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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE69634390 T2
Publication typeGrant
Application numberDE1996634390
Publication date23 Mar 2006
Filing date27 Jun 1996
Priority date30 Jun 1995
Also published asCA2224706A1, CA2224706C, CA2365087A1, CA2365087C, CA2376313A1, CA2376313C, CA2376319A1, CA2376319C, CA2376321A1, CA2376321C, CA2378873A1, CA2378873C, CA2378885A1, CA2378885C, CA2645140A1, CA2645140C, CA2848679A1, CN1095257C, CN1192304A, CN1254933C, CN1492609A, CN1790932A, CN1790932B, CN1905387A, CN1905388A, CN1905388B, CN1905389A, CN1905390A, CN1905391A, CN1909387A, DE835593T1, DE984577T1, DE986186T1, DE986187T1, DE986188T1, DE991205T1, DE996239T1, DE1156593T1, DE1213845T1, DE1213846T1, DE1213854T1, DE02005245T1, DE69617429D1, DE69617429T2, DE69620884D1, DE69620884T2, DE69624242D1, DE69624242T2, DE69633351D1, DE69633351T2, DE69634098D1, DE69634098T2, DE69634275D1, DE69634275T2, DE69634346D1, DE69634346T2, DE69634389D1, DE69634389T2, DE69634390D1, DE69635140D1, DE69635140T2, DE69635287D1, DE69635287T2, DE69635315D1, DE69635315T2, DE69638368D1, EP0835568A2, EP0835568B1, EP0835593A2, EP0835593B1, EP0836770A2, EP0836770B1, EP0984577A2, EP0984577A3, EP0984577B1, EP0986186A2, EP0986186A3, EP0986186B1, EP0986187A2, EP0986187A3, EP0986187B1, EP0986188A2, EP0986188A3, EP0986188B1, EP0991205A2, EP0991205A3, EP0996239A2, EP0996239A3, EP1156593A2, EP1156593A3, EP1156593B1, EP1158702A2, EP1158702A3, EP1158702B1, EP1213845A2, EP1213845A3, EP1213845B1, EP1213846A2, EP1213846A3, EP1213846B1, EP1213846B9, EP1213854A2, EP1213854A3, EP1213854B1, EP1237293A2, EP1237293A3, EP1237293B1, EP1603248A2, EP1603248A3, EP1615350A2, EP1615350A3, EP1933470A2, EP1933470A3, EP2164184A1, EP2164184B1, EP2259450A2, EP2259450A3, EP2259634A2, EP2259634A3, EP2273689A2, EP2273689A3, EP2273689B1, EP2285168A2, EP2285168A3, EP2285169A2, EP2285169A3, EP2285170A2, EP2285170A3, US5748687, US5796776, US5799010, US5912919, US5991329, US5991332, US6212174, US6215778, US6229843, US6272168, US6381264, US6456608, US6633600, US6674788, US6674791, US6707805, US6721301, US6744809, US6873645, US6983009, US6985467, US7502406, US7593453, US7756190, US8737363, US9564963, US20010015998, US20010030973, US20020044539, US20020051482, US20020061050, US20020106007, US20020118653, US20020118722, US20020118729, US20030193914, US20040071198, US20040165654, US20050243897, US20090103508, US20100002752, US20100272155, US20110158202, US20110194571, US20140348135, WO1997002665A2, WO1997002665A3, WO1997002675A2, WO1997002675A3, WO1997002714A2, WO1997002714A3
Publication number1996634390, 96634390, DE 69634390 T2, DE 69634390T2, DE-T2-69634390, DE1996634390, DE69634390 T2, DE69634390T2, DE96634390
InventorsAlexander Mineola Jacques, John Kowalski, Gary R. Centerport Lomp, Michael Luddy, Alexander New York Marra, Fatih M. Port Washington Ozluturk, Robert T. Huntington Regis, Avi Silverberg
ApplicantInterdigital Technology Corp., Wilmington
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Kodemultiplexvielfachzugriffsnachrichtenübertragungssystem Kodemultiplexvielfachzugriffsnachrichtenübertragungssystem translated from German
DE 69634390 T2
Abstract  available in
Claims(1)  translated from German
  1. Verfahren für die Kapazitätsverwaltung in einem Spreizspektrum-Kommunikationssystem mit einer Basisstation ( A method for capacity management in a spread spectrum communication system having a base station ( 101 101 ) und einer Vielzahl von Teilnehmereinheiten, TEn, ( ) And a plurality of subscriber units TEn, ( 111 111 - 118 118 ), wobei die Basisstation ( ), Wherein the base station ( 101 101 ) an die TEn ( ) To the TEn ( 111 111 - 118 118 ) eine Vielzahl von Spreizspektrumkanälen einschließlich eines Zugriffskanals mit einem Verkehrszugriffswert, der von jeder TE ( ) A plurality of Spreizspektrumkanälen including an access channel with a traffic access value of each TE ( 111 111 - 118 118 ) empfangen wird, sowie eine entsprechende Vielzahl von Nachrichtenkanälen sendet; ) Is received, and sends a corresponding plurality of message channels; und worin jede TE ( and wherein each TE ( 111 111 - 118 118 ) an die Basisstation ( ) To the base station ( 101 101 ) einen zugeordneten Kanal mit einem Leistungsalarmwert sowie einen TE-Nachrichtenkanal sendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Messen eines Sendeleistungspegels des Zugriffskanals und der Vielzahl von Nachrichtenkanälen durch die Basisstation ( ) Sends an assigned channel having a power alarm value and a TE-message channel, the method comprising the steps of: measuring a transmit power level of the access channel and the plurality of message channels by the base station ( 101 101 ); ); Vergleichen des Sendeleistungspegels mit einem ersten vorbestimmten Leistungswert durch die Basisstation ( Compare the transmit power level to a first predetermined power value through the base station ( 101 101 ) zur Erzeugung eines Leistungsvergleichsausgabewerts; ) For generating an output compare output value; Blockieren des Sendens eines zugeordneten Kanals und eines entsprechenden TE-Nachrichtenkanals als Reaktion auf den Leistungsvergleichsausgabewert, indem der Verkehrszugriffswert auf einen ersten vorbestimmten Wert gesetzt wird, wenn der Sendeleistungspegel größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, worin eine TE der Vielzahl von TEn ( Blocking the transmission of an assigned channel and a respective TE-message channel in response to the power comparison output value, by setting the traffic access value to a first predetermined value when the transmit power level is greater than or equal to the predetermined value, wherein a TE of the plurality of TEN ( 111 111 - 118 118 ) als Reaktion auf den Verkehrszugriffswert den zugeordneten Kanal und den TE-Nachrichtenkanal nicht sendet; ) On the traffic access value to the associated channel and the TE does not send message channel response; Messen eines Sendeleistungspegels der jeweiligen TE für den jeweiligen zugeordneten Kanal und Nachrichtenkanal durch jede der TEn ( Measuring a transmission power level of the respective TE for the respective assigned channel and message channel through each of the TEn ( 111 111 - 118 118 ); ); Vergleichen des Sendeleistungspegels der jeweiligen TE mit einem zweiten vorbestimmten Wert durch jede der TEn ( Comparing the transmit power level of each TE with a second predetermined value with each of the TEn ( 111 111 - 118 118 ); ); Anzeigen eines maximalen Leistungszustands an die Basisstation ( Indicating a maximum power condition to the base station ( 101 101 ) durch eine TE, indem der entsprechende Leistungsalarmwert auf einen Alarmzustandswert gesetzt wird, wenn der Sendeleistungspegel der TE größer oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert ist; ) By a TE by the corresponding power alarm value is set to an alarm state value when the transmission power level of the TE is greater than or equal to the second predetermined value; sowie Blockieren des Sendens des jeweiligen zugeordneten Kanals und TE-Nachrichtenkanals einer jeden der TEn ( as well as blocking the transmission of the respective assigned channel and TE news channel of each of the TEn ( 111 111 - 118 118 ) durch die Basisstation ( ) By the base station ( 101 101 ) als Reaktion auf den Alarmzustandswert, indem der Verkehrszugriff auf den ersten vorbestimmten Wert gesetzt wird. ) In response to the alarm condition value, by setting the traffic access is set to the first predetermined value.
Description  translated from German
  • Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Codemultiplex-Vielfachzugriffs-(CDMA)-Kommunikation, die auch als Spreizspektrums-Kommunikation bekannt ist. The present invention relates generally to the field of code division multiple access (CDMA) communications, also known as spread-spectrum communications. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein System und ein Verfahren zum Vorsehen eines Hochkapazitäts-CDMA-Kommunikationssystems, das einen oder mehrere simultane Benutzer-Trägerkanäle über eine vorgegebene Hochfrequenz vorsieht, wodurch eine dynamische Zuteilung der Trägerkanalrate ermöglicht wird, während eine Mehrwegeinterferenz vermieden wird. In particular, the invention relates to a system and method for providing a high capacity CDMA communication system refers to the one or more simultaneous user bearer channels over a given radio frequency providing thereby a dynamic allocation of bearer channel rate is made possible while a multipath interference is avoided.
  • Beschreibung des Standes der Technik Description of the Prior Art
  • [0002] [0002]
    Das Liefern qualitativ hochwertiger Telekommunikationsdienste an Benutzergruppen, die als abgelegen klassifiziert werden, wie zum Beispiel ländliche Telefonsysteme und Telefonsysteme in unterentwickelten Ländern, hat sich in den vergangenen Jahren als eine Schwierigkeit herausgestellt. Delivering high quality telecommunications services to user groups, which are classified as remote, such as rural telephone systems and telephone systems in underdeveloped countries, has been found in recent years as a difficulty. Dieser Bedarf wurde teilweise durch drahtlose Funkdienste, wie zum Beispiel stationäre oder mobile Frequenzmultiplex-(FDM), Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff-(FDMA)-, Zeitmultiplex-(TDM)-, Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs-(TDMA)-Systeme, kombinierte Frequenz- und Zeitteilungssysteme (FD/TDMA) und andere landgestützte mobile Funksysteme gedeckt. This need was partially supported by wireless radio services, such as fixed or mobile frequency division multiplexing (FDM), frequency division multiple access (FDMA) - (TDM) -, time division multiple access (TDMA) systems, combination frequency and time division systems (FD / TDMA), and other land mobile radio systems covered. Normalerweise treffen diese abgelegenen Dienste auf mehr potentielle Benutzer, als durch ihre Frequenz- oder Spektralbandbreitenkapazität gleichzeitig unterstützt werden können. Usually, these remote services meet more potential users than by their frequency or Spektralbandbreitenkapazität can be supported simultaneously.
  • [0003] [0003]
    Auf diese Einschränkungen eingehend haben die jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der Funkkommunikation Spreizspektrums-Modulationsverfahren zum Liefern simultaner Kommunikationen durch mehrere Benutzer verwendet. Responding to these limitations, the recent progress in the field of wireless communication spread spectrum modulation techniques have used to provide simultaneous communication by multiple users. Bei der Spreizspektrums-Modulation wird ein Informationssignal mit einem Spreizcodesignal moduliert; In the spread spectrum modulation, an information signal is modulated with a spreading code signal; dabei wird das Spreizcodesignal durch einen Codegenerator erzeugt, wobei der Zeitraum Tc des Spreizcodes wesentlich geringer als der Zeitraum des Informationsdatenbits oder -symbolsignals ist. Here, the spreading code is generated by a code generator where the period Tc of the spreading code is substantially less than the period of information data bits or -symbolsignals is. Der Code kann die Trägerfrequenz modulieren, auf der die Information gesendet wurde, was Frequenzsprungspreizung genannt wird, oder kann das Signal direkt modulieren, indem der Spreizcode mit dem Informationsdatensignal multipliziert wird, was Direktsequenzspreizung (DS) genannt wird. The code may modulate the carrier frequency upon which the information was sent to what is called frequency hopping spread, or can modulate the signal directly by the spreading code is multiplied with the information data signal, which is called direct-sequence spreading (DS). Bei der Spreizspektrumsmodulation wird ein Signal mit einer Bandbreite erzeugt, die wesentlich größer ist als die zum Übertragen des Informationssignals erforderliche Bandbreite. Spread-spectrum modulation in which a signal is generated with a bandwidth that is substantially greater than the bandwidth required to transmit the information signal. Ein synchroner Empfang und ein Entspreizen des Signals beim Empfänger stellt die ursprüngliche Information wieder her. A synchronous reception and despreading of the signal at the receiver, the original information restored. Ein Synchrondemodulator im Empfänger verwendet ein Referenzsignal zum Synchronisieren der Entspreizungsschaltungen mit dem Eingabe-Spreizspektrums-Modulationssignal zum Wiederherstellen des Träger- und Informationssignals. A synchronous demodulator in the receiver uses a reference signal to synchronize the despreading to the input spread-spectrum modulated signal to recover the carrier and information signal. Das Referenzsignal kann ein Spreizcode sein, der nicht durch ein Informationssignal moduliert wird. The reference signal can be a spreading code which is not modulated by an information signal.
  • [0004] [0004]
    Die Spreizspektrumsmodulation in Funknetzen bietet viele Vorteile, weil viele Benutzer das gleiche Frequenzband nutzen können, während der jeweilige Empfänger des Benutzers eine minimale Interferenz erfährt. The spread spectrum modulation in wireless networks offers many advantages because many users can share the same frequency band, while the respective recipient of the user experiences a minimal interference. Außerdem verringert die Spreizspektrumsmodulation die Auswirkungen anderer Interferenzquellen. In addition, the spread spectrum modulation reduces the impact of other sources of interference. Zusätzlich können die synchronen Spreizspektrumsmodulations- und -Demodulationsverfahren durch das Vorsehen mehrerer Nachrichtenkanäle für einen einzigen Benutzer erweitert werden, wobei jedes mit einem anderen Spreizcode gespreizt wird, während jedoch immer noch ein einziges Referenzsignal an den Benutzer gesendet wird. In addition, the synchronous Spreizspektrumsmodulations- and -Demodulationsverfahren can be expanded by providing multiple message channels for a single user, each is spread with a different spreading code, however, during a single reference signal is still sent to the user.
  • [0005] [0005]
    Ein Bereich, in dem Spreizspektrumsverfahren verwendet werden, ist das Gebiet mobiler zellularer Kommunikation zum Liefern persönlicher Kommunikationsdienste (PCS). One area that are used in the spread spectrum, the area of mobile cellular communications to provide personal communication services (PCS). Solche Systeme unterstützen wünschenswerterweise große Anzahlen von Benutzern, steuern Doppler-Verschiebung und Schwund, und liefern Hochgeschwindigkeits-Digital-Datensignale mit niedrigen Bitfehlerraten. Such systems desirably support large numbers of users, control Doppler shift and loss, and provide high speed digital data signals with low bit error rates. Diese Systeme verwenden eine Gruppe um 90° zueinander phasenverschobener oder quasi-orthogonaler Spreizcodes, wobei eine Pilot-Spreizcodesequenz mit der Gruppe von Codes synchronisiert ist. These systems use a set of phase-shifted by 90 ° to one another or quasi-orthogonal spreading codes, with a pilot spreading code sequence synchronized to the family of codes. Jedem Benutzer wird einer der Spreizcodes als eine Spreizfunktion zugeordnet. Each user is assigned one of the spreading codes as a spreading function. Die Probleme bei solchen Systemen sind die folgenden: die Unterstützung einer großen Anzahl von Nutzern mit den um 90° zueinander phasenverschobenen Codes, das Bewältigen verringerter Leistung, die den abgelegenen Einheiten zur Verfügung steht, und die Bewältigung von Mehrwegeschwundeffekten. The problems with such systems are: supporting a large number of users with each other by 90 ° phase-shifted codes, the accomplishment of reduced power available to remote units available, and the management of multipath fading effects. Die Lösungen solcher Probleme sind unter anderem die Verwendung von Antennen mit elektronischer Strahlsteuerung (phased-array antennas) zum Erzeugen einer Vielzahl steuerbarer Strahlen, die Verwendung sehr langer orthogonaler oder quasi-orthogonaler Codesequenzen. The solutions of such problems include the use of antennas with electronic beam steering (phased array antennas) for generating a plurality of controllable radiation, the use of very long orthogonal or quasi-orthogonal code sequences. Diese Sequenzen können durch eine zyklische Verschiebung des Codes, der mit einer zentralen Referenz synchronisiert ist, und durch eine Diversitätskombination von Mehrwegsignalen wieder verwendet werden. These sequences may be reused by cyclic shifting of the code synchronized to a central reference, and diversity combining of multipath signals a.
  • [0006] [0006]
    Die Probleme der bekannten Systeme konzentrieren sich auf den zuverlässigen Empfang und die Synchronisation der Empfänger-Entspreizungsschaltungen mit dem empfangenen Signal. The problems of the prior art systems focus on the reliable reception and synchronization of the receiver despreading the received signal. Das Vorhandensein eines Mehrwegeschwunds ruft ein spezifisches Problem bei Spreizspektrumsempfängern dahingehend hervor, dass ein Empfänger irgendwie die Mehrwegekomponenten nachverfolgen muss, um eine Codephasensynchronisation der Entspreizungseinrichtungen des Empfängers mit dem Eingabesignal aufrecht zu erhalten. The presence of multipath fading causes a specific problem in Spreizspektrumsempfängern out to the effect that a receiver must somehow track the multipath components to obtain a code phase synchronization of the receiver despreading upright with the input signal. Bekannte Empfänger verfolgen allgemein nur ein oder zwei der Mehrwegesignale nach, jedoch ist dieses Verfahren nicht zufriedenstellend, weil eine Kombination der Gruppe von Niederleistungs-Mehrwegesignalkomponenten tatsächlich viel mehr Leistung enthalten kann, als die ein oder zwei stärksten Mehrwegekomponenten. Known recipients follow generally after only one or two of the multipath signals, but this method is not satisfactory because a combination of the group of low power multipath signal components may actually contain much more power than the one or two strongest multipath components. Die bekannten Empfänger verfolgen die stärksten Komponenten und kombinieren sie, um eine vorbestimmte Bitfehlerrate (BER) des Empfängers beizubehalten. The known receiver pursue the strongest components and combine them to maintain a predetermined bit error rate (BER) of the receiver. Ein solcher Empfänger ist zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,109,390 mit dem Titel "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Diversitätsempfänger in einem zellularen CDMA-Telefonsystem") von Gilhousen et al. Such a receiver is for example in US Pat. No. 5,109,390 entitled "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Diversity Receiver in a CDMA cellular telephone system") by Gilhousen et al. beschrieben. described. Ein Empfänger, der alle Mehrwegekomponenten kombiniert, ist jedoch zum Beibehalten der erwünschten Bitfehlerrate mit einer Signalleistung fähig, die niedriger als diejenige bekannter Systeme ist, weil dem Empfänger eine größere Signalleistung zur Verfügung steht. However, a receiver that combines all multipath components, is capable of maintaining the desired bit error rate with a signal power that is lower than that of known systems, because the receiver has a greater signal power is available. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Spreizspektrums-, Kommunikationssystem, das einen Empfänger einsetzt, der im Wesentlichen alle Mehrwegsignalkomponenten nachverfolgt, so dass im Wesentlichen alle Mehrwegsignale im Empfänger kombiniert werden können und daher die erforderliche Sendeleistung des Signals für eine vorgegebene Bitfehlerrate verringert werden kann. There is therefore a need for a Spreizspektrums-, communication system employing a receiver that tracks all multipath signal components substantially, so that substantially all multipath signals may be combined in the receiver, and hence the required transmit power of the signal can be reduced for a given bit error rate.
  • [0007] [0007]
    Ein weiteres Problem bei Vielfachzugriffs-Spreizspektrumskommunikationssystemen ist die Notwendigkeit der Verringerung der Gesamtsendeleistung von Benutzern im System, da es sein kann, dass den Benutzern nur eine begrenzte Leistung zur Verfügung steht. Another problem with multiple access Spreizspektrumskommunikationssystemen is the need to reduce the total transmit power of users in the system, since it may be that users have a limited power available. Ein damit zusammenhängendes Problem, was eine Leistungssteuerung in Spreizspektrumssystemen notwendig macht, hängt mir der inhärenten Eigenschaft von Spreizspektrumssystemen zusammen, dass das Spreizspektrumsignal eines Benutzers vom Empfänger eines anderen Benutzers als Rauschen mit einem bestimmten Leistungspegel empfangen wird. A related problem, which makes power control in Spreizspektrumssystemen necessary to me is related to the inherent property of Spreizspektrumssystemen that the spread spectrum signal of a user is received as noise with a certain power level from the receiver of another user. Folglich können mit einem hohen Signalleistungspegel sendende Benutzer den Empfang anderer Benutzer stören. Consequently, sending a high signal power level users can interfere with the reception of other users. Wenn sich außerdem ein Benutzer im Verhältnis zum geographischen Standort eines anderen Benutzers bewegt, so machen es Signalschwund und -verzerrung notwendig, dass die Benutzer ihren Sendeleistungspegel anpassen, um eine bestimmte Signalqualität beizubehalten. Furthermore, if a user moves relative to the geographic location of another user, so make signal loss and distortion necessary for users to adjust their transmit power level to maintain a particular signal quality. Gleichzeitig sollte das System die Leistung, welche die Basisstation von allen Benutzern empfängt, auf einem relativ konstanten Pegel halten. At the same time, the system should keep the power that the base station receives from all users, at a relatively constant level. Schließlich sollte, weil es bei dem Spreizspektrumssystem möglich ist, dass es mehr entfernte Benutzer hat, als gleichzeitig unterstützt werden können, das Leistungssteuerungssystem auch ein Kapazitätsverwaltungsverfahren anwenden, das zusätzlich Benutzer abweist, wenn ein maximaler Systemleistungspegel erreicht wurde. Finally, it should, because it is possible for the spread spectrum, that it has more remote users than can be supported simultaneously, the power control system also apply a capacity management method which rejects additional users when a maximum system power level is reached.
  • [0008] [0008]
    Bekannte Spreizspektrumssysteme haben eine Basisstation eingesetzt, die ein empfangendes Signal misst und ein Leistungsanpassungssteuerungs-(adaptive power control/APC)-Signal an die entfernten Benutzer sendet. Well-known spread spectrum systems have employed a base station that measures a receiving signal and a Leistungsanpassungssteuerungs- (adaptive power control / APC) signal sends to the remote user. Entfernte Benutzer haben einen Sender mit einer Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung (automatic gain control/AGC), die auf das APC-Signal anspricht. Remote users have a transmitter with an automatic gain control (automatic gain control / AGC), which responds to the APC signal. In solchen Systemen überwacht die Basisstation die Gesamtsystemleistung oder die vom jeweiligen Benutzer empfangene Leistung und setzt das APC-Signal entsprechend. In such systems the base station monitors the overall system power or the power received from each user, and sets the APC signal accordingly. Die Leistung dieses ohne Rückkopplung arbeitenden Systems kann durch das zusätzliche Vorsehen einer Messung der an der Basisstation gemessenen vom entfernten Benutzer empfangenen Leistung und durch das Senden eines APC-Signals zurück zur Basisstation zum Erzielen eines Leistungssteuerungsverfahrens mit Rückkopplung verbessert werden. The performance of this working without feedback system can be improved by additionally providing a measurement of the measured at the base station received from the remote user performance and by transmitting an APC signal back to the base station for obtaining a power control method with feedback.
  • [0009] [0009]
    Diese Leistungssteuerungssysteme haben jedoch mehrere Nachteile. However, this power control systems have several disadvantages. Zuerst muss die Basisstation einen komplexen Leistungssteuerungsalgorithmus ausführen, der die von der Basisstation zu bewältigende Verarbeitungsmenge erhöht. First, the base station must perform complex power control an algorithm that increases the manageable by the base station processing amount. Zweitens erfährt das System tatsächlich verschiedene Typen der Leistungsveränderung: Veränderung der Rauschleistung, die durch die Veränderung der Anzahl von Benutzern verursacht wird, und Veränderungen der empfangenen Signalleistung eines bestimmten Trägerkanals. Second, the system actually experiences several types of power variation: variation of the noise power caused by the variation in the number of users and variations of the received signal power of a particular bearer channel. Diese Veränderungen treten mit unterschiedlicher Frequenz auf, so dass einfache Leistungssteuerungsalgorithmen dadurch optimiert werden können, dass sie nur einen der beiden Variationstypen ausgleichen. These changes occur with varying frequency, so simple power control algorithms can thus be optimized to compensate for only one of the two types of variations. Schließlich haben diese Leistungsalgorithmen die Tendenz, die Gesamtsystemleistung auf einen relativ hohen Pegel hinaufzudrücken. Finally, these power algorithms tend to push up the overall system performance at a relatively high level. Es besteht folglich ein Bedarf nach einem Spreizspektrum-Leistungssteuerungsverfahren, das schnell auf Veränderungen von Trägerkanal-Leistungspegeln reagiert, während gleichzeitig in Reaktion auf die Anzahl von Benutzern die Sendeleistung aller Benutzer angepasst wird. There is therefore a need for a spread-spectrum power control method that rapidly responds to changes in bearer channel power levels, while the transmission power of all users at the same time is adjusted in response to the number of users. Außerdem besteht ein Bedarf nach einem verbesserten Spreizspektrums-Kommunikationssystem, das ein Leistungssteuerungssystem mit Rückkopplung verwendet, welches die Gesamtleistungsanforderungen des Systems minimiert, während eine genügende Bitfehlerrate bei den einzelnen entfernten Empfängern beibehalten wird. There is also a need for an improved spread-spectrum communication system employing a power control system with feedback, which minimizes the total power requirements of the system, while a sufficient bit-error rate is maintained at the individual remote receivers. Zusätzlich sollte ein solches System den anfänglichen Sendeleistungspegel eines entfernten Benutzers steuern und die Gesamtsystemkapazität verwalten. In addition, such a system should control and manage the overall system capacity the initial transmit power level of a remote user.
  • [0010] [0010]
    Spreizspektrums-Kommunikationssysteme sollten wünschenswerterweise große Anzahlen von Benutzern unterstützen, von denen jeder mindestens einen Kommunikationskanal hat. Spread spectrum communication systems should desirably support large numbers of users, each of which has at least one communication channel. Zusätzlich sollte ein solches System eine Vielzahl generischer Informationskanäle bereitstellen, um Informationen an alle Benutzer auszusenden und um Benutzern den Zugang zum System zu ermöglichen. In addition, such a system should provide a variety of generic information channels to broadcast information to all users and to enable users to access the system. Unter Verwendung bekannter Spreizspektrumssysteme konnte dies nur dadurch bewerkstelligt werden, dass große Anzahlen von Spreizcodesequenzen erzeugt wurden. Using known spread spectrum systems this could only be accomplished thereby that large numbers of spreading code sequences are generated.
  • [0011] [0011]
    Außerdem sollten Spreizspektrumssysteme Sequenzen verwenden, die um 90° phasenverschoben (orthogonal) oder fast orthogonal sind, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Empfänger sich mit der falschen Spreizcodesequenz oder -phase synchronisiert. In addition, spread spectrum systems should use sequences that are 90 degrees out of phase (orthogonal) or nearly orthogonal to reduce the probability that a receiver is synchronized with the wrong spreading code sequence or phase. Das Erzeugen solch großer Familien von Codesequenzen mit diesen Eigenschaften ist jedoch schwierig. Generating such large families of code sequences with such properties is difficult. Außerdem erfordert das Erzeugen großer Codefamilien ein Erzeugen von Sequenzen, die eine lange Periode vor einer Wiederholung aufweisen. Further comprises generating large code families requires generating sequences which have a long period before repetition. Folglich wird die Zeit verlängert, die ein Empfänger zum Erreichen einer Synchronisation mit einer langen Sequenz benötigt. Consequently, the time is extended, which requires a receiver to achieve synchronization with a long sequence. Bekannte Spreizcodegeneratoren kombinieren oft kürzere Sequenzen zum Erstellen längerer Sequenzen, doch kann es sein, dass solche Sequenzen nicht mehr genügend orthogonal sind. Known spreading code generators often combine shorter sequences to create longer sequences, but it may be that such sequences are no longer sufficiently orthogonal. Es besteht daher ein Bedarf nach einem verbesserten Verfahren zum zuverlässigen Erzeugen großer Familien von Codesequenzen, die fast orthogonale Eigenschaften und lange Perioden vor einer Wiederholung aufweisen, die jedoch auch den Vorteil einer kurzen Codesequenz haben, welche die Zeit verkürzt, die der Empfänger zum Akquirieren und Synchronisieren mit der richtigen Codephase benötigt. There is therefore a need for an improved method for reliably generating large families of code sequences that exhibit nearly orthogonal characteristics and long periods in front of a repetition, but also have the benefit of a short code sequence that reduces the time and the receiver for acquiring Synchronize with the correct code phase required. Außerdem sollte das Codeerzeugungsverfahren eine Erzeugung von Codes mit einer beliebigen Periode erlauben, da die Spreizcodeperiode oft durch Parameter wie zum Beispiel die Datenrate oder Rahmengröße bestimmt wird. In addition, the code generation method should allow generation of codes with any period, since the spreading code period is often determined by parameters such as data rate or frame size.
  • [0012] [0012]
    Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft von Spreizcodesequenzen ist, dass der Übergang des Benutzerdatenwerts an einem Übergang der Codesequenzwerte stattfindet. Another desirable characteristic of spreading code sequences is that the transition of the user data value occurs at a transition of the code sequence values. Da Daten typischerweise eine Periode haben, die durch 2 N teilbar ist, erfordert eine solche Eigenschaft normalerweise, dass die Codesequenz eine gerade Länge von 2 N hat. Since data typically have a period that is divisible by 2 N, requires such a property usually means that the code sequence has a straight length of 2 N. Wie auf diesem Gebiet jedoch bekannt ist, verwenden Codegenerationen allgemein Linear-Rückkopplungs-Schieberegister, die Codes einer Länge von 2 N – 1 erzeugen. However, as is known in the art, use code generations generally linear feedback shift register, the codes of length 2 N - 1 produce. Folglich sollte Spreizspektrum-Kommunikationssystem ebenfalls Spreizcodesequenzen einer geraden Länge erzeugen. Accordingly, spread spectrum communication system should also generate spreading code sequences of even length.
  • [0013] [0013]
    Schließlich sollte das Spreizspektrum-Kommunikationssystem zur Handhabung vieler unterschiedlicher Typen von Daten, wie zum Beispiel Fax-, Sprach-Bandbreiten-Daten und ISDN zusätzlich zum herkömmlichen Sprach-Verkehr fähig sein. Finally, the spread spectrum communication system for handling of many different types of data, such as fax, voice-band data and ISDN width should be in addition to traditional voice traffic capable. Zum Erhöhen der unterstützen Anzahl von Benutzern verwenden viele Systeme Codierungsverfahren, wie zum Beispiel ADPCM zum Erzielen einer "Kompression" des digitalen Telefonsignals. To increase the number of users supported, many systems employ encoding techniques such as ADPCM to achieve "compression" of the digital telephone signal. Fax, ISDN und andere Daten haben es jedoch nötig, dass der Kanal ein leerer Kanal ist. However, fax, ISDN and other data need it, that the channel is a blank channel. Es besteht folglich ein Bedarf nach einem Spreizspektrums-Kommunikationssystem, das Kompressionsverfahren unterstützt, die ebenfalls dynamisch den Spreizspektrums-Trägerkanal zwischen einem codierten Kanal und einem leeren Kanal in Reaktion auf den Typ von Information modifizieren, der im Signal des Benutzers enthalten ist. There is therefore a need for a spread spectrum communication system that supports compression techniques that also dynamically modify the spread spectrum bearer channel between an encoded channel and a clear channel in response to the type of information contained in the signal of the user.
  • [0014] [0014]
    Das US Patent 5,245,629 beschreibt den Abgleich der Kapazitätsüberlastung in einem Spreizspektrum-Kommunikationssystem indem es erst den empfangenen Sendeleistungspegel oder signal-to-noise Pegel bestimmt, der dann mit einem Grenzbereich verglichen wird. The US patent 5,245,629 describes the comparison of the capacity overload in a spread spectrum communication system by first determining the received transmission power level or signal-to-noise level which is then compared with a limit range. Ist der Bereich größer als der Grenzbereich, wird die Umkehrübersetzung signal-to-noise dem System angepasst. If the area is greater than the limit range, the reverse translation signal-to-noise is adjusted to the system. Als Reaktion wird der Sendeleistungspegel des Teilnehmers angepasst und der empfangene Leistungspegel an der Basisstation zurück zum Grenzbereich gebracht. In response, the transmit power level of the station is adapted and brought the received power level at the base station back to the border area.
  • Zusammenfassung der Erfindung Summary of the Invention
  • [0015] [0015]
    Die vorliegende Erfindung beruht auf einem Verfahren für die Kapazitätsverwaltung in einem Vielfachzugriffs-Spreizspektrums-Kommunikationssystem. The present invention resides in a method for capacity management in a spread spectrum multiple access communication system.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • [0016] [0016]
    1 1 ist ein Blockdiagramm eines Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssystems nach der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of a code division multiple access communication system according to the present invention.
  • [0017] [0017]
    2a 2a ist ein Blockdiagramm eines 36-Stufen-Linear-Schieberegisters, das zur Verwendung mit einem langen Spreizcode des erfindungsgemäßen Codegenerators geeignet ist. is a block diagram of a 36 stage linear shift register suitable for use with a long spreading code of the code generator according to the invention.
  • [0018] [0018]
    2b 2b ist ein Blockdiagramm einer Schaltung, die den Vorwärtsregelungsbetrieb des Codegenerators veranschaulicht. is a block diagram of circuitry which illustrates the feed-forward operation of the code generator.
  • [0019] [0019]
    2c 2c ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Codegenerators der vorliegenden Erfindung mit einer Schaltung zum Erzeugen von Spreizcodesequenzen aus den langen Spreizcodes und den kurzen Spreizcodes. is a block diagram of an exemplary code generator of the present invention with a circuit for generating spreading code sequences from the long spreading codes and the short spreading codes.
  • [0020] [0020]
    2d 2d ist eine alternative Ausführungsform der Codegeneratorschaltung mit Verzögerungselementen zum Ausgleichen von elektrischen Schaltungsverzögerungen. is an alternate embodiment of the code generator circuit including delay elements to compensate for electrical circuit delays.
  • [0021] [0021]
    3a 3a ist eine Kurvendarstellung der Konstellationspunkte des Pilot-Spreizcode-QPSK-Signals. is a graph of the constellation points of the pilot spreading code QPSK signal.
  • [0022] [0022]
    3b 3b ist eine Kurvendarstellung der Konstellationspunkte des Nachrichtenkanal-QPSK-Signals. is a graph of the constellation points of the message channel QPSK signal.
  • [0023] [0023]
    3c 3c ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Schaltung, die das Verfahren zum Nachverfolgen der empfangenen Spreizcodephase der vorliegenden Erfindung implementiert. is a block diagram of exemplary circuitry which implements the method of tracking the received spreading code phase of the present invention.
  • [0024] [0024]
    4 4 ist ein Blockdiagramm der Nachführschaltung, die den Median der empfangenen Mehrwege-Signalkomponenten nachverfolgt. is a block diagram of the tracking circuit that tracks the median of the received multipath signal components.
  • [0025] [0025]
    5a 5a ist ein Blockdiagramm der Nachführschaltung, die den Zentroid der empfangenen Mehrwegssignalkomponenten nachverfolgt. is a block diagram of the tracking circuit that tracks the centroid of the received multipath signal components.
  • [0026] [0026]
    5b 5b ist ein Blockdiagramm des adaptiven Vektorkorrelators. is a block diagram of the adaptive Vektorkorrelators.
  • [0027] [0027]
    6 6 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Schaltung, die das Akquisitions-Entscheidungsverfahren und die korrekte Spreizcodephase des empfangenen Pilotcodes der vorliegenden Erfindung implementiert. is a block diagram of exemplary circuitry which implements the acquisition decision method and the correct spreading code phase of the received pilot code of the present invention.
  • [0028] [0028]
    7 7 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Pilot-RAKE-Filters, der die Nachführschaltung und eine digitale phasensynchrone Schleife zum Entspreizen des Pilotspreizcodes und einen Generator der Gewichtungsfaktoren der vorliegenden Erfindung umfasst. is a block diagram of an exemplary pilot rake filter which includes the tracking circuit and digital phase locked loop for despreading the Pilotspreizcodes and a generator of the weighting factors of the present invention.
  • [0029] [0029]
    8a 8a ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften adaptiven Vektorkorrelators und eines abgestimmten Filters zum Entspreizen und Kombinieren der Mehrwegekomponenten der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of an exemplary adaptive Vektorkorrelators and a matched filter for despreading and combining the multipath components of the present invention.
  • [0030] [0030]
    8b 8b ist ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform des adaptiven Vektorkorrelators und adaptiven angepassten Filters zum Entspreizen und Kombinieren der Mehrwegekomponenten der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of an alternative embodiment of the adaptive Vektorkorrelators and adaptive matched filter for despreading and combining the multipath components of the present invention.
  • [0031] [0031]
    8c 8c ist ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform des adaptiven Vektorkorrelators und adaptiven angepassten Filters zum Entspreizen und Kombinieren der Mehrwegekomponenten der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of an alternative embodiment of the adaptive Vektorkorrelators and adaptive matched filter for despreading and combining the multipath components of the present invention.
  • [0032] [0032]
    8d 8d ist ein Blockdiagramm des adaptiven angepassten Filters einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of the adaptive matched filter of an embodiment of the present invention.
  • [0033] [0033]
    9 9 ist ein Blockdiagramm der Elemente einer beispielhaften Radio-Trägerstation (RCS) der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of the elements of an exemplary radio carrier station (RCS) of the present invention.
  • [0034] [0034]
    10 10 ist ein Blockdiagramm der Elemente eines beispielhaften Multiplexers, der zur Verwendung in der in is a block diagram of the elements of an exemplary multiplexer suitable for use in the in 9 9 gezeigten RCS geeignet ist. is shown RCS suitable.
  • [0035] [0035]
    11 11 ist ein Blockdiagramm der Elemente eines beispielhaften Funkzugangscontrollers (wireless access controller/WAC) der in is a block diagram of the elements of an exemplary wireless access controller (Wireless Access Controller / WAC) of the in 9 9 gezeigten RCS. RCS shown.
  • [0036] [0036]
    12 12 ist ein Blockdiagramm der Elemente einer beispielhaften Modemschnittstelleneinheit (modem interface unit/MIU) der in is a block diagram of the elements of an exemplary modem interface unit (modem interface unit / MIU) in 9 9 gezeigten RCS. RCS shown.
  • [0037] [0037]
    13 13 ist ein Übersichts-Blockdiagramm, das die Sende-, Empfangs-, Steuerungs- und Codeerzeugungsschaltungen des CDMA-Modems zeigt. is a high level block diagram showing the transmit, receive, control, and code generation circuitry of the CDMA modem.
  • [0038] [0038]
    14 14 ist ein Blockdiagramm des Sendeabschnitts des CDMA-Modems. is a block diagram of the transmit section of the CDMA modem.
  • [0039] [0039]
    15 15 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Modem-Eingangssignalempfängers. is a block diagram of an exemplary modem input signal receiver.
  • [0040] [0040]
    16 16 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Faltungscodierers, wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. is a block diagram of an exemplary convolutional encoder as used in the present invention.
  • [0041] [0041]
    17 17 ist ein Blockdiagramm des Empfangsabschnitts des CDMA-Modems. is a block diagram of the receive section of the CDMA modem.
  • [0042] [0042]
    18 18 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften adaptiven angepassten Filters, wie es in dem CDMA-Modem-Empfangsabschnitt verwendet wird. is a block diagram of an exemplary adaptive matched filter as used in the CDMA modem receive section.
  • [0043] [0043]
    19 19 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Pilot-RAKEs, wie er in dem CDMA-Modem-Empfangsabschnitt eingesetzt wird. is a block diagram of an exemplary pilot rake as used in the CDMA modem receive section.
  • [0044] [0044]
    20 20 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Zusatz-Pilot-RAKEs, wie er im CDMA-Modem-Empfangsabschnitt eingesetzt wird. is a block diagram of an exemplary auxiliary pilot rake as used in the CDMA modem receive section.
  • [0045] [0045]
    21 21 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Video-Verteilungsschaltung (video distribution circuit/VDC) der in is a block diagram of an exemplary video distribution circuit (Video Distribution Circuit / VDC) in the 9 9 gezeigten RCS. RCS shown.
  • [0046] [0046]
    22 22 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften HF-Sender/Empfängers und beispielhafter Leistungsverstärker der in is a block diagram of an exemplary RF transmitter / receiver and exemplary power amplifiers of the in 9 9 gezeigten RCS. RCS shown.
  • [0047] [0047]
    23 23 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Teilnehmereinheit (SU) der vorliegenden Erfindung. is a block diagram of an exemplary subscriber unit (SU) of the present invention.
  • [0048] [0048]
    24 24 ist ein Fließdiagramm eines beispielhaften Anrufs-Einrichtungsalgorithmus für eine ankommende Anrufsanforderung, die erfindungsgemäß zum Einrichten eines Trägerkanals zwischen einer RCS und einer SU verwendet wird. is a flow diagram of an exemplary call establishment algorithm for an incoming-call request, which is used according to the invention for establishing a bearer channel between an RCS and an SU.
  • [0049] [0049]
    25 25 ist ein Fließdiagramm eines beispielhaften Anruf-Einrichtungsalgorithmus für eine Ausgangs-Anrufanforderung, die erfindungsgemäß zum Einrichten eines Trägerkanals zwischen einer RCS und einer SU verwendet wird. is a flow diagram of an exemplary call establishment algorithm for an initial call request, which is used according to the invention for establishing a bearer channel between an RCS and an SU.
  • [0050] [0050]
    26 26 ist ein Fließdiagramm für einen beispielhaften Wartungs-Leistungssteuerungsalgorithmus der vorliegenden Erfindung. is a flow diagram for an exemplary maintenance power control algorithm of the present invention.
  • [0051] [0051]
    27 27 ist ein Fließdiagramm eines beispielhaften automatischen Vorwärts-Leistungssteuerungsalgorithmus der vorliegenden Erfindung. is a flow diagram of an exemplary automatic forward power control algorithm of the present invention.
  • [0052] [0052]
    28 28 ist ein Fließdiagramm eines beispielhaften automatischen Rück-Leistungssteuerungsalgorithmus der vorliegenden Erfindung. is a flow diagram of an exemplary automatic reverse power control algorithm of the present invention.
  • [0053] [0053]
    29 29 ist Blockdiagramm eines beispielhaften Leistungssteuerungssystems mit Rückkopplung der vorliegenden Erfindung, wenn der Trägerkanal eingerichtet wird. is block diagram of an exemplary power control system with feedback of the present invention when the bearer channel is established.
  • [0054] [0054]
    30 30 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Leistungssteuerungssystems mit Rückkopplung der vorliegenden Erfindung während des Vorgangs der Einrichtung des Trägerkanals. is a block diagram of an exemplary power control system with feedback of the present invention during the process of establishing the bearer channel. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ABBREVIATIONS
    Akronym Acronym Definition Definition
    AC AC Assigned Channels (zugewiesene Kanäle) Assigned Channels (dedicated channels)
    A/D A / D Analog-to-Digital (analog-digital) Analog-to-digital (analog-digital)
    ADPCM ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation (adaptive differentielle Pulscodemodulation) Adaptive Differential Pulse Code Modulation (adaptive differential pulse-code modulation)
    AFPC AFPC Automatic Forward Power Control (automatische Vorwärts-Leistungssteuerung) Automatic Forward Power Control (automatic forward power control)
    AGC AGC Automatic Gain Control (automatische Verstärkungssteuerung) Automatic Gain Control (automatic gain control)
    AMF AMF Adaptive Matched Filter (adaptives angepasstes Filter) Adaptive Matched Filter (adaptive matched filter)
    APC APC Automatic Power Control (automatische Leistungssteuerung) Automatic power control (automatic power control)
    ARPC ARPC Automatic Reverse Power Control (automatische Rück-Leistungssteuerung) Automatic Reverse Power Control (automatic reset power control)
    ASPT ASPT Assigned Pilot (zugewiesener Pilot) Assigned Pilot (assigned pilot)
    AVC AVC Adaptive Vector Correlator (adaptiver Vektorkorrelator) Adaptive Vector Correlator (adaptive vector correlator)
    AXCH AXCH Access Channel (Zugangskanal) Access Channel (channel access)
    B-CDMA B-CDMA Broadband Code Division Multiple Access (Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff) Broadband Code Division Multiple Access (wideband code division multiple access)
    BCM BCM Bearer Channel Modification (Trägerkanalmodifikation) Bearer Channel Modification (bearer channel modification)
    BER BER Bit Error Rate (Bitfehlerrate) Bit error rate (bit error rate)
    BS BS Base Station (Basisstation) Base station (base station)
    CC CC Call Control (Anrufsteuerung) Call Control (CAC)
    CDM CDM Code Division Multiplex (Codemultiplex) Code division multiplexing (Code Division)
    CDMA CDMA Code Division Multiple Access (Codemultiplex-Vielfachzugriff) Code Division Multiple Access (Code Division Multiple Access)
    CLK CLK Clock Signal Generator (Taktsignalgenerator) Clock signal generator (clock generator)
    CO CO Central Office (Zentralbüro) Central Office (Central Office)
    CTCH CTCH Control Channel (Steuerungskanal) Control channel (control channel)
    CUCH CUCH Check-Up Channel (Überprüfungskanal) Check-Up Channel (check channel)
    dB dB Dezibel Decibel
    DCC DCC Data Combiner Circuitry (Datenkombinierschaltung) Data Combiner Circuitry (Datenkombinierschaltung)
    DI DI Distribution Interface (Verteilungsschnittstelle) Distribution Interface (Distribution Interface)
    DLL DLL Delay Locked Loop (verzögerungssynchrone Schleife) Delay Locked Loop (synchronous delay loop)
    DM DM Delta Modulator (Deltamodulator) Delta modulator (delta modulator)
    DS DS Direct Sequence (direkte Sequenz) Direct Sequence (direct sequence)
    EPIC EPIC Extended PCM Interface Controller (erweiterte PCM-Schnittstellensteuerung) Extended PCM Interface Controller (extended PCM interface controller)
    FBCH FBCH Fast Broadcast Channel (schneller Sendekanal) Fast Broadcast Channel (faster transmission channel)
    FDM FDM Frequency Division Multiplex (Frequenzmultiplex) Frequency Division Multiplex (frequency division multiplexing)
    FD/TDMA FD / TDMA Frequency & Time Division Systems (Frequenz- und Zeitmultiplexsysteme) Frequency & Time Systems Division (frequency and time division multiplex systems)
    FDMA FDMA Frequency Division Multiple Access (Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff) Frequency Division Multiple Access (frequency division multiple access)
    FEC FEC Forward Error Correction (Vorwärts-Fehlerkorrektur) Forward Error Correction (forward error correction)
    FSK Rated Frequency Shift Keying (Frequenzumtastung) Frequency Shift Keying (FSK)
    FSU FSU Fixed Subscriber Unit (stationäre Teilnehmereinheit) Fixed Subscriber Unit (stationary subscriber unit)
    GC GC Global Channel (globaler Kanal) Global Channel (global channel)
    GLPT GlpT Global Pilot (globaler Pilot) Global Pilot (global pilot)
    GPC GPC Global Pilot Code (globaler Pilotcode) Global pilot code (global pilot code)
    GPSK GPSK Gaussian Phase Shift Keying (Gaußsche Frequenzumtastung) Gaussian Phase Shift Keying (FSK Gaussian)
    GPS GPS Global Positioning System (globales Positionierungssystem) Global positioning system (global positioning system)
    HPPC HPPC High Power Passive Components (passive Hochleistungskomponenten) High Power Passive Components (passive high-performance components)
    HSB HSB High Speed Bus (Hochgeschwindigkeitsbus) High Speed Bus (high speed)
    I I In-Phase (in Phase) In-phase (in phase)
    IC IC Interface Controller (Schnittstellensteuerung) Interface Controller (Interface Control)
    ISDN ISDN Integrated Services Digital Network (integriertes digitales Dienstnetz) Integrated Services Digital Network (integrated digital network service)
    ISST EATING Initial System Signal Threshold (anfänglicher Systemsignalschwellenwert) Initial System Signal Threshold (initial system signal threshold)
    LAXPT LAXPT Long Access Pilot (langer Zugangspilot) Long Access Pilot (long access pilot)
    LAPD LAPD Link Access Protocol (Verbindungs-Zugangsprotokoll) Link Access Protocol (Link Access Protocol)
    LCT LCT Local Craft Terminal (lokales Technikerendgerät) Local Craft Terminal (local technician terminal)
    LE LE Local Exchange (Ortsnetz) Local Exchange (local area network)
    LFSR LFSR Linear Feedback Shift Register (lineares Rückkopplungs-Schieberegister) Linear Feedback Shift Register (linear feedback shift register)
    LI LI Line Interface (Leitungsschnittstelle) Line interface (line interface)
    LMS LMS Least Mean Square (Fehlerquadrat) Least Mean Square (squares)
    LOL LOL Loss of Code Lock (Verlust der Codesynchronisation) Loss of Lock code (loss of synchronization code)
    LPF LPF Low Pass Filter (Tiefpassfilter) Low-pass filter (low pass filter)
    LSR LSR Linear Shift Register (lineares Schieberegister) Linear Shift Registers (linear shift register)
    MISR MISR Modem Input Signal Receiver (Modem-Eingangssignalempfänger) Modem input signal receiver (modem input signal receiver)
    MIU MIU Modem Interface Unit (Modem-Schnittstelleneinheit) Modem Interface Unit (modem interface unit)
    MM MM Mobility Management (Mobilitätsverwaltung) Mobility management (mobility management)
    MOI MOI Modem Output Interface (Modem-Ausgangsschnittstelle) Modem output interface (modem output interface)
    MPC MPC Maintenance Power Control (Wartungs-Leistungssteuerung) Maintenance Power Control (maintenance power control)
    MPSK MPSK M-ary Phase Shift Keying (M-ary Phasenumtastung) M-ary Phase Shift Keying (M-ary Phase Shift Keying)
    MSK MSK Minimum Shift Keying (minimale Phasenumtastung) Minimum Shift Keying (minimum shift keying)
    MSU MSU Mobile Subscriber Unit (mobile Teilnehmereinheit) Mobile Subscriber Unit (mobile subscriber unit)
    NE NE Network Element (Netzwerkelement) Network Element (Network Element)
    OMS OMS Operation and Maintenance System (Betriebs- und Wartungssystem) Operation and Maintenance System (operation and maintenance system)
    OS OS Operations System (Betriebssystem) Operations System (OS)
    OQPSK OQPSK Offset Quadrature Phase Shift Keying (um 90° phasenverschobene Phasenumtastung) Offset Quadrature Phase Shift Keying (around 90 ° phase shift keying)
    OW OW Order Wire (Dienstleitung) Order Wire (service manager)
    PARK PARK Portable Access Rights Key (tragbarer Zugangsrechteschlüssel) Portable Access Rights Key (portable access rights key)
    PBX PBX Private Branch Exchange (private Nebenstellenanlage) Private Branch Exchange (private branch exchange)
    PCM PCM Pulse Coded Modulation (pulscodierte Modulation) Pulse Coded Modulation (pulse coded modulation)
    PCS PCS Personal Communication Services (persönliche Kommunikationsdienste) Personal Communication Services (Personal Communications Services)
    PG PG Pilot Generator (Pilotgenerator) Pilot Generator (Pilot Generator)
    PLL PLL Phase Locked Loop (phasensynchrone Schleife) Phase Locked Loop (phase locked loop)
    PLT PLT Pilot Pilot
    PN PN Pseudonoise (Pseudorauschen) Pseudo-noise (pseudo noise)
    POTS POTS Plain Old Telephone Service ("normaler" Telefondienst) Plain Old Telephone Service ("normal" telephone service)
    PSTN PSTN Public Switched Telephone Network (öffentliches Fernsprechwählnetz) Public Switched Telephone Network (public switched telephone network)
    Q Q Quadratur (Phasenverschiebung um 90°) Quadrature (phase shift of 90 °)
    QPSK QPSK Quadrature Phase Shift Keying (Quadratur-Phasenumtastung) Quadrature Phase Shift Keying (Quadrature Phase Shift Keying)
    RAM RAM Random Access Memory (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) Random access memory (random access memory)
    RCS RCS Radio Carrier Station (Funk-Trägerstation) Radio Carrier Station (radio carrier station)
    RDI RDI Receiver Data Input Circuit (Empfänger-Daten-Eingangsschaltung) Receiver Data Input Circuit (receiver data input circuit)
    RDU RDU Radio Distribution Unit (Funkverteilereinheit) Radio Distribution Unit (radio distribution unit)
    RF RF Radio Frequency (Hochfrequenz) Radio Frequency (RF)
    RLL RLL Radio Local Loop (Funk-Lokal-Schleife) Radio Local Loop (wireless local loop)
    SAXPT SAXPT Short Acces Channel Pilots (kurze Zugangskanalpiloten) Short Acces Channel Pilots (short access channel pilots)
    SBCH SBCH Slow Broadcast Channel (langsamer Sendekanal) Slow Broadcast Channel (slower transmission channel)
    SHF SHF Super High Frequency (Superhochfrequenz) Super High Frequency (Super High Frequency)
    SIR SIR Signal Power to Interface Noise Power Ratio (Signalleistungs-zu-Schnittstellenrauschen-Leistungsverhältnis) Signal Power to Noise Power Ratio interface (signal power to interface noise power ratio)
    SLIC SLIC Subsciber Line Interface Circuit (Teilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung) Subsciber Line Interface Circuit (subscriber line interface circuit)
    SNR SNR Signal-to-Noise Ratio (Signal-zu-Rauschen-Verhältnis) Signal-to-noise ratio (signal-to-noise ratio)
    SPC SPC Service PC (Wartungs-PC) PC Service (Maintenance PC)
    SPRT SPRT Sequential Probability Ratio Test (Test des sequentiellen Wahrscheinlichkeitsverhältnisses) Sequential probability ratio test (test of the sequential probability ratio)
    STCH STCH Status Channel (Statuskanal) Status Channel (channel status)
    SU SU Subscriber Unit (Teilnehmereinheit) Subscriber Unit (subscriber unit)
    TDM TDM Time Division Multiplexing (Zeitmultiplex) Time Division Multiplexing (time division multiplex)
    TMN TMN Telecommunication Management Network (Telekommunikations-Verwaltungsnetz) Telecommunication Management Network (telecommunications management network)
    TRCH TRCH Traffic Channels (Verkehrskanäle) Traffic channels (traffic channels)
    TSI TSI Time-Slot Interchanger (Zeitschlitzaustauscher) Time-Slot Interchanger (time slot interchange)
    TX TX Transmit (Übertragung/Sendung) Transmit (transfer / consignment)
    TXIDAT TXIDAT I-Modem Transmit Data Signal (I-Modem-Übertragungsdatensignal) I-Modem Transmit Data Signal (I modem transmit data signal)
    TXQDAT TXQDAT Q-Modem Transmit Data Signal (Q-Modem-Übertragungsdatensignal) Q modem transmit data signal (Q modem transmit data signal)
    UHF UHF Ultra High Frequency (Ultrahochfrequenz) Ultra High Frequency (ultra high frequency)
    VCO VCO Voltage Controlled Oscillator (spannungsgesteuerter Oszillator) Voltage Controlled Oscillator (voltage controlled oscillator)
    VDC VDC Video Distribution Circuit (Video-Verteilungsschaltung) Video Distribution Circuit (video distribution circuit)
    VGA VGA Variable Gain Amplifier (verstellbarer Verstärker) Variable Gain Amplifier (adjustable amplifier)
    VHF VHF Very High Frequency (sehr hochfrequent) Very High Frequency (very high frequency)
    WAC WAC Wireless Access Controller (drahtloser Zugangscontroller) Wireless Access Controller (Wireless Access Controller)
  • Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform Description of the example embodiment
  • Allgemeine Systembeschreibung General System Description
  • [0055] [0055]
    Das erfindungsgemäße System liefert einen lokalen Telefondienst unter der Verwendung von Funkverbindungen zwischen einer oder mehreren Basisstationen und einer Vielzahl entfernter Teilnehmereinheiten. The system of the invention provides a local telephone service using radio links between one or more base stations and a plurality of remote subscriber units. In der beispielhaften Ausführungsform ist eine Funkverbindung für eine Basisstation beschrieben, die mit einer stationären Teilnehmereinheit (FSU) kommuniziert, doch ist das System in gleicher Weise auch auf Systeme anwendbar, bei denen mehrere Basisstationen mit Funkverbindungen sowohl zu FSU als auch zu mobilen Teilnehmereinheiten (MSUs) aufweisen. In the exemplary embodiment, a radio link for a base station is described, that communicates with a stationary subscriber unit (FSU), but the system is equally applicable to systems in which multiple base stations with radio links to both FSU and to mobile subscriber units (MSUs ) have. Folglich werden die entfernten Teilnehmereinheiten hier als Teilnehmereinheiten (SUs) bezeichnet. Consequently, the remote subscriber units here as subscriber units (SUs) are referred to.
  • [0056] [0056]
    In In 1 1 stellt eine Basisstation (BS) represents a base station (BS) 101 101 eine Anrufverbindung mit einem lokalen Netz (LE) a call connection to a local network (LE) 103 103 oder einer anderen Telefonnetz-Schaltschnittstelle her, wie zum Beispiel einer privaten Nebenstellenanlage (PBX) und weist eine Funk-Trägerstation (RCS) or any other telephone network switching interface forth, such as a private branch exchange (PBX) and includes a radio carrier station (RCS) 104 104 auf. on. Eine oder mehrere RCS One or more RCS 104 104 , . 105 105 , . 110 110 haben eine Verbindung zu einer Funk-Verteilereinheit (RDU) have a connection to a radio distribution unit (RDU) 102 102 über Verbindungen through connections 131 131 , . 132 132 , . 137 137 , . 138 138 , . 139 139 und RDU and RDU 102 102 bildet eine Schnittstelle mit LE interfaces with LE 103 103 durch das Senden und Empfangen von Anruf-Setup-Steuerungs- und Informationssignalen über Telekommunikationsverbindungen by sending and receiving call setup control and information signals via telecommunications links 141 141 , . 142 142 , . 150 150 . , SUs SUs 116 116 , . 119 119 kommunizieren mit der RCS communicate with the RCS 104 104 über Funkverbindungen via radio links 161 161 , . 162 162 , . 163 163 , . 164 164 , . 165 165 . , Alternativ weist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mehrere SUs und eine "Master"-SU mit einer Funktionalität ähnlich einer RCS auf. Alternatively, another embodiment of the invention, several SUs and a "master" -SU having a functionality similar to an RCS. Eine solche Ausführungsform kann eine Verbindung zu einem lokalen Telefonnetz haben oder auch nicht. Such an embodiment may have a connection to a local telephone network or not.
  • [0057] [0057]
    Die Funkverbindungen The radio links 161 161 bis to 165 165 werden in den Frequenzbändern des DCS1800-Standards (1,71–1,785 GHz und 1,805–1,880 GHz); be (1.71 to 1.785 GHz and 1.805 to 1.880 GHz) in the frequency bands of the DCS1800 standards; dem US-PCS-Standard (1,85–1,99 GHz); the US-PCS standard (1.85 to 1.99 GHz); und dem CEPT-Standard (2,0–2,7 GHz) betrieben. and the CEPT standard (2.0-2.7 GHz) operation. Auch wenn diese Bänder hier in der beschriebenen Ausführungsform verwendet werden, ist die Erfindung auf das gesamte UHF bis SHF-Band anwendbar, einschließlich der Bänder von 2,7 GHz bis 5 GHz. Although these bands are used in the embodiment described here, the invention to the entire UHF to SHF band is applicable, including bands from 2.7 GHz to 5 GHz. Die Sende- und Empfangsbandbreiten sind Vielfache von 3,5 MHz, was bei 7 MHz anfängt, beziehungsweise Vielfache von 5 MHz, was bei 10 MHz anfängt. The transmit and receive bandwidths are multiples of 3.5 MHz, which begins at 7 MHz, or multiples of 5 MHz, which begins at 10 MHz.
  • [0058] [0058]
    Das beschriebene System umfasst Bandbreiten von 7, 10, 10,5, 14 und 15 MHz. The described system includes bandwidths of 7, 10, 10.5, 14 and 15 MHz. In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Mindest-Schutzband zwischen der Aufwärts- und Abwärtsverbindung 20 MHz und ist wünschenswerterweise mindestens dreimal so groß wie die Signalbandbreite. In the exemplary embodiment of the invention, the minimum guard band is 20 MHz between uplink and downlink and is desirably at least three times as great as the signal bandwidth. Die Duplextrennung ist zwischen 50 bis 175 MHz, wobei die beschriebene Erfindung 50, 75, 80, 95 und 175 MHz verwendet. The duplex separation is between 50 to 175 MHz, with the described invention using 50, 75, 80, 95 and 175 MHz. Es können auch andere Frequenzen eingesetzt werden. Also other frequencies can be used.
  • [0059] [0059]
    Auch wenn die beschriebene Ausführungsform andere um einen Träger zentrierte Spreizspektrums-Bandbreiten für den Sende- und Empfangs-Spreizspektrumskanal verwendet, lässt sich das vorliegende Verfahren leicht auch auf Systeme ausdehnen, die vielfache Spreizspektrums-Bandbreiten für den Sendekanal und vielfache Spreizspektrums-Bandbreiten für den Empfangskanal verwenden. Although the described embodiment uses different centered around a carrier spread spectrum bandwidths for the transmit and receive Spreizspektrumskanal, the present method can be easily extended to systems that multiple spread spectrum bandwidth for the transmission channel and multiple spread-spectrum bandwidths for the receive channel use. Alternativ kann aufgrund der Tatsache, dass Spreizspektrums-Kommunikationssysteme das inhärente Merkmal haben, dass eine Sendung eines Benutzers als Rauschen einem Entspreizungsempfänger eines anderen Benutzers erscheint, eine Ausführungsform den gleichen Spreizspektrumskanal sowohl für den Sende- als auch für den Empfangs-Pfad-Kanal verwenden. Alternatively, due to the fact that spread-spectrum communication systems have the inherent feature that one user's transmission of a Entspreizungsempfänger appears as noise to another user using an embodiment of the same Spreizspektrumskanal for both the transmit and the receive path channel. Mit anderen Worten können Aufwärts- und Abwärtsübertragungen das gleiche Frequenzband besetzen. In other words, uplink and downlink transmissions can occupy the same frequency band. Außerdem lässt sich das vorliegende Verfahren auch leicht auf vielfache CDMA-Frequenzbänder ausdehnen, von denen jedes jeweils einen anderen Satz von Nachrichten übermittelt, ob es sich dabei um Aufwärts-, Abwärts- oder Aufwärts- und Abwärtsverbindungen handelt. In addition, the present method can also be easily extended to multiple CDMA frequency bands, each of which each received a different set of messages, whether it is up, down or up and down links.
  • [0060] [0060]
    Die binäre Spreizsymbol-Information wird über die Funkverbindungen The binary information is spread symbol on the radio links 161 161 bis to 165 165 unter der Verwendung von Quadratur-Phasenumtastung(QPSK)-Modulation mit Nyquist-Pulsformung in der vorliegenden Ausführungsform übertragen, auch wenn andere Modulationsverfahren verwendet werden können, einschließlich Offset-QPSK (OQPSK) und minimale Umtastung (MSK), Gaußsche Phasenumtastung (GPSK) und M-ary Phasenumsetzung (MPSK), jedoch nicht darauf beschränkt. with the use of quadrature phase shift keying (QPSK) modulation with Nyquist pulse shaping transferred in the present embodiment, although other modulation techniques may be used, including offset-QPSK (OQPSK) and Minimum Shift Keying (MSK), Gaussian Phase Shift Keying (GPSK) and M-ary phase reaction (MPSK), but not limited thereto.
  • [0061] [0061]
    Die Funkverbindungen The radio links 161 161 bis to 165 165 umfassen Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff (B-CDMA TM ) als den Übertragungsmodus sowohl in der Aufwärts- als auch in der Abwärtsrichtung. include wideband code division multiple access (B-CDMA TM) as the transmission mode both the uplink and in the downlink direction. CDMA-Kommunikationsverfahren (auch als Spreizspektrums-Kommunikationsverfahren bekannt), die in Vielfachzugriffs-Systemen verwendet werden, sind wohl bekannt und im US-Patent 5,228,056 mit dem Titel "SYNCHRONOUS SPREAD-SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD" ("Synchrones Spreizspektrums-Kommunikationssystem und entsprechendes Verfahren") von Donald T. Schilling beschrieben. CDMA communication method (also known as spread-spectrum communication method) which are used in multiple access systems are well known and described in U.S. Patent 5,228,056, entitled "SYNCHRONOUS SPREAD-SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD" ("synchronous spread spectrum communications system and corresponding method ") by Donald T. Schilling described. Das beschriebene System verwendet das Spreizverfahren mit direkter Sequenz (DS). The system described uses the spreading process with a direct sequence (DS). Der CDMA-Modulator führt die Spreizspektrums-Spreizcode-Sequenzerzeugung durch, die eine Pseudorauschen-Sequenz (PN-Sequenz) sein kann; The CDMA modulator performs the spread-spectrum spreading code sequence generation, which may be a pseudo noise sequence (PN sequence); und eine komplexe DS-Modulation des QPSK-Signals mit Spreizcodesequenzen für den in Phase befindlichen (I)-Kanal und den Quadratur(Q)-Kanal. and a complex DS modulation of the QPSK signal with spreading code sequences for the in-phase (I) channel and quadrature (Q) channel. Pilotsignale werden mit den modulierten Signalen erzeugt und ausgesendet, und Pilotsignale der vorliegenden Ausführungsform sind nicht durch Daten modulierte Spreizcodes. Pilot signals are generated and transmitted with the modulated signals, and pilot signals of the present embodiment are spreading codes not modulated by data. Die Pilotsignale werden zur Synchronisierung, Trägerphasenwiederherstellung und zum Schätzen der Impulsantwort des Funkkanals eingesetzt. The pilot signals are used for synchronization, carrier phase recovery, and for estimating the impulse response of the radio channel. Jede SU weist einen einzigen Pilotgenerator und mindestens einen CDMA-Modulator und -Demodulator auf, die zusammen als CDMA-Modem bezeichnet werden. Each SU includes a single pilot generator and at least one CDMA modulator and demodulator, which are collectively referred to as CDMA modem. Jede RCS Each RCS 104 104 , . 105 105 , . 110 110 hat einen einzigen Pilotgenerator ausreichende CPMA-Modulatoren und -Demodulatoren für alle Logikkanäle, die von SUs in Benutzung sind. has a single pilot generator sufficient CPMA modulators and demodulators for all the logical channels that are in use by SUs.
  • [0062] [0062]
    Der CDMA-Demodulator entspreizt das Signal mit einer entsprechenden Verarbeitung zum Bekämpfen oder Ausnutzen von Mehrwege-Propagationseffekten. The CDMA demodulator despreads the signal with a corresponding processing for controlling or utilizing propagation effects of multipath. Die den empfangenen Leistungspegel betreffenden Parameter werden zum Erzeugen der Automatik-Leistungssteuerungs-Information (APC-Information) verwendet, die ihrerseits ans andere Ende der Kommunikationsverbindung gesendet wird. The parameters relevant to the received power level are used to generate the automatic power control information (APC Information), which is in turn sent to the other end of the communication link. Die APC-Information wird zum Steuern der Sendeleistung der automatischen Vorwärts-Leistungssteuerungs-(AFPC) und automatischen Rückwärts-Leistungssteuerungs-(ARPC)-Verbindungen verwendet. The APC information is used to control the transmit power of the automatic forward-power control (AFPC) and automatic reverse-power control (ARPC) used compounds. Zusätzlich kann jede RCS In addition, each RCS 104 104 , . 105 105 und and 110 110 Wartungs-Leistungssteuerung (MPC) in einer Weise durchführen, die der APC ähnelt, um die anfängliche Sendeleistung einer jeden SU Perform maintenance power control (MPC) in a manner similar to the APC to the initial transmit power of each SU 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 einzustellen. adjust. Die Demodulation ist dann kohärent, wo das Pilotsignal die Phasenreferenz liefert. Demodulation is then coherent where the pilot signal provides the phase reference.
  • [0063] [0063]
    Die beschriebenen Funkverbindungen unterstützen mehrere Verkehrskanäle mit Datenraten von 8, 16, 32, 64, 128 und 144 Kb/s. The radio links described support multiple traffic channels with data rates of 8, 16, 32, 64, 128 and 144 Kb / s. Der physische Kanal, der mit dem Verkehrskanal in Verbindung steht, wird mit einer 64 k-Symbol/s-Rate betrieben. The physical channel which is in communication with the traffic channel is operated with a 64k symbol / sec rate. Andere Datenraten können unterstützt werden, und Vorwärts-Fehlerkorrektur (FEC)-Codierung kann eingesetzt werden. Other data rates can be supported, and Forward Error Correction (FEC) coding can be used. Für die beschriebene Ausführungsform wird eine FEC mit einer Codierungsrate von ½ und einer Einschränkungslänge von 7 verwendet. For the described embodiment, FEC with coding rate of ½ and constraint length 7 is used. Andere Raten und Einschränkungslängen können in Übereinstimmung mit den verwendeten Codeerzeugungsverfahren verwendet werden. Other rates and constraint lengths can be used in accordance with the code generation process used.
  • [0064] [0064]
    Eine Diversitätskombinierung bei den Radioantennen der RCS A diversity combining at the radio antennas of RCS 104 104 , . 105 105 und and 110 110 ist nicht nötig, weil CDMA eine inhärente Frequenzdiversität aufgrund der Spreizbandbreite hat. is not necessary because CDMA has inherent frequency diversity due to the spread bandwidth. Empfänger sind zum Beispiel adaptive angepasste Filter (AMFs) (nicht in Receiver are, for example, adaptive matched filter (AMFs) (not in 1 1 gezeigt), die die Mehrwegesignale kombinieren. shown) which combine the multipath signals. In der vorliegenden Ausführungsform führen beispielhafte AMFs eine Maximal-Verhältnis-Kombination durch. In the present exemplary embodiment AMFs perform a maximal ratio combining.
  • [0065] [0065]
    In In 1 1 bildet RCS forms RCS 104 104 eine Schnittstelle zu RDU an interface to the RDU 102 102 über Verbindungen through connections 131 131 , . 132 132 , . 137 137 zum Beispiel mit 1,544 MB/s DS1-, 2,048 MB/s E1- oder HDSL-Formaten zum Empfangen und Senden digitaler Datensignale. for example, 1.544 Mb / s DS1, 2.048 Mb / s E1 or HDSL Formats to receive and send digital data signals. Dies sind zwar typische Telefongesellschaft-Standardschnittstellen, doch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese digitalen Datenformate eingeschränkt. While these are typical telephone company-standard interfaces, but the present invention is not limited only to these digital data formats. Die beispielhafte RCS-Leitungsschnittstelle (die in The exemplary RCS line interface (in the 1 1 nicht gezeigt ist) übersetzt die Leitungscodierung (wie zum Beispiel HDB3, B8ZS, AMI) und extrahiert oder produziert Rahmenbildungsinformation, führt Alarm- und Einrichtungs-Signalisierungsfunktionen, sowie kanalspezifische Schleifen- und Paritätsprüffunktionen aus. not shown) translates the line coding (such as HDB3, B8ZS, AMI) and extracts or produces framing information, performs Alarms and setup signaling functions, as well as channel specific loop and Paritätsprüffunktionen. Die Schnittstellen für diese Beschreibung liefern 64-KB/s-PCM-codierte oder 32-KB/s-ADPCM-codierte Telefonverkehrskanäle oder ISDN-Kanäle an die RCS zur Verarbeitung. The interfaces for this description provide 64 kb / s PCM encoded or 32 kb / s ADPCM encoded telephone traffic channels or ISDN channels to the RCS for processing. Andere ADPCM-Codierungsverfahren können in Übereinstimmung mit den Sequenzerzeugungsverfahren eingesetzt werden. Other ADPCM encoding techniques can be used in accordance with the sequence generation techniques.
  • [0066] [0066]
    Das erfindungsgemäße System unterstützt auch eine Trägerratenmodifikation zwischen der RCS The present system also supports a carrier rate modification between the RCS 104 104 und jeder SU and each SU 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 , die mit der RCS Associated with the RCS 104 104 kommunizieren, wobei ein 64 KB/s unterstützender CDMA-Nachrichtenkanal Sprachbanddaten oder Fax zugewiesen werden kann, wenn Raten über 4,8 KB/s vorhanden sind. communicate using a 64 KB / s supporting CDMA communication channel voiceband data or fax can be assigned when rates above 4.8 kb / s are present. Ein solcher 64-KB/s-Trägerkanal wird als uncodierter Kanal betrachtet. Such a 64-KB / s bearer channel is considered an uncoded channel. Für ISDN kann eine Trägerratenmodifikation dynamisch aufgrund der D-Kanal-Nachrichten durchgeführt werden. For ISDN, a carrier rate modification can be performed dynamically due to the D-channel messages.
  • [0067] [0067]
    In In 1 1 weist jede SU , each SU 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 entweder eine Telefoneinheit either a telephone unit 170 170 auf oder bildet zu dieser eine Schnittstelle, oder bildet eine Schnittstelle zu einer lokalen Nebenstellenanlage (PBX) formed on or at that interface, or interfaces with a local private branch exchange (PBX) 171 171 . , Die Eingabe von der Telefoneinheit kann Sprache, Sprachbanddaten und Signalisierung sein. The input from the telephone unit may be language, voiceband data and signaling. Die SU übersetzt die analogen Signale in digitale Sequenzen und kann auch ein Datenterminal The SU translates the analog signals into digital sequences, and may also include a data terminal 172 172 oder eine ISDN-Schnittstelle or an ISDN interface 173 173 aufweisen. have. Die SU kann Spracheingaben, Sprachbanddaten oder Fax und digitale Daten unterscheiden. The SU can differentiate voice input, voiceband data or fax and digital data. Die SU codiert Stimmdaten mit Verfahren wie zum Beispiel ADPCM bei 32 KB/s oder niedrigeren Raten und erfasst Sprachbanddaten oder Fax mit Raten über 4,8 KB/s zum Modifizieren des Verkehrskanals (Trägerratenmodifikation) für eine uncodierte Übertragung. The SU encodes voice data with techniques such as ADPCM at 32 kb / s or lower rates, and detects voiceband data or fax with rates above 4.8 kb / s to modify the traffic channel (carrier rate modification) for an uncoded transmission. Außerdem kann eine A-Gesetz-Codierung, U-Gesetz-Codierung oder keine Kompandierung des Signals vor der Übertragung durchgeführt werden. In addition, an A-law encoding, U-law coding, or no companding of the signal may be performed before transmission. Für digitale Daten können Datenkomprimierungsverfahren, wie zum Beispiel Leerlauf-Flag-Entfernung, zum Einsparen von Kapazität und zum Minimieren von Interferenz verwendet werden. For digital data, data compression techniques are used, such as idle flag removal, to conserve capacity and minimize interference.
  • [0068] [0068]
    Die Sendeleistungspegel der Funkschnittstelle zwischen RCS The transmit power levels of the radio interface between RCS 104 104 und SUs and SUs 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 werden unter der Verwendung zweier verschiedener Leistungssteuerungsverfahren mit Rückkopplung gesteuert. are controlled using two different power control method with feedback. Das automatische Vorwärts-Leistungssteuerungsverfahren (AFPC-Verfahren) bestimmt den Abwärts-Übertragungsleistungspegel, und das automatische Rückwärts-Leistungssteuerungs-Verfahren (ARPC-Verfahren) bestimmt den Aufwärts-Sendeleistungspegel. The automatic forward power control method (AFPC) method determines the downlink transmission power level, and automatic reverse power control method (ARPC) method determines the uplink transmit power level. Der logische Steuerungskanal, durch den SU The logical control channel by which SU 111 111 und RCS and RCS 104 104 zum Beispiel Leistungssteuerungsinformation übertragen, wird mindestens mit einer Aktualisierungsrate von 16 KHz betrieben. For example, transfer power control information operates at least with a refresh rate of 16 KHz. Weitere Ausführungsformen können eine schnellere oder langsamere Aktualisierungsrate von zum Beispiel 64 KHz verwenden. Other embodiments may use a faster or slower update rate for example 64 kHz. Diese Algorithmen stellen sicher, dass die Sendeleistung eines Benutzers eine akzeptable Bitfehlerrate (BER) aufweist, die Systemleistung zum Einsparen von Leistung bei einem Minimum ist und der Leistungspegel aller SUs These algorithms ensure that the transmit power of a user has an acceptable bit error rate (BER), the system performance is to conserve power at a minimum and the power level of all SUs 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 , die von der RCS That of the RCS 104 104 empfangen werden, bei einem fast gleichen Pegel beibehalten wird. are received, is maintained at a nearly equal level.
  • [0069] [0069]
    Zusätzlich verwendet das System ein optionales Wartungs-Leistungssteuerungsverfahren während des inaktiven Modus einer SU. In addition, the system uses an optional maintenance power control method during the inactive mode of a SU. Wenn eine SU When an SU 111 111 inaktiv oder heruntergefahren ist, um Leistung einzusparen, wird die Einheit von Zeit zu Zeit aktiv, um ihre Anfangs-Sendeleistungspegeleinstellung in Reaktion auf ein Wartungs-Leistungssteuerungssignal von der RCS is idle or shut down to conserve power, the unit occasionally becomes active to its initial transmit power level setting in response to a maintenance power control signal from the RCS 104 104 einzustellen. adjust. Das Wartungs-Leistungssignal wird von der RCS The maintenance power signal is of the RCS 104 104 durch Messen der empfangenen Leistungspegel von SU by measuring the received power level of SU 111 111 und des derzeitigen Systemleistungspegels und daraus einer Berechnung der notwendigen Anfangssendeleistung bestimmt. and the current system power level and from a calculation of the necessary initial transmit power determined. Das Verfahren kürzt die Kanal-Akquisitionszeit von SU The method shortens the channel acquisition time of SU 111 111 zum Beginnen einer Kommunikation. for starting communication. Das Verfahren verhindert auch, dass der Sendeleistungspegel von SU The method also prevents the transmit power level of SU 111 111 zu hoch wird und während der anfänglichen Sendung mit anderen Kanälen interferiert, bevor die Leistungssteuerung mit Rückkopplung die Sendeleistung verringert. is too high and will interfere during the initial transmission with other channels before the power control feedback reduces the transmit power.
  • [0070] [0070]
    RCS RCS 104 104 erhält eine Synchronisation ihres Taktes von einer Schnittstellenleitung, wie zum Beispiel E1, T1 oder HDSL-Schnittstellen, jedoch hierauf nicht beschränkt. receives a clock synchronization her from an interface line such as E1, T1, or HDSL interfaces, but not limited to. RCS RCS 104 104 kann außerdem ihr eigenes inneres Taktsignal mit einem Oszillator erzeugen, der von einem Global-Positionierungssystem-Empfänger (GPS-Empfänger) geregelt werden kann. can also generate their own internal clock signal with an oscillator, which can be regulated by a Global Positioning System (GPS) receiver. RCS RCS 104 104 erzeugt einen globalen Pilotcode, einen Kanal mit einem Spreizcode, jedoch keine Datenmodulation, der durch generates a global pilot code, a channel with a spreading code but no data modulation, which by 118 118 von entfernten SUs from remote SUs 111 111 akquiriert werden kann. can be acquired. Alle Übertragungskanäle der RCS sind mit dem Pilotkanal synchronisiert, und Spreizcodephasen von (nicht gezeigten) Codegeneratoren, die für logische Kommunikationskanäle innerhalb der RCS All transmission channels of the RCS are synchronized to the Pilot channel, and Spreizcodephasen of (not shown) of code generators, for the logical communication channels within RCS 104 104 verwendet werden, sind auch mit der Spreizcodephase des Pilotkanals synchronisiert. be used, even with the spreading code of the pilot channel are synchronized. In ähnlicher Weise synchronisieren die SUs Similarly, the SUs synchronize 111 111 bis to 118 118 , welche den globalen Pilotcode der RCS Which the global pilot code of the RCS 104 104 empfangen, die Spreiz- und Entspreizcodephasen der (nicht gezeigten) Codegeneratoren der SUs mit dem globalen Pilotcode. received, the spreading and Entspreizcodephasen (not shown) of the SUs code generators with the global pilot code.
  • [0071] [0071]
    RCS RCS 104 104 , SU SU 111 111 und RDU and RDU 102 102 können eine Systemredundanz von Systemelementen und ein automatisches Schalten zwischen internen Funktionssystemelementen bei einem Fehlerereignis aufweisen, um einen Verlust oder ein Herausfallen aus einer Funkverbindung, Stromversorgung, einem Verkehrskanal oder einer Gruppe von Verkehrskanälen zu verhindern. can a system redundancy of system elements and automatic switching between internal functional system elements have on error event to prevent loss or falling out of a radio link, power supply, a traffic channel or group of traffic channels.
  • Logische Kommunikationskanäle Logical Communication Channels
  • [0072] [0072]
    Ein "Kanal" des Standes der Technik wird normalerweise als ein Kommunikationsweg verstanden, der ein Teil einer Schnittstelle ist und der von anderen Wegen diese Schnittstelle ohne Ansehen seines Inhalts unterschieden werden kann. A "channel" of the prior art is normally understood as a communications path which is part of an interface and which can be distinguished from other paths that interface without regard to its content. Im Fall von CDMA werden jedoch getrennte Kommunikationswege nur durch ihren Inhalt unterschieden. In the case of CDMA, however, separate communications paths are distinguished only by their content. Der Begriff "logischer Kanal" wird zum Unterscheiden der getrennten Datenströme verwendet, die logisch äquivalent zu Kanälen im herkömmlichen Sinn sind. The term "logical channel" is used to distinguish the separate data streams, which are logically equivalent to channels in the conventional sense. Alle logischen Kanäle und Unterkanäle der vorliegenden Erfindung werden auf einen üblichen 64-Kilo-Symbole-pro-Sekunde-(ksym/s)-QPSK-Strom abgebildet. All logical channels and sub-channels of the present invention are mapped to a common 64 kilo-symbols per-Sekunde- (ksym / s) -QPSK current. Manche Kanäle sind mit Pilotcodes synchronisiert oder diesen zugeordnet, die vom System-Global-Pilotcode (GPC) erzeugt werden und eine ähnliche Funktion wie dieser ausführen. Some channels are synchronized with pilot codes or associated with these (GPC) are generated by the system global pilot code and perform a function similar to this. Die System-Pilotsignale werden jedoch nicht als logische Kanäle betrachtet. The system pilot signals are not considered logical channels.
  • [0073] [0073]
    Mehrer logische Kommunikationskanäle werden über die HF-Kommunikationsverbindung zwischen der RCS und SU verwendet. Several logical communication channels are used over the RF communication link between the RCS and SU. Jeder logische Kommunikationskanal hat entweder einen festen, vorbestimmten Spreizcode oder einen dynamisch zugewiesenen Spreizcode. Each logical communication channel either has a fixed, predetermined spreading code or a dynamically assigned spreading code. Sowohl für den vorbestimmten als auch für den zugewiesenen Code ist die Codephase mit dem Pilotcode synchronisiert. Both the predetermined and for the assigned code, the code phase is synchronized with the Pilot Code. Logische Kommunikationskanäle werden in zwei Gruppen eingeteilt: die Gruppe der globalen Kanäle (GC) enthält Kanäle, die entweder von der Basisstation-RCS an alle entfernten SUs gesendet werden oder von einer beliebigen SU an die RCS der Basisstation, unabhängig von der Identität der SU. Logical communication channels are divided into two groups: the group of global channels (GC) contains channels that are transmitted from the base station RCS either to all remote SUs or from any SU to the RCS of the base station regardless of the identity of the SU. Die Kanäle in der GC-Gruppe können Information eines vorgegebenen Typs für alle Benutzer enthalten, einschließlich derjenigen Kanäle, die von den SUs zum Systemzugang verwendet werden. The channels in the GC group may contain information of a given type for all users including those channels that are used by the SUs to accessing the system. Kanäle der Zuweisungs-Kanal-Gruppe (AC-Gruppe) sind diejenigen Kanäle, die der Kommunikation zwischen der RCS und einer bestimmten SU dienen. Channels of the channel assignment group (AC group) are those channels used for communication between the RCS and a particular SU.
  • [0074] [0074]
    Die Gruppe globaler Kanäle (GC) liefert 1) Sendesteuerungs-Logikkanäle, die Punkt-zu-Mehrpunkt-Dienste zum Aussenden von Nachrichten an alle SUs und Funkrufnachrichten an SUs vorsieht; The group of global channels (GC) yields 1) Transmission Control logical channels, provides the point-to-multipoint services for broadcasting messages to all SUs and paging messages to SUs; und 2) Zugangssteuerungs-Logikkanäle, die Punkt-zu-Punkt-Dienste auf globalen Kanälen für SUs zum Zugriff auf das System und zum Erhalten zugewiesener Kanäle vorsehen. and 2) Access Control logical channels, the point-to-point services on global channels for SUs to access the system and obtain assigned channels provide.
  • [0075] [0075]
    Die RCS der vorliegenden Erfindung hat Vielfachzugriff-Steuer-Logikkanäle und eine Sende-Steuergruppe. The RCS of the present invention has multiple access control logic channels and a transmission control group. Eine SU der vorliegenden Erfindung hat mindestens einen Zugangs-Steuerkanal und mindestens einen Sende-Steuer-Logikkanal. An SU of the present invention has at least one Access Control channel and at least one transmit control logic channel.
  • [0076] [0076]
    Die globalen Logikkanäle, die von der RCS gesteuert werden, sind der schnelle Sendekanal (FBCH), der sich schnell ändernde Information darüber sendet, welche Dienste und welche Zugangskanäle derzeit verfügbar sind, und der langsame Sendekanal (SBCH), der sich langsam verändernde Systeminformation und Funkrufnachrichten aussendet. The global logic channels controlled by the RCS are the fast broadcast channel (FBCH) that sends the rapidly changing information about which services and which access channels are currently available, and the low-speed transmission channel (SBCH), the slowly varying system information and sends paging messages. Der Zugriffskanal (AXCH) wird von den SUs zum Zugreifen auf eine RCS und zum Erlangen des Zugangs auf zugewiesene Kanäle verwendet. The access channel (AXCH) is used by the SUs to access an RCS and for obtaining access to assigned channels. Jeder AXCH ist mit einem Steuerkanal (CTCH) zusammengeordnet. Each AXCH is ordered together with a control channel (CTCH). Der CTCH wird von der RCS zum Bestätigen und Beantworten von Zugriffsversuchen durch SUs verwendet. The CTCH is used by the RCS to confirm and reply to access attempts by SUs. Der lange Zugangspilot (LAXPT) wird synchron mit AXCH zum Liefern der RCS mit einer Zeit und einer Phasenreferenz gesendet. The long access pilot (LAXPT) is sent synchronously with AXCH to provide the RCS with a time and phase reference.
  • [0077] [0077]
    Eine Gruppe zugewiesener Kanäle (AC) enthält die logischen Kanäle, die eine einzige Telekommunikationsverbindung zwischen der RCS und einer SU steuert. A group of assigned channels (AC) contains the logical channels that control a single telecommunication connection between the RCS and an SU. Die Funktionen, die entwickelt werden, wenn eine AC-Gruppe gebildet wird, umfassen ein Paar Leistungssteuerungs-Logik-Nachrichtenkanäle für jede der Aufwärts- und Abwärts-Verbindungen und, je nach dem Typ der Verbindungen, ein oder mehrere Paare Verkehrskanäle. The functions developed when an AC group is formed include a pair of power control logical message channels for each of the uplink and downlink connections, and depending on the type of the compounds, one or more pairs of traffic channels. Die Trägersteuerungsfunktion führt die erforderlichen Vorwärtsfehlersteuerungs-, Trägerratenmodifikations- und Verschlüsselungsfunktionen aus. The Bearer Control function performs the required Vorwärtsfehlersteuerungs-, Trägerratenmodifikations- and encryption functions.
  • [0078] [0078]
    Für jede SU For each SU 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 wird mindestens eine AC-Gruppe gebildet, wenn eine Telekommunikationsverbindung existiert, und für jede RCS is formed at least one AC group when a telecommunication connection exists, and for each RCS 104 104 , . 105 105 und and 110 110 werden mehrere AC-Gruppen gebildet, jeweils eine für jede aktive Verbindung. multiple AC groups are formed, one for each active connection. Eine AC-Gruppe logischer Kanäle wird für eine Verbindung nach der erfolgreichen Herstellung der Verbindung erzeugt. An AC group of logical channels is created for a connection after successfully establishing the call. Die AC-Gruppe umfasst Verschlüsselung, FEC-Codierung und Multiplexierung bei der Sendung und FEC-Decodierung, Entschlüsselung und Demultiplexierung beim Empfang. The AC group includes encryption, FEC coding and multiplexing in the transmission and FEC decoding, decoding and demultiplexing on reception.
  • [0079] [0079]
    Jede AC-Gruppe sieht einen Satz verbindungsorientierter Punkt-zu-Punkt-Dienste vor und wird in beiden Richtungen zwischen einer spezifischen RCS, zum Beispiel RCS Each AC group provides a set of connection-oriented point-to-point services before and is in both directions between a specific RCS, RCS, for example, 104 104 , und einer spezifischen SU, zum Beispiel SU , And a specific SU, for example SU 111 111 , betrieben. Operated. Eine für eine Verbindung gebildete AC-Gruppe kann mehr als einen Träger über den HF-Kommunikationskanal steuern, der einer einzigen Verbindung zugeordnet ist. A group formed for a connection AC group can have more than one carrier control over the RF communication channel associated with a single connection. Eine Vielzahl von Trägern wird zum Tragen verteilter Daten, wie zum Beispiel ISDN, jedoch hierauf nicht eingeschränkt, verwendet. A plurality of carriers is for supporting distributed data, such as ISDN, but not limited thereto, are used. Eine AC-Gruppe kann das Duplizieren von Verkehrskanälen zum Erleichtern des Umschaltens auf 64-KB/s-PCM für Hochgeschwindigkeits-Fax- und Modem-Dienste für die Trägerraten-Modifikationsfunktion bieten. An AC group can provide the duplication of traffic channels to facilitate switching to 64 kb / s PCM for high speed fax and modem services for the bearer rate modification function.
  • [0080] [0080]
    Die zugewiesenen logischen Kanäle, die nach einer erfolgreichen Rufverbindung gebildet werden und in der AC-Gruppe eingeschlossen sind, sind ein dedizierter Signalisierungskanal [Dienstleitung(OW)], ein APC-Kanal und ein oder mehrere Verkehrskanäle (TRCH), die, je nach dem unterstützten Dienst, Träger von 8, 16, 32 oder 64 KB/s sind. The assigned logical channels that are formed after a successful call connection and included in the AC group are a dedicated signaling channel [orderwire (OW)], an APC channel and one or more traffic channels (TRCH), which, depending on the supported service, support of 8, 16, 32, or 64 KB / s. Für Sprachverkehr codierter Sprache mäßiger Rate kann ADPCM oder PCM auf den Verkehrskanälen unterstützt werden. For voice traffic coded speech ADPCM or PCM even rate can be supported on the traffic channels. Für ISDN-Dienste bilden zwei 64-KB/s-TRCHs die B-Kanäle und ein 16 KB/s-TRCH bildet den D-Kanal. For ISDN services form two 64-KB / s TrCHs the B channels and one 16 KB / s TRCH provides the D-channel. Alternativ dazu kann der APC-Unterkanal entweder getrennt auf seinem eigenen CDMA-Kanal moduliert werden oder mit einem Verkehrskanal oder OW-Kanal zeitmultiplexiert werden. Alternatively, the APC subchannel either be separately modulated on its own CDMA channel, or time-multiplexed with a traffic channel or OW channel.
  • [0081] [0081]
    Jede SU Each SU 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 der vorliegenden Erfindung unterstützt bis zu drei gleichzeitige Verkehrskanäle. the present invention supports up to three simultaneous traffic channels. Die Abbildung der drei Logikkanäle für TRCHs zu den Benutzerdaten ist unten in Tabelle 1 gezeigt: The mapping of the three logical channels for TrCHs to the user data is shown in Table 1 below:
  • Tabelle 1: Abbildung von Diensttypen auf die drei verfügbaren TRCH-Kanäle Table 1: Illustration of types of services available on the three TRCH channels
  • [0082] [0082]
    Die APC-Datenrate wird bei 64 KB/s gesendet. The APC s data rate is sent at 64 KB /. Der APC-Logikkanal ist nicht FEC-codiert, um eine Verzögerung zu vermeiden, und wird mit einem relativ niedrigen Leistungspegel gesendet, um die für APC genutzte Kapazität zu minimieren. The APC logical channel is not FEC coded to avoid delay and is transmitted at a relatively low power level to minimize capacity used for APC. Alternativ dazu können APC und OW unter der Verwendung komplexer Spreizcodesequenzen getrennt moduliert werden, oder sie können auch zeitmultiplexiert werden. Alternatively, APC and OW may be separately modulated using complex spreading code sequences, or they can be multiplexed in time.
  • [0083] [0083]
    Der OW-Logikkanal wird mit einer Rate von der Hälfte des Faltungscodes FEC-codiert. The OW logical channel is FEC coded with a rate of the half of the convolutional code. Dieser Logikkanal wird in Bursts übertragen, wenn Signalisierungsdaten vorhanden sind, um die Interferenz zu verringern. This logical channel is transmitted in bursts when signaling data is present to reduce interference. Nach einer Leerlaufperiode beginnt das OW-Signal mit mindestens 35 Symbolen vor dem Start des Datenrahmens. After an idle period, the OW signal begins with at least 35 symbols prior to the start of the data frame. Für stumme Wartungs-Rufdaten wird die OW kontinuierlich zwischen Rahmen von Daten übertragen. For silent maintenance call data, the OW is transmitted continuously between frames of data. Tabelle 2 fasst die in der beispielhaften Ausführungsform verwendeten Logikkanäle zusammen: Table 2 summarizes the logical channels used in the exemplary embodiment, together:
  • Tabelle 2: Logikkanäle und Unterkanäle der B-CDMA-Luftschnittstelle Table 2: Logical Channels and sub-channels of the B-CDMA Air Interface
  • Die Spreizcodes The spreading codes
  • [0084] [0084]
    Die CDMA-Codegeneratoren, die zum Codieren der Logikkanäle der vorliegenden Erfindung verwendet werden, benutzen Linear-Schieberegister (LSRs) mit Rückkopplungslogik, was ein auf diesem Gebiet wohl bekanntes Verfahren ist. The CDMA code generators used to encode the logical channels of the present invention using Linear Shift Registers (LSRs) with feedback logic which is a method well known in the art. Die Codegeneratoren der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung erzeugen 64 synchrone einzigartige Sequenzen. The code generators of the present embodiment of the invention generate 64 synchronous unique sequences. Jeder HF-Kommunikationskanal verwendet ein Paar dieser Sequenzen für eine komplexe Spreizung (in Phase und um 90° phasenverschoben) der Logikkanäle, so dass der Generator 32 komplexe Spreizsequenzen liefert. Each RF communication channel uses a pair of these sequences for complex spreading (in-phase and 90 ° out of phase) of the logical channels, so the generator gives 32 complex spreading sequences. Die Sequenzen werden durch einen einzigen Startparameter (Seed) erzeugt, der anfänglich in eine Schieberegisterschaltung geladen wird. The sequences are generated by a single start parameter (seed) which is initially loaded into a shift register circuit.
  • Die Erzeugung von Spreizcodesequenzen und die Startparameterwahl The generation of spreading code sequences and the start parameter selection
  • [0085] [0085]
    Die Spreizcodeperiode der vorliegenden Erfindung ist als ein ganzzahliges Vielfaches der Symboldauer definiert, und der Anfang der Codeperiode ist auch der Anfang des Symbols. The spreading code period of the present invention is defined as an integer multiple of the symbol duration, and the beginning of the code period is also the beginning of the symbol. Das Verhältnis zwischen Bandbreiten und den Symbollängen, die für die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gewählt wurde, ist wie folgt: The relation between bandwidths and the symbol lengths chosen for the exemplary embodiment of the present invention is as follows:
    BW (MHZ) BW (MHZ) L (chips/symbol) L (chips / symbol)
    7 7 91 91
    10 10 130 130
    10,5 10.5 133 133
    14 14 182 182
    15 15 195 195
  • [0086] [0086]
    Die Spreizcodelänge ist auch ein Vielfaches von 64 und von 96 zur Unterstützung von ISDN-Rahmen. The spreading code length is also a multiple of 64 and of 96 for ISDN frame support. Der Spreizcode ist eine Sequenz von Symbolen, die Chips oder Chipwerte genannt werden. The spreading code is a sequence of symbols, the chips or chip values are called. Die allgemeinen Verfahren zum Erzeugen von pseudozufälligen Sequenzen unter der Verwendung Galoisscher Feldmathematik ist dem Fachmann bekannt; The general methods of generating pseudorandom sequences using Galois Field mathematics is known to those skilled in the art; für die vorliegende Erfindung wurde jedoch ein einzigartiger Satz, oder eine Familie, von Codesequenzen abgeleitet. for the present invention, however, a unique set, or a family derived from code sequences. Zuerst wird die Länge des linearen Rückkopplungs-Schieberegisters zum Erzeugen einer Codesequenz gewählt, und der Anfangswert des Registers wird als "seed" (Startparameter) bezeichnet. First, the length of the linear feedback shift register are selected for generating a code sequence, and the initial value of the register is called a "seed" (starting parameter). Zweitens wird die Beschränkung auferlegt, dass keine durch einen Codestartparameter erzeugte Codesequenz eine zyklische Verschiebung einer weiteren durch den gleichen Codestartparameter erzeugten Codesequenz sein darf. Second, the restriction is imposed that no code sequence generated by a code starting parameter must be a cyclic shift of another code sequence generated by the same code startup parameters. Schließlich darf keine von einem Startparameter erzeugte Codesequenz eine zyklische Verschiebung einer durch einen anderen Startparameter erzeugten Codesequenz sein. Finally, no code sequence generated from a seed may be a cyclic shift of a code sequence generated by a different starting parameters.
  • [0087] [0087]
    Es wurde festgelegt, dass die Spreizcodelänge der Chipwerte der vorliegenden Erfindung die folgende ist: It was determined that the spreading code length of chip values of the present invention is as follows: 128 × 233415 = 29877120 (1) 128 x 233415 = 29877120 (1)
  • [0088] [0088]
    Die Spreizcodes werden durch Kombinieren einer linearen Sequenz der Periode 233415 und einer nicht linearen Sequenz der Periode 128 erzeugt. The spreading codes are generated by combining a linear sequence of period 233415 and a nonlinear sequence of period 128.
  • [0089] [0089]
    Der FBCH-Kanal der beispielhaften Ausführungsform ist eine Ausnahme, weil er nicht mit der Sequenz der Länge 128 kodiert wird, so dass der FBCH-Kanal-Spreizcode eine Periode 233415 hat. The FBCH channel of the exemplary embodiment is an exception because it is not coded with the sequence of length 128, so the FBCH channel spreading code has a period 233415.
  • [0090] [0090]
    Die nicht lineare Sequenz der Länge 128 ist als eine feste Sequenz implementiert, die in ein Schieberegister mit einer Rückkopplungsverbindung geladen wird. The nonlinear sequence of length 128 is implemented as a fixed sequence loaded into a shift register with a feedback connection. Die feste Sequenz kann durch eine m-Sequenz einer Länge 127 erzeugt werden, die mit einer zusätzlichen logischen 0, 1, oder einem Zufallswert versehen sein kann, wie das auf diesem Gebiet wohl bekannt ist. The fixed sequence can be generated by an m-sequence of length 127 which may be provided with an extra logic 0, 1, or random value as is well known in the art.
  • [0091] [0091]
    Die lineare Sequenz der Länge L = 233415 wird durch die Verwendung einer Linear-Rückkopplungs-Schieberegister(LFSR)-Schaltung mit 36 Stufen erzeugt. The linear sequence of length L = 233415 is the use of a linear feedback shift register (LFSR) circuit with 36 stages generated. Die Rückkopplungsverbindungen entsprechen einem irreduziblen Polynom h(n) des 36. Grads. The feedback connections correspond to a irreducible polynomial h (n) of the 36th degree. Das Polynom h(x), das für die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung gewählt wurde, ist wie folgt The polynomial h (x) chosen for the exemplary embodiment of the invention is as follows h(x) = x 36 + x 35 + x 30 + x 28 + x 26 + x 25 + x 22 + x 20 + x 19 + x 17 + x 16 + x 15 + x 14 + x 12 + x 11 + x 9 + x 8 + x 4 + x 3 + x 2 + x 1 h (x) = x 36 + x 35 + x 30 + x 28 + x 26 + x 25 + x 22 + x 20 + x 19 + x 17 + x 16 + x 15 + x 14 + x 12 + x 11 + x 9 + x 8 + x 4 + x 3 + x 2 + x 1 oder in Binärnotation or in binary notation h(x) = (1100001010110010110111101101100011101) (2) h (x) = (1100001010110010110111101101100011101) (2)
  • [0092] [0092]
    Es wird eine Gruppe von "Seed"-Werten für eine das Polynom h(x) der Gleichung (2) repräsentierende LFSR bestimmt, die Codesequenzen erzeugt, die zueinander fast orthogonal sind. There is a group of "seed" values for the polynomial h (x) of equation (2) representing LFSR determined that generates code sequences that are nearly orthogonal to each other. Die erste Anforderung für die "Seed"-Werte (Startparameterwerte) ist, dass die Startparameterwerte nicht zwei Codesequenzen erzeugen, die einfach zyklische Verschiebungen von einander sind. The first requirement for the "seed" values (starting parameter values) is that the startup parameter values do not generate two code sequences which are simply cyclic shifts of each other.
  • [0093] [0093]
    Die Startparameter sind als Elemente GF(2 36 ) repräsentiert, welches das Feld der Restklasse modulo h(x) ist. The start parameters are elements GF (2 36) represents, which is the field of residue classes modulo h (x). Dieses Feld hat ein primitives Element δ = x 2 + x + 1. Die binäre Repräsentation von δ ist This field has a primitive element δ = x 2 + x + 1. The binary representation of δ is δ = 000000000000000000000000000000000111 (3) δ = 000000000000000000000000000000000111 (3)
  • [0094] [0094]
    Jedes Element von GF(2 36 ) kann auch als eine um eine δ-Potenz reduzierte Moduloperation h(x) geschrieben werden. Each element of GF (2 36) can be written as an order of δ-potency reduced modulus operation h (x). Folglich sind die Startparameter als Potenzen von δ, dem primitiven Element, repräsentiert. Consequently, the start parameters are as powers of δ, the primitive element represents.
  • [0095] [0095]
    Die Lösung für die Ordnung eines Elements erfordert nicht die Suche aller Werte; The solution for the order of an element does not require the search of all values; die Ordnung eines Elements teilt die Ordnung des Felds (GF(2 36 )). the order of an element divides the order of the field (GF (2 36)). Wenn δ ein beliebiges Element von GF(2 36 ) mit If δ any element of GF (2 36) with x e ≡ 1 x e ≡ 1 für bestimmte e ist, dann ist e = 2 36 – 1. Die Ordnung eines beliebigen Elements in GF(2 36 ) teilt daher 2 36 – 1. for certain e, then e = 2 36 - 1. The order of any element in GF (2 36) therefore shares 2 36 -. 1
  • [0096] [0096]
    Unter Anwendung dieser Einschränkungen wurde festgestellt, dass eine numerische Suche eine Gruppe von Startparameterwerten, n, erzeugt, die Potenzen von δ, dem primitiven Element von h(x) sind. Using these constraints, it was found that a numerical search a group of startup parameter values, n generated, which are powers of δ, the primitive element of h (x).
  • [0097] [0097]
    Die vorliegende Erfindung weist ein Verfahren zum Erhöhen der Anzahl verfügbarer Startparameter zur Verwendung in einem CDMA-Kommunikationssystem dadurch auf, dass erkannt wird, dass bestimmte zyklische Verschiebungen der vorher bestimmten Codesequenzen gleichzeitig verwendet werden können. The present invention comprises a method for increasing the number of available start-up parameters for use in a CDMA communication system characterized in that it is recognized that certain cyclic shifts of the previously determined code sequences may be used simultaneously. Die Rundlaufverzögerungen für die Zellengrößen und Bandbreiten der vorliegenden Erfindung ist weniger als 3000 Chips. The concentricity delays for the cell sizes and bandwidths of the present invention is less than 3000 chips. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können genügend getrennte zyklische Verschiebungen einer Sequenz in der gleichen Zelle verwendet werden, ohne dass für einen Empfänger, der versucht, die Codesequenz festzustellen, eine Mehrdeutigkeit verursacht wird. In one embodiment of the present invention sufficiently separated cyclic shifts of a sequence in the same cell can be used with no need for a receiver attempting to determine the code sequence, an ambiguity is caused. Dieses Verfahren vergrößert den Satz zur Verwendung verfügbarer Sequenzen. This method increases the sentence for use of available sequences.
  • [0098] [0098]
    Durch Durchführung der zuvor beschriebenen Tests wurden durch numerische Berechnung 3879 primäre Startparameter bestimmt. By performing the tests described above 3879 primary boot parameters were determined by numerical calculation. Diese Startparameter sind mathematisch gegeben als: These parameters are mathematically given as: δ n modulo h(x) (5) δ n modulo h (x) (5) wobei 3879 Werte von n im Anhang A aufgelistet sind, wobei δ = (00, ... 00111), wie zuvor in (3). where 3879 values of n are listed in Appendix A, where δ = (00, ... 00111) as before in (3).
  • [0099] [0099]
    Wenn alle primären Startparameter bekannt sind, werden alle sekundären Startparameter der vorliegenden Erfindung aus den primären Startparametern dadurch abgeleitet, dass sie um 4095 Chips modulo h(x) verschoben werden. If all primary boot parameters are known, all secondary startup parameters of the present invention from the primary boot parameters are derived by the fact that they are shifted to 4095 chips modulo h (x). Nachdem eine Familie von Startparametern bestimmt wurde, werden diese Werte in einem Speicher gespeichert und bei Bedarf den logischen Kanälen zugewiesen. After a family was determined by start parameters, these values are stored in memory and assigned to logical channels as required. Nachdem er zugewiesen wurde, wird der Anfangsstartparameterwert einfach in LFSR geladen, um die dem Startparameter zugeordnete erforderliche Spreizcodesequenz zu erzeugen. After he was assigned, the initial seed value is simply loaded into LFSR to generate the starting parameters associated required spreading code sequence.
  • Schnelle Akquisition langer und kurzer Codes. Rapid acquisition of long and short codes.
  • [0100] [0100]
    Die schnelle Akquisition der korrekten Codephase durch einen Spreizspektrumsempfänger wird durch die Konzeption von Spreizcodes erreicht, die schneller zu erfassen sind. The fast acquisition of the correct code phase by a spread spectrum receiver is achieved by designing spreading codes which are faster to detect. Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung weist ein neues Verfahren zum Erzeugen von Codesequenzen auf, die Schnell-Akquisitions-Eigenschaften haben, durch die Verwendung eines oder mehrerer der folgenden Verfahren. The present embodiment of the invention includes a new method of generating code sequences that have rapid acquisition properties by using one or more of the following methods. Zuerst kann aus zwei oder mehr kurzen Codes ein langer Code konstruiert werden. First, can be constructed from two or more short codes a long code. Die neue Implementierung verwendet viele Codesequenzen, von denen eine oder mehrere Schnell-Akquisitions-Sequenzen einer Länge L sind, die eine durchschnittliche Akquisitions-Phasen-Suche von r = log2L haben. The new implementation uses many code sequences, of which one or more rapid acquisition sequences of length L that have average acquisition phase searches r = log2L. Sequenzen mit solchen Eigenschaften sind dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt. Sequences with such properties are known to those skilled in the art well known. Die durchschnittliche Anzahl von Akquisitions-Testphasen der resultierenden langen Sequenzen ist ein Vielfaches von r = log2L, und nicht die Hälfte der Anzahl von Phasen langer Sequenzen. The average number of acquisition test phases of the resulting long sequence is a multiple of r = log2L rather than the half of the number of phases of long sequences.
  • [0101] [0101]
    Zweitens kann ein Verfahren zum Senden von in komplexen Werten auftretenden Spreizcodesequenzen (In-Phase-(I)- und Quadratur-(Q)-Sequenzen) in einem Pilotspreizcodesignal an Stelle des Sendens von Echtwertsequenzen verwendet werden. Second, a method of transmitting complex values occurring in spreading code sequences (In-phase (I) - and quadrature (Q) sequences) are used in a Pilotspreizcodesignal instead of sending real value sequences. Zwei oder mehr getrennte Codesequenzen können über komplexe Kanäle gesendet werden. Two or more separate code sequences may be transmitted over complex channels. Wenn die Sequenzen unterschiedliche Phasen haben, kann eine Akquisition durch Akquisitionsschaltungen parallel oder über unterschiedliche Codesequenzen erfolgen, wenn die relative Phasenverschiebung zwischen den zwei oder mehreren Codekanälen bekannt ist. If the sequences have different phases, an acquisition by acquisition circuits in parallel over different code sequences or can be carried out when the relative phase shift between the two or more code channels is known. Bei zwei Codesequenzen kann zum Beispiel eine über einen In-Phasen-(I)-Kanal und eine über den Quadratur-(Q)-Kanal gesendet werden. When two code sequences for example, a via in-phase (I) channel and one on the Quadrature (Q) channel are sent. Zum Suchen der Codesequenzen durchsucht die Akquisitions-Erfassungseinrichtung die zwei Kanäle, beginnt jedoch den (Q)-Kanal mit einer Versetzung von einer Hälfte der Spreizcodesequenzlänge. To search the code sequences, the acquisition detection means searches the two channels, but begins the (Q) channel with an offset of one half of the Spreizcodesequenzlänge. Bei einer Codesequenzlänge von N beginnt die Akquisitionseinrichtung die Suche bei N/2 auf dem (Q)-Kanal. In a code sequence length of N, the acquisition means starts the search at N / 2 on the (Q) channel. Die durchschnittliche Anzahl von Tests zum Auffinden der Akquisition ist gleich N/2 für eine einzige Codesuche, doch verringert ein paralleles Suchen des (I)- und des phasenverschobenen (Q)-Kanals die durchschnittliche Anzahl von Tests auf N/4. The average number of tests to find acquisition is N / 2 for a single code search, but reduces a parallel search for the (I) - and the phase-shifted (Q) channel, the average number of tests to N / 4th Die auf dem jeweiligen Kanal gesendeten Codes könnten der gleiche Code, der gleiche Code mit einer Phasenverzögerung von dem Code eines Kanals oder unterschiedliche Codesequenzen sein. The codes sent on each channel could be the same code, the same code with a phase delay of the code of a channel, or different code sequences.
  • Epochen- und Subepochen-Strukturen Periods and Subepochen structures
  • [0102] [0102]
    Die langen komplexen Spreizcodes, die für das beispielhafte System der vorliegenden Erfindung verwendet werden, haben eine Anzahl von Chips, nach denen sich der Code wiederholt. The long complex spreading codes used for the exemplary system of the present invention have a number of chips after which the code repeats. Die Wiederholungsperiode der Spreizsequenz wird eine Epoche genannt. The repetition period of the spreading sequence is called an epoch. Zum Abbilden der logischen Kanäle auf CDMA-Spreizcodes verwendet die vorliegende Erfindung eine Epochen- und Subepochen-Struktur. Used to map the logical channels to CDMA spreading codes, the present invention provides an periods and Subepochen structure. Die Codeperiode für den CDMA-Spreizcode zum Modulieren logischer Kanäle ist 29877120 Chips/Code-Periode, was die gleiche Anzahl von Chips für alle Bandbreiten ist. The code period for the CDMA spreading code to modulate logical channels is 29877120 chips / code period, which is the same number of chips for all bandwidths. Die Codeperiode ist die Epoche der vorliegenden Erfindung, und Tabelle 3 unten definiert die Epochendauer für die unterstützten Chipraten. The code period is the epoch of the present invention, and Table 3 below defines the epoch duration for the supported chip rates. Zusätzlich sind zwei Unterepochen über die Spreizcodeepoche definiert, die 233415 Chips und 128 Chips lang sind. In addition, two sub-epochs are defined over the Spreizcodeepoche which are 233415 chips and 128 chips long.
  • [0103] [0103]
    Die 233415-Chip-Subepoche wird auch als lange Subepoche bezeichnet und wird zum Synchronisieren von Ereignissen der HF-Kommunikationsschnittstelle verwendet, wie zum Beispiel ein Verschlüsselungsschlüssel-Umschalten und das Wechseln vom globalen auf zugewiesene Codes. The 233415 chip Subepoche is also referred to as long Subepoche and is used for synchronizing events the RF communication interface such as encryption key switching and changing from global to assigned codes. Die 128 Chips kurze Epoche wird zur Verwendung als eine zusätzliche Zeitabstimmungsreferenz definiert. The 128 chip short epoch is defined for use as an additional timing reference. Die höchste Symbolrate, die mit dem einzigen CDMA-Code verwendet wird, ist 64 ksym/s. The highest symbol rate used with a single CDMA code is 64 ksym / s. Es gibt immer eine ganze Zahl von Chips in einer Symboldauer für die unterstützten Symbolraten 64, 32, 16 und 8 ksym/s. There is always an integer number of chips in a symbol duration for the supported symbol rates 64, 32, 16, and 8 ksym / s. Tabelle 3: Bandbreiten, Chipraten und Epochen Table 3: bandwidth, chip rate and periods
    • * Zahlen in diesen Spalten sind auf 5 Stellen gerundet. * Figures in this column are rounded to 5.
  • [0104] [0104]
    Abbildung der logischen Kanäle auf Epochen und Subepochen Die komplexen Spreizcodes sind so konzipiert, dass der Beginn der Sequenzepoche mit dem Beginn eines Symbols für alle unterstützten Bandbreiten zusammenfällt. Mapping of the logical channels on periods and Subepochen The complex spreading codes are designed so that the beginning of the sequence epoch coincides with the beginning of a symbol for all supported bandwidths. Die vorliegende Erfindung unterstützt Bandbreiten von 7, 10, 10,5, 14 und 15 MHz. The present invention supports bandwidths of 7, 10, 10.5, 14 and 15 MHz. Unter der Annahme eines nominellen Roll-Offs von 20% entsprechen diese Bandbreiten den folgenden Chipraten in Tabelle 4. Assuming a nominal roll-offs of 20%, these bandwidths correspond to the following chip rates in Table 4 below.
  • Tabelle 4: unterstützte Bandbreiten und Chipraten für CDMA Table 4: Supported bandwidths and chip rates for CDMA
  • [0105] [0105]
    Die Anzahl von Chips in einer Epoche ist: The number of chips in a period is: N = 29877120 = 2 7 × 3 3 × 5 × 7 × 13 × 19 (6) N = 29877120 = 2 7 × 3 × 3 5 × 7 × 13 × 19 (6)
  • [0106] [0106]
    Wenn eine Verschachtelung eingesetzt wird, fällt der Beginn der Verschachtelungsperiode mit dem Beginn der Sequenzepoche zusammen. If interleaving is used, the beginning of the interleaving coincides with the beginning of the sequence epoch. Die unter der Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erzeugten Spreizsequenzen können Verschachtelungsperioden unterstützen, die Vielfache von 1,5 ms für verschiedene Bandbreiten sind. The spreading sequences generated using the method of the present invention can support Verschachtelungsperioden that are multiples of 1.5 ms for various bandwidths.
  • [0107] [0107]
    Zyklische Sequenzen des Standes der Technik werden unter Verwendung von Linear-Rückkopplungs-Schieberegister-(LFSR)-Schaltungen erzeugt. Cyclic sequences of the prior art are generated using linear feedback-shift register (LFSR) circuits. Dieses Verfahren erzeugt jedoch nicht Sequenzen gleicher Länge. However, this method does not generate sequences of the same length. Eine Ausführungsform des Spreizcodesequenzgenerators unter Verwendung der vorher erzeugten Code-Anfangsparameter ist in An embodiment of the Spreizcodesequenzgenerators using the previously generated code start parameter is in 2a 2a , . 2b 2b und and 2c 2c gezeigt. shown. Die vorliegende Erfindung verwendet ein 36-Stufen-LFSR The present invention uses a 36 stage LFSR 201 201 zum Erzeugen einer Sequenz der Periode N' = 233415 = 3 3 × 5 × 7 × 13 × 19, was C o in to generate a sequence of period N '= 233415 = 3 3 × 5 × 7 × 13 × 19, which in C o 2a 2a ist. is. In den In the 2a 2a , . 2b 2b und and 2c 2c repräsentiert das Symbol ⊕ eine binäre Addition (EXKLUSIV-ODER). represents the symbol ⊕ is a binary addition (XOR). Der wie oben konstruierte Sequenzgenerator erzeugt den in Phase befindlichen und den um 90° phasenverschobenen Teil eines Satzes komplexer Sequenzen. The sequence generator constructed as above generates the in-phase and phase-shifted by 90 ° part of a set of complex sequences. Die Anzapfverbindungen und der Anfangszustand des 36-Stufen-LFSR bestimmen die von dieser Schaltung erzeugte Sequenz. The tap connections and initial state of the 36 stage LFSR determine the sequence generated by this circuit. Die Anzapfkoeffizienten des 36-Stufen-LFSR werden so bestimmt, dass die resultierenden Sequenzen die Periode 233415 haben. The tap coefficients of the 36-stage LFSR are determined such that the resulting sequences have the period 233415. Hier ist zu bemerken, dass die in Note here that the in 2a 2a gezeigten Anzapfverbindungen dem in Gleichung (2) gegebenen Polynom entsprechen. shown correspond to the tap connections in equation (2) given polynomial. Jede resultierende Sequenz wird dann durch eine binäre Addition mit der Sequenz C* der Länge 128 zum Erzeugen der Epochenperiode von 29877120 überlagert. Each resulting sequence is then the length * 128 overlaid by binary addition with the sequence C to generate the epoch period 29877120.
  • [0108] [0108]
    2b 2b zeigt eine Vorwärtsregelungs-Schaltung(Feed Forward (FF)-Schaltung) shows a feedforward circuit (Feed Forward (FF) circuit) 202 202 , die im Codegenerator verwendet wird. That is used in the code generator. Das Signal X[n – 1] wird von der Chipverzögerung The signal X [n - 1] of the chip delay 211 211 ausgegeben, und der Eingang der Chipverzögerung output and the input of the chip delay 211 211 ist X[n]. is X [n]. Der Codechip C[n] wird durch den logischen Addierer The code chip C [n] is the logical adder 212 212 auf dem Eingangssignal X[n] und X[n – 1] gebildet. formed - on the input signal X [n] and X [1, n]. 2c 2c zeigt den gesamten Spreizcodegenerator. shows the entire spreading code. Aus dem LFSR From the LFSR 201 201 gehen Ausgangssignale durch eine Kette von bis zu 63 Einzel-Stufen-FFs output signals go through a chain of up to 63 single-stage FFs 203 203 , die wie gezeigt kaskadiert sind. Which are cascaded as shown. Das Ausgangssignal einer jeden FF wird mit der kurzen geraden Codesequenz-C*-Periode 128 = 2 7 überlagert, die im Codespeicher The output of each FF is overlaid with 2 7 = the short even code sequence C * -Periode 128, the code in the memory 222 222 gespeichert ist und spektrale Eigenschaften einer Pseudozufallssequenz aufweist, um die Epoche N = 29877120 zu erhalten. stored and has spectral characteristics of a pseudorandom sequence to obtain the epoch N = 29877120. Diese Sequenz von 128 wird durch die Verwendung einer m-Sequenz (PN-Sequenz) einer Länge 127 = 2 7 – 1 und der Addition eines Bitwertes, wie zum Beispiel einer logischen 0, zur Sequenz zum Erhöhen der Länge auf 128 Chips, bestimmt. This sequence of 128 is determined by the use of an m-sequence (PN sequence) of length 127 = 2 7 - 1 and adding a bit value, such as logic 0, to the sequence to increase the length to 128 chips, is determined. Die gerade Codesequenz C* wird in das Gerad-Code-Schieberegister The straight code sequence C * is in the straight-to-code shift register 221 221 eingespeist, das ein zyklisches Register ist, das die Sequenz kontinuierlich ausgibt. fed, which is a cyclic register, that continually outputs the sequence. Die kurze Sequenz wird dann mit der langen Sequenz unter Verwendung einer EXKLUSIV-ODER-Operation The short sequence is then combined with the long sequence using an EXCLUSIVE-OR operation 213 213 , . 214 214 , . 220 220 kombiniert. combined.
  • [0109] [0109]
    Wie in How to 2c 2c gezeigt ist, werden bis zu 63 Spreizcodesequenzen C 0 bis C 63 durch Abgreifen der Ausgangssignale von FFs is shown to be up to 63 spreading code sequences C 0 to C 63 by tapping the output signals of FFs 203 203 und durch logisches Addieren der kurzen Sequenz C* in binären Addierern and logically adding the short sequence C * in binary adders 213 213 , . 214 214 und and 220 220 , zum Beispiel, erzeugt. For example, produced. Einem Fachmann wird klar sein, dass die Implementierung von FF One skilled in the art will appreciate that the implementation of FF 203 203 einen kumulativen Verzögerungseffekt für die Codesequenzen erzeugen würde, die für jede FF-Stufe in der Kette erzeugt werden. would create a cumulative delay effect for the code sequences which are generated for each FF stage in the chain. Diese Verzögerung entsteht aufgrund der elektrischen Verzögerung von nicht Null in den elektronischen Komponenten der Implementierung. This delay is due to the electrical non-zero delay in the electronic components of the implementation. Die Zeitabstimmungsprobleme, die mit der Verzögerung zusammenhängen, können durch das Einfügen zusätzlicher Verzögerungselemente in die FF-Kette in einer Version der Ausführungsform der Erfindung abgeschwächt werden. The timing problems associated with the delay can be mitigated in a version of the embodiment of the invention by inserting additional delay elements into the FF chain. Die FF-Kette von The FF chain of 2c 2c mit zusätzlichen Verzögerungselementen ist in with additional delay elements is in 2d 2d gezeigt. shown.
  • [0110] [0110]
    Die Codegeneratoren in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zum Erzeugen von entweder globalen Codes oder zugewiesenen Codes konfiguriert. The code generators in the exemplary embodiment of the present invention are configured to generate either global codes, or assigned codes. Globale Codes sind CDMA-Codes, die von allen Benutzern des Systems empfangen oder gesendet werden können. Global codes are CDMA codes that can be sent or received by all users of the system. Zugewiesene Codes sind CDMA-Codes, die für eine bestimmte Verbindung zugeteilt werden. Assigned codes are CDMA codes that are allocated for a particular connection. Wenn ein Satz von Sequenzen, wie beschrieben, vom selben Generator erzeugt wird, wird nur der Anfangsparameter des 36-Stufen-LFSR spezifiziert, um eine Familie von Sequenzen zu erzeugen. When a set of sequences is generated from the same generator as described, only the initial parameters of the 36-stage LFSR is specified to generate a family of sequences. Sequenzen für alle globalen Codes werden unter Verwendung der gleichen LFSR-Schaltung erzeugt. Sequences for all the global codes are generated using the same LFSR circuit. Daher kann nach einer Synchronisierung einer SU mit dem globalen Pilotsignal von einer RCS und, nachdem die SU den Anfangsparameter für die LFSR-Schaltung für die Global-Kanal-Codes weiß, die SU nicht nur die Pilotsequenz, sondern auch alle anderen durch die RCS verwendeten globalen Codes erzeugen. Therefore, after synchronization of a SU to the global pilot signal from an RCS and after the SU the initial parameters for the LFSR circuit for the Global Channel codes white, the SU not only the pilot sequence but also all other used by the RCS generate global codes.
  • [0111] [0111]
    Das Signal, das auf HF hinaufkonvertiert wird, wird wie folgt erzeugt. The signal is up converts to RF is generated as follows. Die Ausgangssignale der obigen Schieberegisterschaltungen werden in eine antipodale Sequenz (0 wird auf +1 abgebildet, 1 wird auf –1 abgebildet) konvertiert. The output signals of the above shift register circuits are in an antipodal sequence (0 maps to +1, 1 is mapped to -1) converted. Die logischen Kanäle werden anfänglich auf QPSK-Signale konvertiert, die als Konstellationspunkte abgebildet werden, wie das in diesem Gebiet wohl bekannt ist. The logical channels are initially converted to QPSK signals, which are mapped as constellation points as is well known in the art. Die In-Phase- und Quadratur-Kanäle eines jeden QPSK-Signals bilden den Real- und Imaginärteil des komplexen Datenwerts. The in-phase and quadrature channels of each QPSK signal form the real and imaginary parts of the complex data value. In ähnlicher Weise werden zwei Spreizcodes zum Bilden komplexer Spreiz-Chipwerte verwendet. Similarly, two spreading codes are used to form complex spreading chip values. Die komplexen Daten werden dadurch gespreizt, dass sie mit dem komplexen Spreizcode multipliziert werden. The complex data are thus spread that they are multiplied by the complex spreading code. In ähnlicher Weise werden die empfangenen komplexen Daten mit der Konjugation des komplexen Spreizcodes zum Wiederherstellen der entspreizten Daten korreliert. Similarly, the received complex data with the complex conjugate of the spreading code is correlated to recover the despread data.
  • Kurze Codes Short codes
  • [0112] [0112]
    Kurze Codes werden für den anfänglichen Hochfahr-Vorgang verwendet, wenn eine SU auf eine RCS zugreift. Short codes are used for the initial ramp-up process when an SU accesses an RCS. Die Periode der kurzen Codes ist gleich der Symboldauer, und der Start einer jeden Periode ist mit einer Symbolgrenze ausgerichtet. The period of the short codes is equal to the symbol duration and the start of each period is aligned with a symbol boundary. Sowohl SU als auch RCS beziehen den Real- und Imaginärteil der kurzen Codes von den letzten acht Vorwärtsregelungsabschnitten des die globalen Codes für diese Zelle erzeugenden Sequenzgenerators. Both SU and RCS obtain the real and imaginary parts of the short codes from the last eight feed-forward sections of the global codes for that cell generating sequence generator.
  • [0113] [0113]
    Die kurzen Codes, die in dieser beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, werden alle 3 ms aktualisiert. The short codes that are used in this exemplary embodiment of the invention are updated every 3 ms. Andere Aktualisierungszeiten, die mit der Symbolrate konsistent sind, können ebenfalls verwendet werden. Other update times that are consistent with the symbol rate may also be used. Daher findet alle 3 ms ausgehend von der Epochengrenze ein Wechsel statt. Therefore, every 3 ms, a change takes place starting from the epoch boundary. Nach einem Wechsel wird der nächste Teil einer Symbollänge des entsprechenden Vorwärtsregelungs-Ausgangssignals der kurze Code. After a change, the next portion of one symbol length of the corresponding feed-forward output signal of the short code. Wenn die SU einen bestimmten Kurzcode verwenden muss, so wartet sie, bis die erste 3-ms-Grenze der nächsten Epoche kommt, und speichert den nächsten Teil einer Symbollänge, der vom entsprechenden FF-Abschnitt ausgegeben wird. When the SU needs to use a specific short code, it waits until the first 3 ms boundary of the next epoch comes, and stores the next portion of one symbol length, which is output from the corresponding FF section. Dieser wird dann als der kurze Code bis zum nächsten Wechsel verwendet, der 3 ms später erfolgt. This is then used as the short code until the next change, which occurs 3 ms later.
  • [0114] [0114]
    Die durch diese kurzen Codes repräsentierten Signale sind als Kurz-Zugriffs-Kanal-Piloten (SAXPTs) bekannt. The represented by these short codes signals are as short-access channel pilots (SAXPTs) known.
  • Abbildung logischer Kanäle auf Spreizcodes Figure logical channels on spreading codes
  • [0115] [0115]
    Das exakte Verhältnis zwischen den Spreizcodesequenzen und den CDMA-Logikkanälen und Pilotsignalen ist in den Tabellen 5a und 5b dokumentiert. The exact relationship between the spreading code sequences and the CDMA logical channels and pilot signals is documented in Tables 5a and 5b. Diese Signalnamen, die mit "-CH" enden, entsprechen logischen Kanälen. These signal names ending with "CH" corresponding logical channels. Diese Signalnamen, die mit "-PT" enden, entsprechen den Pilotsignalen, die später noch im Einzelnen beschrieben werden. These signal names ending with "-PT", corresponding to the pilot signals, which are described later in detail.
  • Tabelle 5a: Spreizcodesequenzen und globale CDMA-Codes Table 5a: spreading code sequences and global CDMA codes
  • Tabelle 5b: Spreizcodesequenzen und zugewiesene CDMA-Codes Table 5b: spreading code sequences and assigned CDMA codes
  • [0116] [0116]
    Für globale Codes werden die Seed-Werte für das 36-Bit-Schieberegister zum Vermeiden der Verwendung des gleichen Codes oder einer beliebigen zyklischen Verschiebung des selben Codes im gleichen geographischen Bereich gewählt, um eine Ambiguität oder eine schädliche Interferenz zu vermeiden. For global codes, the seed values for the 36 bit shift register are chosen to avoid using the same code, or any cyclic shift of the same code in the same geographical area to prevent ambiguity or harmful interference a. Kein zugewiesener Code ist einem globalen Code gleich oder von diesem eine zyklische Verschiebung. No code assigned is a global code is the same or a cyclic shift of this.
  • Pilotsignale Pilot signals
  • [0117] [0117]
    Die Pilotsignale werden zur Synchronisation, Wiederherstellung der Trägerphase und zum Abschätzen der Impulsantwort des Radiokanals verwendet. The pilot signals are used for synchronization, carrier phase recovery, and used for estimating the impulse response of the radio channel.
  • [0118] [0118]
    Die RCS The RCS 104 104 sendet eine Vorwärts-Verbindungs-Pilotträger-Referenz als eine komplexe Pilotcodesequenz zum Liefern einer Zeit- und Phasenreferenz für alle SUs transmits a forward link pilot carrier reference as a complex pilot code sequence to provide a time and phase reference for all SUs 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 in dem von ihr bedienten Bereich. in which it operated area. Der Leistungspegel des globalen Pilotsignals (GLPT-Signals) wird zum Erzeugen einer angemessenen Abdeckung über den gesamten RCS-Dienstbereich gesetzt, wobei dieser Bereich von der Zellengröße abhängt. The power level of the global pilot signal (glpT) signal is set to produce an adequate coverage over the whole RCS service area, which area depends on the cell size. Da nur ein Pilotsignal in der Vorwärtsverbindung ist, ist die Verringerung der Systemkapazität aufgrund der Pilotenergie vernachlässigbar. Since only one pilot signal in the forward link, the reduction in system capacity due to the pilot energy is negligible.
  • [0119] [0119]
    Die SUs The SUs 111 111 , . 112 112 , . 115 115 , . 117 117 und and 118 118 senden jeweils eine Pilotträgerreferenz als eine quadraturmodulierte (Komplex-Wert)-Pilot-Spreizcodesequenz zum Liefern einer Zeit- und Phasenreferenz an die RCS für die Rückwärtsverbindung. each send a pilot carrier reference as a quadrature modulated (complex value) -Pilot spreading code sequence to provide a time and phase reference to the RCS for the reverse link. Das von der SU ausgesendete Pilotsignal einer Ausführungsform der Erfindung ist um 6 dB schwächer als die Leistung des 32-KB/s POTS-Verkehrskanals. The light emitted from the SU pilot signal to an embodiment of the invention is 6 dB lower than the power of the 32 kb / s POTS traffic channel. Der Rück-Pilotkanal wird mit APC gesteuert. The reverse pilot channel is controlled by APC. Der einer bestimmten Verbindung zugeordnete Rückverbindungs-Pilot wird der zugewiesene Pilot (ASPT) genannt. The a specific connection associated reverse link pilot called the assigned pilot (ASPT). Zusätzlich gibt es Zugangskanälen zugeordnete Pilotsignale. In addition, there is access channels assigned pilot signals. Diese werden als Lang-Zugangskanal-Piloten (LAXPTs) bezeichnet. These are referred to as long-access channel pilots (LAXPTs). Kurz-Zugangskanal-Piloten (SAXPTs) sind ebenfalls den Zugangskanälen zugeordnet und werden zur Spreizcode-Akquisition und zum anfänglichen Hochfahren verwendet. Short-access channel pilots (SAXPTs) are also assigned to the access channels and are used for spreading code acquisition and initial power-up used.
  • [0120] [0120]
    Alle Pilotsignale werden aus komplexen Codes gebildet, wie unten definiert: All pilot signals are formed from complex codes, as defined below: GLPT (vorwärts) = {(C 2 ⊕C*) + j·(C 3 ⊕C*)}·{(1) + j·(0)} {komplexer Code}·{Träger} GlpT (forward) = {(C 2 ⊕C *) + j (C 3 ⊕C *)} · {(1) + j (0)} {code} · {complex} carrier
  • [0121] [0121]
    Die komplexen Pilotsignale werden durch Multiplikation mit konjugierten Spreizcodes entspreizt: {(C 2 ⊕C*) – j·(C 3 ⊕C*)}. The complex pilot signals are despread by multiplication with conjugate spreading codes: {(C 2 ⊕C *) - j · (C 3 ⊕C *)}. Dagegen sind die Verkehrskanäle in der folgenden Form: By contrast, traffic channels are of the form: TRCH n (vorwärts/rückwärts) = {(C k ⊕C*) + j·(C 1 ⊕C*)}·{(±1) + j(±1)} {komplexe Codes}·{Datensymbol} TRCH n (forward / backward) = {(C k ⊕C *) + j (C 1 ⊕C *)} · {(± 1) + j (± 1)} {code} · {complex data symbol} die dadurch eine auf π/4 Radianz gesetzte Konstellation in Bezug auf die Pilotsignalkonstellationen bilden. the set to thereby form a π / 4 radiance constellation with respect to the pilot signal constellations.
  • [0122] [0122]
    Die GLPT-Konstellation ist in The glpT constellation is in 3a 3a gezeigt, und die TRCH n -Verkehrskanalkonstellation ist in shown, and the TRCH n is in -Verkehrskanalkonstellation 3b 3b gezeigt. shown.
  • Logikkanalzuweisung der FBCH-, SBCH- und Verkehrskanäle Logical channel assignment of FBCH-, SBch and traffic channels
  • [0123] [0123]
    Der FBCH ist ein globaler Vorwärtsverbindungskanal, der zum Aussenden dynamischer Information über die Verfügbarkeit von Diensten und AXCHs verwendet wird. The FBCH is a global forward link channel used to transmit dynamic information about the availability of services and AXCHs. Nachrichten werden kontinuierlich über diesen Kanal versendet, und jede Nachricht dauert ungefähr eine ms. Messages are sent continuously over this channel, and each message lasts approximately one ms. Die FBCH-Nachricht ist 16 Bit lang, wird kontinuierlich wiederholt und ist auf die Epoche ausgerichtet. The FBCH message is 16 bits long, repeated continuously and is aligned to the epoch. Der FBCH ist wie in Tabelle 6 definiert formatiert. The FBCH is formatted as defined in Table 6.
  • Tabelle 6: FBCH-Format Table 6: FBCH format
  • [0124] [0124]
    Für den FBCH wird das Bit 0 zuerst gesendet. For the FBCH bit 0 is sent first. Wie in Tabelle 6 verwendet, entspricht eine Ampel einem Zugriffskanal (AXCH) und gibt an, ob der bestimmte Zugriffskanal derzeit in Verwendung (rotes Licht) oder nicht in Verwendung (grünes Licht) ist. As used in Table 6, a traffic light corresponds to an access channel (AXCH) and indicates whether the particular access channel is currently in use (red light) or not in use (green light). Eine logische "1" zeigt an, dass die Ampel grün ist, und eine logische "0" zeigt an, dass die Ampel rot ist. A logic "1" indicates that the traffic light is green, and a logic "0" indicates that the light is red. Die Werte der Ampelbits können sich von Oktett zu Oktett ändern, und jede 16-Bit-Nachricht enthält eigene Dienst-Anzeigebits, welche die Typen von Diensten beschreiben, die für die AXCHs verfügbar sind. The values of the traffic light bits may change from octet to octet, and each 16 bit message contains its own service indicator bits that describe the types of services that are available for the AXCHs.
  • [0125] [0125]
    Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet Dienstanzeigebits wie folgt, um die Verfügbarkeit von Diensten oder AXCHs anzuzeigen. An embodiment of the present invention uses diene Stan Tell bits as follows to indicate the availability of services or AXCHs. Die Dienstanzeigerbits {4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15} zusammen genommen können eine unsignierte binäre Zahl sein, wobei das Bit 4 das MSB und das Bit 15 das LSB ist. The Dienstanzeigerbits {4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15} taken together may be an unsigned binary number, with bit 4 is the MSB and bit 15 is the LSB. Jedes Diensttypinkrement hat eine zugeordnete nominelle Größe der erforderlichen Kapazität, und der FBCH sendet kontinuierlich die verfügbare Kapazität aus. Each Diensttypinkrement has an associated nominal size of the required capacity, and the FBCH continuously broadcasts the available capacity from. Die ist so ausgelegt, dass sie einen maximalen Wert hat, der dem höchsten möglichen Dienstinkrement gleich ist. Which is designed to have a maximum value which is the highest possible Dienstinkrement same. Wenn eine SU einen neuen Dienst oder eine Erhöhung der Anzahl von Trägern benötigt, vergleicht sie die erforderliche Kapazität zu der vom FBCH angegebenen Kapazität und betrachtet sich als blockiert, wenn die Kapazität nicht zur Verfügung steht. When an SU requires a new service or an increase in the number of carriers, comparing the necessary capacity to the capacity specified by the FBCH and considers itself blocked if the capacity is not available. Der FBCH und die Verkehrskanäle sind auf die Epoche ausgerichtet. The FBCH and the traffic channels are aligned to the epoch.
  • [0126] [0126]
    Langsam-Sende-Informationsrahmen enthalten System- oder andere allgemeine Information, die allen SUs zur Verfügung steht, und Funkruf-Informationsrahmen enthalten Information über Rufanforderungen für bestimmte SUs. Slowly transmit information frames contain system or other general information that is available to all SUs are available, and paging information frames contain information about call requests for particular SUs. Langsam-Sende-Informationsrahmen und Funkruf-Informationsrahmen werden zusammen auf einem einzigen logischen Kanal multiplexiert, der den langsamen Sendekanal (SBCH) bildet. Slow-to-send information frames and Paging Information frames are multiplexed together on a single logical channel which forms the low-speed transmission channel (SBCH). Wie schon vorher definiert, ist die Codeepoche eine Abfolge von 29877120 Chips mit einer Epochendauer, die von der in Tabelle 7 unten definierten Chiprate abhängt. As previously defined, the code epoch is a sequence of chips having an epoch duration 29877120, which depends on the chip rate defined in Table 7 below. Zur Erleichterung der Energieeinsparung ist der Kanal in N "Schlaf"-Zyklen aufgeteilt, und jeder Zyklus ist in M Schlitze (Slots) eingeteilt, die 19 ms lang sind, außer für die 10,5-MHz-Bandbreite, die Schlitze von 18 ms aufweist. In order to facilitate power saving, the channel in the N "Sleep" cycles is divided, and each cycle is divided into M slots (slots) that are 19 ms long, except for 10.5 Mhz bandwidth which slots of 18 ms has.
  • Tabelle 7: SBCH-Kanal-Format Table 7: SBCH-channel format
  • [0127] [0127]
    Schlafzyklusschlitz #1 wird immer zur Langsam-Sende-Information verwendet. Sleep Cycle Slot # 1 is always used for slow broadcast information. Die Schlitze #2 bis #M – 1 werden für Funkrufgruppen verwendet, außer wenn erweiterte Langsam-Sende-Information eingefügt wird. Slots # 2 to # M - 1 are used for Funkrufgruppen, unless extended slow broadcast information is inserted. Das Muster von Zyklen und Schlitzen in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung läuft kontinuierlich bei 16 KB/s. The pattern of cycles and slots in one embodiment of the present invention run continuously at 16 kb / s.
  • [0128] [0128]
    Innerhalb eines jeden Schlafzyklus schaltet die SU den Empfänger ein und akquiriert erneut den Pilotcode. Within each sleep cycle SU turns the receiver on and acquires again the pilot code. Dann erreicht sie eine Trägersynchronisation in ausreichender Genauigkeit für eine zufriedenstellende Demodulation und Viterbi-Decodierung. Then she reached a carrier synchronization with sufficient accuracy for satisfactory demodulation and Viterbi decoding. Die Ruhezeit zum Erreichen einer Trägersynchronisierung kann bis zu drei Schlitze lang sein. The rest period to achieve carrier synchronization can be up to three slots long. Zum Beispiel schaltet eine dem Schlitz #7 zugewiesene SU den Empfänger am Anfang von Schlitz #4 an. For example, a switch slot # 7 assigned SU receiver at the beginning of slot # 4. Da sie ihren Schlitz überwacht hat, erkennt die SU entweder ihre Funkrufadresse und hat eine Zugangsanforderung eingeleitet, oder sie hat ihre Funkrufadresse nicht erkannt, in welchem Fall sie zum Schlafmodus zurückkehrt. Since she has monitored her slit, recognizes the SU either their radio call address and initiated an access request, or it has its radio call address is not recognized, in which case it returns to sleep mode. Tabelle 8 zeigt Tastgrade für die unterschiedlichen Bandbreiten, wobei eine Aufwachdauer von 3 Schlitzen angenommen wird. Table 8 shows duty cycles for the different bandwidths, wherein a awakenings of 3 slots is assumed.
  • Tabelle 8: Schlafzyklus-Energieeinsparung Table 8: Sleep Cycle Energy Saving
  • Spreizcodenachführung und AMF-Erfassung in Mehrwegekanälen Spreizcodenachführung and AMF detection in multipath channels
  • Spreizcodenachführung Spreizcodenachführung
  • [0129] [0129]
    Drei CDMA-Spreizcodenachführverfahren in Mehrwege-Schwund-Umgebungen sind beschrieben, welche die Codephase eines empfangenen Mehrwege-Spreizspektrumssignals verfolgen. Three CDMA Spreizcodenachführverfahren in multipath fading environments are described which track the code phase of a received multipath spread-spectrum signal. Das erste besteht in der bekannten Nachführschaltung, die einfach die Spreizcodephase mit dem höchsten Detektor-Ausgangssignalwert verfolgt, das zweite besteht in einer Nachführschaltung, die den Medianwert der Codephase der Gruppe von Mehrwegesignalen verfolgt, und das dritte besteht in einer Zentroid- Nachführschaltung, welche die Codephase eines optimierten, durch die Methode der kleinsten Vierecke gewichteten Durchschnitts der Mehrwege-Signalkomponenten verfolgt. The first is the well-known tracking circuit which simply tracks the spreading code phase with the highest detector output signal value, the second is a tracking circuit that tracks the median value of the code phase of the group of multipath signals, and the third is a centroid tracking circuit which the code phase of an optimized, weighted by the method of least squares average of the multipath signal components tracked. Es folgt eine Beschreibung des Algorithmus, durch den die Spreizcodephase des empfangenen CDMA-Signals verfolgt wird. There follows a description of the algorithm by which the spreading code phase of the received CDMA signal is tracked.
  • [0130] [0130]
    Eine Nachführschaltung hat Betriebseigenschaften, die das Verhältnis zwischen dem Zeitfehler und der Steuerspannung aufzeigen, die einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) einer Spreizcodephasen-Nachführschaltung ansteuert. A tracking circuit has operating characteristics that reveal the relationship between the time error and the control voltage that drives a Voltage Controlled Oscillator (VCO) of a Spreizcodephasen tracking circuit. Wenn ein positiver Zeitfehler auftritt, erzeugt die Nachführschaltung eine negative Steuerspannung zum Ausgleichen des Zeitfehlers. If a positive timing error occurs, the tracking circuit generates a negative control voltage to offset the timing error. Wenn ein negativer Zeitfehler auftritt, erzeugt die Nachführschaltung eine positive Steuerspannung zum Ausgleichen des Zeitfehlers. When a negative time fault occurs, the tracking circuit generates a positive control voltage to offset the timing error. Wenn die Nachführschaltung einen Wert Null erzeugt, dann entspricht dieser Wert der perfekten Zeitausrichtung, die Synchronisationspunkt ("Lock-Point") genannt wird. When the tracking circuit generates a zero value, then this value corresponds to the perfect time alignment, the synchronization point ("lock-Point") is called. 3 3 zeigt die grundlegende Nachführschaltung. shows the basic tracking circuit. Das empfangene Signal r(t) wird an das abgestimmte Filter The received signal r (t) is applied to the matched filter 301 301 angelegt, was r(t) mit einer lokalen Codesequenz c(t) korreliert, die vom Codegenerator applied, which r (t) with a local code sequence c (t) correlated to the code generator 303 303 erzeugt wurde. was produced. Das Ausgangssignal des abgestimmten Filters x(t) wird vom Sampler The output signal of the matched filter x (t) from the sampler 302 302 abgegriffen, um Proben x[nT] und x[nT + T/2] zu erzeugen. tapped to produce samples x [nT] and x [nT + T / 2]. Die Proben x[nT] und x[nT + T/2] werden von einer Nachführschaltung The samples x [nT] and x [nT + T / 2] of a tracking circuit 304 304 dazu verwendet, um zu bestimmen, ob die Phase des Spreizcodes c(t) des Codegenerators used to determine whether the phase of the spreading code c (t) of the code generator 303 303 korrekt ist. is correct. Die Nachführschaltung The tracking circuit 304 304 erzeugt ein Fehlersignal e(t) als ein Eingangssignal an den Codegenerator generates an error signal e (t) as an input to the code generator 303 303 . , Der Codegenerator The code generator 303 303 verwendet dieses Signal e(t) als ein Eingangssignal zum Abstimmen der von ihr erzeugten Codephase. uses this signal e (t) as an input signal for tuning the phase code generated by it.
  • [0131] [0131]
    In einem CDMA-System wird das vom Referenz-Benutzer ausgesendete Signal in der Tiefpass-Repräsentation wie folgt geschrieben: In a CDMA system, the light emitted from the reference-user signal in the low-pass representation is written as follows: wobei c k die Spreizcodekoeffizienten, P Tc (t) die Spreizcode-Chipwellenform und T c die Chipdauer repräsentiert. where c k is the Spreizcodekoeffizienten, P Tc (t) represents the spreading code chip waveform, and T c represents the chip duration. Unter der Annahme, dass der Referenz-Benutzer keine Daten sendet, so dass nur der Spreizcode den Träger moduliert. Assuming that the reference user is not sending data, so that only the spreading code modulates the carrier. Gemäß According to 3c 3c ist das empfangene Signal is the received signal
  • [0132] [0132]
    Hier beruht a i auf dem Schwundeffekt des Mehrwegekanals auf dem i-ten Pfad, und τ i ist die Zufallszeitverzögerung, die dem gleichen Pfad zugeordnet ist. Here, a i is due to fading effect of the multipath channel on the i-th path and τ i is the random time delay associated with the same path. Der Empfänger lässt das empfangene Signal durch ein abgestimmtes Filter, das als Korrelationsempfänger implementiert und unten beschrieben ist. The receiver can be the received signal through a matched filter, which is implemented as a correlation receiver and is described below. Dieser Betrieb erfolgt in zwei Schritten: Zuerst wird das Signal durch ein chipabgestimmtes Filter geleitet und zum Wiederherstellen der Spreizcode-Chipwerte abgegriffen, dann wird diese Chipsequenz mit der lokal erzeugten Codesequenz korreliert. This operation is performed in two steps: first the signal is passed through a chip matched filter and tapped for recovering the spreading code chip values, then this chip sequence is correlated with the locally generated code sequence.
  • [0133] [0133]
    3c 3c zeigt das Chip abgestimmte Filter shows the chip matched filter 301 301 , das mit der Chipwellenform P Tc (t) abgestimmt ist, und den Sampler That is matched to the chip waveform P Tc (t), and the sampler 302 302 . , Idealerweise ist das Signal x(t) am Ausgang des chipabgestimmten Filters Ideally, the signal x (t) is the output of the chip matched filter wobei in which g(t) = P Tc (t)*h R (t) (10) g (t) = P Tc (t) * h R (t) (10)
  • [0134] [0134]
    Hier ist h R (t) die Impulsantwort des chipabgestimmten Filters und "*" bezeichnet die Faltung. Here, h R (t) is the impulse response of the chip matched filter and '*' denotes convolution. Die Ordnung der Summen kann wie folgt umgeschrieben werden The order of the sum can be rewritten as follows wobei in which
  • [0135] [0135]
    Im oben beschriebenen Mehrwegekanal greift der Sampler das Ausgangssignal des abgestimmten Filters zum Erzeugen von x(nT) an den Punkten maximaler Leistung von g(t) ab. In the multipath channel described above, the sampler uses the output signal of the matched filter to produce x (nT) from the maximum power at the points of g (t). In der Praxis ist jedoch die Wellenform g(t) beträchtlich verzerrt, was am Effekt des Mehrwegesignal-Empfangs liegt, und eine perfekte Zeitausrichtung des Signals ist nicht verfügbar. In practice, however, the waveform g (t) is considerably distorted, which is located on the effect of the multipath signal reception, and a perfect time alignment of the signal is not available.
  • [0136] [0136]
    Wenn die Mehrwegeverzerrung im Kanal vernachlässigbar ist und eine perfekte Abschätzung der Zeitabstimmung verfügbar ist, dh a 1 = 1, τ 1 = 0 und a i = 0, i = 2, ..., M, ist das empfangene Signal r(t) = s(t). When the multipath distortion in the channel is negligible and a perfect estimate of the timing is available, ie, a 1 = 1, τ 1 = 0, and a i = 0, i = 2, ..., M, the received signal r (t) = s (t). Dann wird bei diesem idealen Kanalmodell das Ausgangssignal des chipabgestimmten Filters Then, with this ideal channel model, the output signal of the chip matched filter is
  • [0137] [0137]
    Wenn ein Mehrwegeschwund auftritt, ist jedoch die empfangene Spreizcode-Chipwert-Wellenform verzerrt und hat eine Anzahl lokaler Maxima, die sich von einem Abtastintervall zum anderen je nach den Kanaleigenschaften ändern können. When a multipath fading occurs, however, the received spreading code chip value waveform is distorted, and has a number of local maxima that can change from one sampling interval to another depending on the channel characteristics.
  • [0138] [0138]
    Bei Mehrwege-Schwund-Kanälen mit sich schnell ändernden Kanaleigenschaften ist es nicht praktikabel zu versuchen, das Maximum der Welle f(t) in jedem Chipperiodenintervall zu lokalisieren. In multipath fading channels with quickly changing channel characteristics, it is not practical to try to locate the maximum of the wave f (t) in every chip period interval. Stattdessen kann eine Zeitreferenz von den Eigenschaften von f(t) erhalten werden, die sich vielleicht nicht zu schnell verändert. Instead, a time reference can be obtained from the properties of f (t) that may not change too quickly. Es folgt eine Beschreibung von drei Nachführverfahren aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften von f(t). The following is a description of three tracking method based on different characteristics of f (t).
  • Bekanntes Spreizcode-Nachführverfahren: Known spreading code tracking method:
  • [0139] [0139]
    Bei bekannten Nachführverfahren wird eine Codenachführschaltung verwendet, welche die Zeit festzustellen versucht, wann der maximale Ausgangswert des abgestimmten Filters der Chipwellenform auftritt, und das Signal entsprechend abzutasten. In a known tracking method Codenachführschaltung is used, which attempts to determine the time when the maximum output value of the matched filter, the chip waveform occurs and sample the signal accordingly. In Mehwege-Schwund-Kanälen kann die vom Empfänger entspreizte Codewellenform jedoch eine Anzahl lokaler Maxima aufweisen, was speziell in einer mobilen Umgebung der Fall ist. In Mehwege fading channels, however, the despread by the receiver code waveform can have a number of local maxima, which is the case especially in a mobile environment. Im Folgenden repräsentiert f(t) die empfangene Signalwellenform des Spreizcodechips, der mit der Kanalimpulsantwort gefaltet ist. In the following, f (t) represents the received signal waveform of the Spreizcodechips, which is convolved with the channel impulse response. Die Frequenzantwortkennlinie von f(t) und das Maximum dieser Kennlinie kann sich ziemlich schnell verändern, wodurch ein Nachführen des Maximums von f(t) impraktikabel wird. The frequency response characteristic of f (t) and the maximum of this characteristic can change rather quickly, a tracking of the maximum of f (t) is impractical.
  • [0140] [0140]
    τ sei die Zeitschätzung, welche die Nachführschaltung während eines bestimmten Abtastintervalls berechnet. τ is the time estimate that the tracking circuit calculates during a particular sampling interval. Außerdem sei die folgende Fehlerfunktion definiert Additionally, the following error function is defined ε = 0 |τ – t| < δ ε = 0 | τ - t | <δ
  • [0141] [0141]
    Die Nachführschaltungen des Standes der Technik berechnen einen Wert des Eingangssignals, der den Fehler ε minimiert. The Nachführschaltungen of the prior art calculate a value of the input signal that minimizes the error ε. So kann man Folgendes schreiben So you can write the following
  • [0142] [0142]
    Angenommen, f(τ) hat in den angegebenen Werten eine glatte Form, dann minimiert der Wert von τ, für den f(τ) ein Maximum ist, den Fehler ε, so dass die Nachführschaltung das Maximum von f(t) verfolgt. Suppose f (τ) has a smooth shape to the specified values, then minimizes the value of τ for which f (τ) is a maximum, the error ε, so the tracking circuit tracks the maximum of f (t).
  • Median-Gewichtungs-Wert-Nachführverfahren: Median weighting value-tracking method:
  • [0143] [0143]
    Das Median-Gewichtungs-Wert-Nachführverfahren einer erfindungsgemäßen Ausführungsform minimiert den absolut gewichteten Wert, der wie folgt definiert ist The median weighting value tracking method of an embodiment according to the invention minimizes the absolute weighted value, which is defined as follows ε = ∫ ε = ∫ –∞ -∞ |t – τ|f(t)dt (16) | T - τ | f (t) dt (16)
  • [0144] [0144]
    Dieses Nachführverfahren berechnet den "Median"-Signalwert von f(t) durch Sammeln von Information aus allen Pfaden, wobei f(τ) wie in Gleichung 12 ist. This tracking method calculates the 'median' signal value of f (t) by collecting information from all paths, where f (τ) is as in equation 12. In einer Mehrwege-Schwund-Umgebung kann die Wellenform f(t) mehrere lokale Maxima, jedoch nur einen Median haben. In a multipath fading environment, the waveform f (t) multiple local maxima, but only have a median.
  • [0145] [0145]
    Zum Minimieren von ε wird die Gleichung (16) nach τ abgeleitet, und das Ergebnis wird mit Null gleichgesetzt, was Folgendes ergibt To minimize ε, equation (16) is derived by τ, and the result is set equal to zero, which gives the following τ τ –∞ -∞ f(t)dt = ∫ f (t) dt = ∫ τ τ f(t)dt (17) f (t) dt (17)
  • [0146] [0146]
    Der Wert von τ, der (17) erfüllt, wird der "Median" von f(t) genannt. Satisfied, the value of τ, the (17), the "median" is called by f (t). Daher verfolgt das Median-Nachführverfahren der vorliegenden Ausführungsform den Median f(t). Therefore, the Median-tracking method of the present embodiment tracks the median of f (t). 4 4 zeigt eine Implementierung der Nachführschaltung auf der Grundlage des Minimierens des absolut gewichteten Fehlers, der oben definiert ist. shows an implementation of the tracking circuit based on minimizing the absolute weighted error defined above. Das Signal x(t) und seine um einen halben Chip versetzte Version x(t + T/2) werden durch den A/D The signal x (t) and its one-half chip offset version x (t + T / 2) by the A / D 401 401 mit einer Rate von 1/T abgegriffen. tapped at a rate of 1 / T. Die folgende Gleichung bestimmt die Betriebskennlinie der Schaltung in The following equation determines the operating characteristic of the circuit in 4 4 : :
  • [0147] [0147]
    Das Nachführen des Medians einer Gruppe von Mehrwegsignalen hält die empfangene Energie der Mehrwegsignalkomponenten im Wesentlichen gleich auf der frühen und späten Seite des Medianpunkts der korrekten lokal erzeugten Spreizcodephase c n . The Tracking the median of a group of multipath signals keeps the received energy of the multipath signal components substantially equal on the early and late side of the median point of the correct locally generated spreading code phase c n. Die Nachführschaltung besteht aus einem A/D The tracking circuit consists of an A / D 401 401 , der ein Eingangssignal x(t) zum Bilden der um einen halben Chip versetzten Abtastungen abtastet. Which samples an input signal x (t) to form the offset by one half chip samples. Die um einen halben Chip versetzten Abtastungen werden alternativ in gerade Abtastungen, die als früher Satz von Abtastungen x(nT + τ), und ungerade Abtastungen, die als später Satz von Abtastungen x(nT + (T/2) + τ) bezeichnet werden, gruppiert. The staggered by half a chip samples are alternatively even samples, as previously set of samples x (nT + τ) and odd samples called later set of samples x (nT + (T / 2) + τ) grouped. Das erste korrelationsbankadaptive angepasste Filter The first correlation bank-adaptive matched filter 402 402 multipliziert jede frühe Abtastung mit den Spreizcodephasen c(n + 1), c(n + 2), ..., c(n + L), wobei L im Vergleich zur Codelänge klein ist und ungefähr gleich der Anzahl von Chips Verzögerung zwischen dem frühesten und dem spätesten Mehrwegesignal ist. multiplies each early sample with the Spreizcodephasen c (n + 1), c (n + 2), ..., c (n + L), where L is compared to the code length is small and approximately equal to number of chips of delay between the earliest and latest multipath signal. Das Ausgangssignal eines jeden Korrelators wird an eine entsprechende erste Sum-and-Dump-Bank The output of each correlator is applied to a respective first sum-and-dump bank 404 404 angelegt. created. Die Größen der Ausgangswerte der L Sum-and-Dumps werden im Rechner The magnitudes of the output values of the L sum-and-dumps are in the computer 406 406 berechnet und dann im Summierer calculated and then at summer 408 408 summiert, wodurch sich ein Ausgangswert ergibt, der zur Signalenergie in der frühen Mehrwegesignalen proportional ist. summed, resulting in an output value which is proportional to the signal energy in the early multipath signals. In ähnlicher Weise verfährt ein zweites korrelationsbankadaptives abgestimmtes Filter Similarly, moves a second correlation bank-adaptive matched filter 403 403 mit den späten Abtastungen, wobei Codephasen c(n – 1), c(n – 2), ..., c(n – L) verwendet werden, und jedes Ausgangssignal wird an eine entsprechende Sum-and-Dump-Schaltung in einem Integrator with the late samples, where code phases c (n - 1), c (n - 2), ..., c (n - L) are used, and each output signal is applied to a respective sum-and-dump circuit in an Integrator 405 405 angelegt. created. Die Größen L Sum-and-Dump-Ausgangssignale werden in einem Rechner The dimensions L Sum-and-dump output signals in a computer 407 407 berechnet und dann im Summierer calculated and then at summer 409 409 summiert, wobei sich ein Wert für die späte Mehrwegesignalenergie ergibt. summed, yielding a value for the late multipath signal energy. Schließlich berechnet der Subtraktor Finally, the subtractor calculated 410 410 die Differenz und erzeugt das Fehlersignal ε(t) des frühen und späten Signalenergiewertes. the difference and produces error signal ε (t) of the early and late signal energy values.
  • [0148] [0148]
    Die Nachführschaltung passt mittels des Fehlersignals ε(τ) die lokal erzeugten Codephasen c(t) an, so dass die Differenz zwischen den frühen und späten Werten gegen Null tendiert. The tracking circuit adjusts by means of error signal ε (τ) the locally generated code phases c (t), so that the difference between the early and late values tends to zero.
  • Zentroid-Nachführverfahren Centroid tracking method
  • [0149] [0149]
    Die optimale Spreizcodenachführschaltung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird quadratgewichtete Nachführschaltung oder Zentroid-Nachführschaltung genannt. The optimum Spreizcodenachführschaltung an embodiment of the present invention is called the squared weighted tracking circuit or centroid tracking circuit. Wenn τ zum Benennen der Zeitschätzung definiert ist, welche die Nachführschaltung auf der Grundlage einer Kennlinie von f(t) berechnet, minimiert die Zentroid-Nachführschaltung den wie folgt definierten quadratgewichteten Fehler: If τ is defined for designating the time estimate that the tracking circuit calculates, based on a characteristic of f (t), the centroid tracking circuit minimizes the squared weighted error defined as follows: ε = ∫ ε = ∫ –∞ -∞ |t – τ| 2 f(t)dt (19) | T - τ | 2 f (t) dt (19)
  • [0150] [0150]
    Diese Funktion im Innern des Integrals hat eine quadratische Form, welche ein einziges Minimum aufweist. This function inside the integral has a quadratic form, which has a single minimum. Der Wert von τ, der ε minimiert, kann durch Ableiten der obigen Gleichung nach τ und einer Gleichsetzung mit Null bekommen werden, wodurch sich Folgendes ergibt: The value of τ that minimizes ε can be obtain by differentiating the above equation with respect to τ and equating to zero, resulting in the following: –∞ -∞ (–2t + 2τ)f(t)dt = 0 (20) (-2t + 2τ) f (t) dt = 0 (20)
  • [0151] [0151]
    Daher ist der Wert von τ, der die Gleichung (21) erfüllt Therefore, the value of τ, the equation (21) is satisfied die Zeitschätzung, die die Nachführschaltung berechnet, wobei β ein konstanter Wert ist. the time estimate that the tracking circuit calculates, where β is a constant value.
  • [0152] [0152]
    Auf der Grundlage dieser Beobachtungen ist eine Ausführung einer beispielhaften Nachführschaltung, welche den quadratgewichteten Fehler minimiert, in On the basis of these observations is an embodiment of an exemplary tracking circuit which minimizes the squared weighted error, in 5a 5a gezeigt. shown. Durch die folgende Gleichung wird das Fehlersignal ε(τ) der Zentroid-Nachführschaltung bestimmt: By the following equation, the error signal ε (τ) of the centroid tracking circuit provides:
  • [0153] [0153]
    Der Wert, welcher ε(τ) = 0 erfüllt, ist die perfekte Zeitschätzung. The value = 0 is satisfied which ε (τ) is the perfect time estimate.
  • [0154] [0154]
    Die frühe und späte Mehrwegesignalenergie auf jeder Seite des Zentroidpunkts sind gleich. The early and late multipath signal energy on each side of Zentroidpunkts are equal. Die in The in 5a 5a gezeigte Zentroid-Nachführschaltung besteht aus einem A/D-Wandler centroid tracking circuit shown consists of an A / D converter 501 501 , der ein Eingabesignal x(t) zum Bilden der um einen halben Chip versetzten Abtastungen abtastet. Which samples an input signal x (t) to form the offset by one half chip samples. Die um einen halben Chip versetzten Abtastungen werden abwechselnd als ein früher Satz von Abtastungen x(nT + τ) und ein später Satz von Abtastungen x(nT + (T/2) + τ) gruppiert. The staggered by half a chip samples are alternately as an early set of samples x (nT + τ) and a later set of samples x (nT + (T / 2) + τ) grouped. Das erste korrelationsbankadaptiv angepasste Filter The first korrelationsbankadaptiv matched filter 502 502 multipliziert jede frühe Abtastung und jede späte Abtastung mit den positiven Spreizcodephasen c(n + 1), c(n + 2), ..., c(n + L), wobei L im Vergleich zur Codelänge klein und ungefähr gleich zur Anzahl von Chips Verzögerung zwischen dem frühesten und dem spätesten Mehrwegesignal ist. multiplies each early sample and each late sample with the positive Spreizcodephasen c (n + 1), c (n + 2), ..., c (n + L), where L is small compared to the code length and approximately equal to the number of Chips delay between the earliest and latest multipath signal. Das Ausgangssignal eines jeden Korrelators wird an eine entsprechende der L Sum-and-Dump-Schaltungen der ersten Sum-and-Dump-Bank The output signal of each correlator is applied to a respective one of L sum-and-dump circuits of the first sum-and-dump bank 504 504 angelegt. created. Der Größenwert einer jeden Sum-and-Dump-Schaltung der Sum-and-Dump-Bank The magnitude value of each sum-and-dump circuit of the Sum-and-dump bank 504 504 wird durch den entsprechenden Rechner in der Rechnerbank is the corresponding computer in the computer database 506 506 berechnet und an einen entsprechenden Gewichtungsverstärker der ersten Gewichtungsbank calculated at an appropriate weighting of the first amplifier weighting Bank 508 508 angelegt. created. Das Ausgangssignal eines jeden Gewichtungsverstärkers repräsentiert die gewichtete Signalenergie in einem Mehrwege-Komponenten-Signal. The output of each amplifier weighting represents the weighted signal energy in a multipath component signal.
  • [0155] [0155]
    Die gewichteten frühen Mehrwegesignalenergiewerte werden in einem Abtastungsaddierer The weighted early multipath signal energy values are in a Abtastungsaddierer 510 510 summiert, wodurch sich ein Ausgabewert ergibt, der zur Signalenergie in der Gruppe von Mehrwegesignalen proportional ist, welche den positiven Codephasen entsprechen, die die frühen Mehrwegesignale sind. summed, resulting in an output value which is proportional to the signal energy in the group of multipath signals corresponding to positive code phases which are the early multipath signals. In ähnlicher Weise bearbeitet ein zweites korrelationsbankadaptives abgestimmtes Filter Similarly, edited a second correlation Bank adaptive matched filter 503 503 die frühen und späten Abtastungen, wobei die negativen Spreizcodephasen c(n – 1), c(n – 2), ..., c(n – L) verwendet werden; the early and late samples, wherein the negative Spreizcodephasen c (n - 1), c (n - 2), ..., c (n - L) are used; jedes Ausgangssignal wird an eine entsprechende Sum-and-Dump-Schaltung des diskreten Integrators each output signal is applied to a respective sum-and-dump circuit of discrete integrator 505 505 geleitet. passed. Der Größenwert der L Sum-and-Dump-Ausgangssignale wird durch den entsprechenden Rechner der Rechnerbank The magnitude value of the L sum-and-dump output signals by the corresponding host computers Bank 507 507 berechnet und in der Gewichtungsbank calculated on the weight bench 509 509 gewichtet. weighted. Die gewichteten späten Mehrwegesignalenergiewerte werden im Abtastungsaddierer The weighted late multipath signal energy values are in Abtastungsaddierer 511 511 summiert, wobei sich ein Energiewert für die Gruppe von Mehrwegesignalen ergibt, der den negativen Codephasen entspricht, welche die späten Mehrwegesignale sind. summed to give an energy value for the group of multipath signals obtained corresponding to the negative code phases which are the late multipath signals. Schließlich berechnet der Addierer Finally, the adder calculates 512 512 die Differenz der frühen und späten Signalenergiewerte zum Erzeugen eines Fehlerabtastwerts ε(τ). the difference of the early and late signal energy values for generating an error value ε (τ).
  • [0156] [0156]
    Die Nachführschaltung von The readjustment of 5a 5a erzeugt ein Fehlersignal ε(τ), das zum Abstimmen der lokal erzeugten Codephase c(nT) verwendet wird, um die gewichtete durchschnittliche Energie in den frühen und späten Mehrwegesignalgruppen gleich zu halten. generates an error signal ε (τ) which is used for adjusting the code phase of the locally generated c (nT) to keep the weighted average energy in the early and late multipath signal groups equal. Die gezeigte Ausführungsform verwendet Gewichtungswerte, die größer werden, wenn der Abstand vom Zentroid größer wird. The embodiment shown uses weighting values that increase as the distance from the centroid increases. Die Signalenergie in den frühesten und spätesten Mehrwegesignalen ist wahrscheinlich geringer als die Mehrwegesignalwerte in der Nähe des Zentroids. The signal energy in the earliest and latest multipath signals is probably less than the multipath signal values near the centroid. Folglich ist die von dem Addierer Consequently, the of the adder 510 510 berechnete Differenz gegenüber Veränderungen der Verzögerung der frühesten und spätestens Mehrwegesignale empfindlicher. calculated difference to variations in delay of the earliest and latest multipath signals sensitive.
  • Quadratischer Detektor zur Nachführung Quadratic detector for tracking
  • [0157] [0157]
    In der neuen Ausführungsform des Nachführverfahrens stimmt die Nachführschaltung die Abtastphase so ab, dass sie "optimal" und im Mehrwegeverfahren robust ist. In the new embodiment of the tracking circuit adjusts the sampling phase Nachführverfahrens from so as to be "optimal" and robust in the multipath method. f(t) soll die empfangene Signalwellenform in Gleichung 12 oben repräsentieren. f (t) is the received signal waveform in Equation 12 represents the top. Das bestimmte Verfahren zum Optimieren startet mit einer verzögerungssynchronen Schleife mit einem Fehlersignal ε(τ), das die Schleife ansteuert. The particular method of optimizing starts with a delay synchronous loop with an error signal ε (τ) that drives the loop. Die Funktion ε(τ)muss nur einen Nullübergang bei τ = τ0 haben, wobei τ0 optimal ist. The function ε (τ) has only one zero at τ = τ0 transition have, where τ0 is optimal. Die optimale Form für ε(τ) ist die kanonische Form: The optimal form for ε (τ) is the canonical form: wobei w(t, τ) eine Gewichtungsfunktion ist, die f(t) zum Fehler ε(τ)in Beziehung bringt, und die durch Gleichung 24 angegebene Beziehung trifft ebenfalls zu where w (t, τ) is a weighting function f (t) ε the error brings (τ) in relationship, and given by Equation 24 relationship is also true
  • [0158] [0158]
    Aus Gleichung (24) folgt, dass w(t, τ) äquivalent zu w(t – τ) ist. From equation (24) it follows that w (t, τ) is equivalent to w (t - τ) is. Man betrachte die Steigung M des Fehlersignals in der Nachbarschaft eines Verriegelungspunkts (Synchronisationspunkt) τ 0 : Consider the slope M of the error signal in the neighborhood of a lock point (synchronization point) τ 0: wobei w'(t, τ) die Ableitung von w(t, τ) nach τ und g(t) der Durchschnitt von |f(t)| 2 ist. where w '(t, τ) is the derivative of w (t, τ) to τ, and g (t) is the average of | f (t) | 2.
  • [0159] [0159]
    Der Fehler ε(τ) hat einen deterministischen Teil und einen Rauschteil. The error ε (τ) has a deterministic part and a noise part. Wenn z die Rauschkomponente in ε(τ)bezeichnet, dann ist |z| 2 die durchschnittliche Rauschleistung in der Fehlerfunktion ε(τ). If z denotes the noise component in ε (τ), then | z | 2 is the average noise power in the error function ε (τ). Folglich maximiert die optimale Nachführschaltung das Verhältnis Therefore, the optimal tracking circuit maximizes the ratio
  • [0160] [0160]
    Es folgt eine Beschreibung der Implementierung des Quadratdetektors. There follows a description of the implementation of the square detector. Der diskrete Fehlerwert e eines Fehlersignals ε(τ)wird durch Durchführung der folgenden Operation erzeugt: The discrete error value e of an error signal ε (τ) is generated by performing the following operation: e = y T By (27) e = y T By (27) wobei der Vektor y die empfangenen Signalkomponenten yi, i = 0, 1, ... L – 1 repräsentiert, wie in where the vector y represents the received signal components yi, i = 0, 1, ... L - 1 represents, as shown in 5b 5b gezeigt. shown. Die Matrix B ist eine L-mal-L-Matrix, und die Elemente werden durch eine Berechnung von Werten bestimmt, so dass das Verhältnis F (26) maximiert wird. The matrix B is an L-by-L matrix and the elements are determined by calculating values such that the ratio F (26) is maximized.
  • [0161] [0161]
    Der oben beschriebene Quadratdetektor kann zum Implementieren des oben anhand von The square detector described above can be used to implement the above with reference to 5a 5a beschriebenen Zentroid-Nachführsystems verwendet werden. described centroid tracking system can be used. Für diese Implementierung ist der Vektor y das Ausgangssignal der Sum-and-Dump-Schaltungen For this implementation, the vector y is the output signal of the sum-and-dump circuits 504 504 : y = {f(τ – LT), f(τ – LT + T/2), f(τ – (L – 1)T), ... f(τ), f(τ + T/2), f(τ + T), ... f(τ + LT)}, und die Matrix B ist in Tabelle 9 angegeben. Y = {f (τ - LT), f (τ - LT + T / 2), f (τ - (L - 1) T), ... f (τ), f (τ + T / 2) , f (τ + T), ... f (τ + LT)} and the matrix B is set forth in Table 9.
  • Tabelle 9: B-Matrix für quadratische Form des Zentroid-Nachführsystems Table 9: B-matrix for quadratic form of the centroid tracking system
  • Bestimmung des benötigten Minimalwerts von L: Determination of the required minimum value of L:
  • [0162] [0162]
    Der Wert von L im vorhergehenden Abschnitt bestimmt die minimale Anzahl von Korrelatoren und Sum-and-Dump-Elementen. The value of L in the previous section determines the minimum number of correlators and sum-and-dump elements. L wird so klein wie möglich gewählt, ohne dass dadurch die Funktionalität der Nachführschaltung beeinträchtigt wird. L is chosen as small as possible without affecting the functionality of the tracking circuit is affected.
  • [0163] [0163]
    Die Mehrwege-Kennlinie des Kanals ist so, dass die empfangene Chip-Wellenform f(t) über QT c Sekunden gespreizt wird, oder die Mehrwege-Komponenten nehmen einen Zeitraum von Q Chips Dauer ein. The multipath characteristic of the channel is such that the received chip waveform f (t) over QT c seconds is spread, or the multipath components occupy a time period of Q chips duration. Der gewählte Wert von L ist L = Q. Q wird durch ein Messen der bestimmten HF-Kanal-Sendeeigenschaften zum Bestimmen der frühesten und spätesten Mehrwege-Komponenten-Signalpropagationsverzögerung ermittelt. The selected value of L is L = Q. Q is determined by measuring the particular RF channel transmission characteristics to determine the earliest and latest multipath component signal propagation. QT c ist die Differenz zwischen der frühesten und spätesten Mehrwege-Komponenten-Ankunftszeit bei einem Empfänger. QT c is the difference between the earliest and latest multipath component arrival time at a receiver.
  • Adaptiver Vektorkorrelator Adaptive vector correlator
  • [0164] [0164]
    Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet einen adaptiven Vektorkorrelator (AVC) zum Schätzen der Kanal-Impulsantwort und zum Erhalten eines Referenzwerts zum kohärenten Kombinieren empfangener Mehrwege-Signalkomponenten. An embodiment of the present invention uses an adaptive vector correlator (AVC) to estimate the channel impulse response and to obtain a reference value for coherent combining of received multipath signal components. Die beschriebene Ausführungsform verwendet ein Feld von Korrelatoren zum Schätzen der die jeweiligen Mehrwegekomponente beeinflussenden komplexen Kanalantwort. The described embodiment uses an array of correlators to estimate the respective multipath component influencing complex channel response. Der Empfänger gleicht die Kanalantwort aus und kombiniert die empfangenen Mehrweg-Signalkomponenten kohärent. The receiver compensates for the channel response and combines the received multipath signal components coherent. Dieses Verfahren wird als Maximal-Verhältnis-Kombinieren bezeichnet. This method is referred to as maximal ratio combining.
  • [0165] [0165]
    Gemäß According to 6 6 führt das Eingangssignal x(t) in das System Interferenzrauschen anderer Nachrichtenkanäle, Mehrwegesignale der Nachrichtenkanäle, thermisches Rauschen und Mehrwegesignale des Pilotsignals ein. leads the input signal x (t) in the system interference noise, another message channels, multipath signals of message channels, thermal noise and multipath signals of the pilot signal. Das Signal wird an den AVC The signal is applied to the AVC 601 601 geleitet, der in der beispielhaften Ausführungsform eine Entspreizungseinrichtung directed in the exemplary embodiment, a despreader 602 602 , eine Kanalschätzeinrichtung zum Schätzen der Kanalantwort A channel estimating means for estimating the channel response 604 604 , eine Korrektureinrichtung zur Korrektur eines Signals gegen Auswirkungen der Kanalantwort A correction means for correcting a signal against the effects of the channel response 603 603 und einen Addierer and an adder 605 605 aufweist. has. Die AVC-Entspreizungseinrichtung The AVC despreading 602 602 besteht aus mehreren Codekorrelatoren, wobei jeder Korrelator eine andere Phase des Pilotcodes c(t) verwendet, der vom Pilotcodegenerator consists of several Codekorrelatoren, each correlator a different phase of the pilot code c (t) used by the pilot code generator 608 608 erzeugt wird. is generated. Das Ausgangssignal dieser Entspreizungseinrichtung entspricht einem Rauschleistungspegel, wenn der lokale Pilotcode der Entspreizungseinrichtung nicht mit dem Eingangscodesignal in Phase ist. The output of this despreading means corresponds to a noise power level if the local pilot code of the despreading is not with the input code signal in phase. Alternativ entspricht es einem empfangenen Pilotsignalleistungspegel plus Rauschleistungspegel, wenn die Phasen des Eingangspilotcodes und des lokal erzeugten Pilotcodes die gleichen sind. Alternatively, it corresponds to a received pilot signal power level plus noise power level if the phases of the input pilot code and locally generated pilot code are the same. Die Ausgangssignale der Korrelatoren der Entspreizungseinrichtung werden hinsichtlich der Kanalantwort durch die Korrektureinrichtung The output signals of the correlators of the despreading means are in terms of the channel response by the correction means 603 603 korrigiert und an den Addierer corrected and to the adder 605 605 angelegt, der die gesamte Mehrwege-Pilotsignalleistung sammelt. created that collects the entire multipath pilot signal power. Die Kanalantwort-Schätzeinrichtung The channel response estimation means 604 604 empfängt das kombinierte Pilotsignal und die Ausgangssignale der Entspreizungseinrichtung receives the combined pilot signal and the output signals of the despreader 602 602 und liefert ein Kanalantwort-Schätzsignal w(t) an die Korrektureinrichtung and provides a channel response estimate signal w (t) in the correction device 603 603 des AVC, und das Schätzsignal w(t) steht ebenfalls dem adaptiven abgestimmten Filter (AMF), das unten beschrieben ist, zur Verfügung. the AVC, and the estimate signal w (t) is also available to the adaptive matched filter (AMF), which is described below, are available. Das Ausgangssignal der Entspreizungseinrichtung The output of the despreader 602 602 wird ebenfalls an die Akquisitions-Entscheidungseinrichtung is also applied to the acquisition decision means 606 606 geliefert, die auf der Grundlage eines bestimmten Algorithmus, wie zum Beispiel eines sequenziellen Wahrscheinlichkeitsverhältnistests (SPRT) bestimmt, ob die anwesenden Ausgangspegel der Entspreizungsschaltungen der Synchronisation des lokal erzeugten Codes mit der erwünschten Eingangscodephase entsprechen. provided that determined on the basis of a particular algorithm such as a sequential probability ratio test (SPRT) whether the output level of the present despreading the synchronization of the locally generated code corresponding to the desired input code phase. Wenn der Detektor keine Synchronisation feststellt, dann sendet die Akquisitions-Entscheidungseinrichtung ein Steuersignal a(t) an den lokalen Pilotcodegenerator If the detector finds no synchronization, then the acquisition decision means sends a control signal a (t) to the local pilot code generator 608 608 zum Verschieben seiner Phase um eine oder mehrere Chipperioden. for shifting its phase by one or more chip periods. Wenn eine Synchronisation gefunden wurde, informiert die Akquisitions-Entscheidungseinrichtung die Nachführschaltung If synchronization is found, the acquisition decision means informs the tracking circuit 607 607 , die eine enge Synchronisation zwischen der empfangenen und der lokal erzeugten Codesequenz erreicht und aufrecht erhält. Which receives reaches a close synchronization between the received and locally generated code sequence and upright.
  • [0166] [0166]
    Eine beispielhafte Implementierung des Pilot-AVC, der zum Entspreizen des Pilotspreizcodes verwendet wird, ist in An exemplary implementation of the Pilot AVC used to despread the Pilotspreizcodes, is in 7 7 gezeigt. shown. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, dass das Eingangssignal x(t) mit einer Abtastperiode T zum Bilden von Abtastungen x(nT + τ) abgetastet wurde und aus Interferenzrauschen anderer Nachrichtenkanäle, Mehrwegesignalen aus Nachrichtenkanälen, thermischem Rauschen und Mehrwegesignalen des Pilotcodes zusammengesetzt ist. In the described embodiment, it is assumed that the input signal x (t) with a sampling period T to form samples x (nT + τ) was sampled and from interference noise of other message channels, multipath signals of message channels, thermal noise, and multipath signals of the pilot code is composed. Das Signal x(nT + τ) wird an L Korrelatoren angelegt, wobei L die Anzahl von Codephasen ist, über die die Unsicherheit innerhalb des Mehrwegesignals existiert. The signal x (nT + τ) is applied to L correlators, where L is the number of code phases over which the uncertainty within the multipath signals exists. Jeder Korrelator Each correlator 701 701 , . 702 702 , . 703 703 weist einen Multiplikator has a multiplier 704 704 , . 705 705 , . 706 706 auf, der das Eingangssignal mit einer bestimmten Phase des Pilotspreizcodesignals c((n + i)T) multipliziert, und Sum-and-Dump-Schaltungen on which multiplies the input signal with a particular phase of the Pilotspreizcodesignals c ((n + i) T), and sum-and-dump circuits 708 708 , . 709 709 , . 710 710 . , Das Ausgangssignal des jeweiligen Multiplizierers The output signal of each multiplier 704 704 , . 705 705 , . 706 706 wird an eine entsprechende Sum-and-Dump-Schaltung is to a corresponding sum-and-dump circuit 708 708 , . 709 709 , . 710 710 zum Durchführen eines diskreten Integrals angelegt. applied for performing a discrete integral. Vor dem Summieren der in den Ausgangssignalen der Korrelatoren enthaltenen Signalenergie kompensiert der AVC die Kanalantwort und die Trägerphasenrotation der verschiedenen Mehrwegesignale. Before summing the signal energy contained in the output signals of the correlators, the AVC compensates for the channel response and the carrier phase rotation of the different multipath signals. Jedes Ausgangssignal eines jeden Sum-and-Dumps Each output of each sum-and-dumps 708 708 , . 709 709 , . 710 710 wird mit einem Derotationszeiger [komplexe Konjugation von ep(nT)] aus der digitalen phasensynchronen Schleife (digital phase lock loop/DPLL) is a Derotationszeiger [complex conjugate of ep (nT)] from digital phase synchronous loop (digital phase lock loop / DPLL) 721 721 durch den entsprechenden Multiplizierer by the corresponding multiplier 714 714 , . 715 715 , . 716 716 zur Berücksichtigung der Phasen- und Frequenzverschiebung des Trägersignals multipliziert. multiplied to account for the phase and frequency shift of the carrier signal. Der Pilot-RAKE AMF berechnet die Gewichtungsfaktoren wk, k = 1, ..., L für das jeweilige Mehrwegesignal durch Einleiten des Ausgangssignals eines jeden Multiplizierers The pilot rake AMF calculates the weighting factors wk, k = 1, ..., L for each multipath signal by passing the output signal of each multiplier 714 714 , . 715 715 , . 716 716 durch ein Tiefpassfilter (LPF) through a low pass filter (LPF) 711 711 , . 712 712 , . 713 713 . , Jedes entspreizte Mehrwegesignal wird mit seinem entsprechenden Gewichtungsfaktor in einem entsprechenden Multiplizierer Each despread multipath signal is multiplied by its corresponding weighting factor in a respective multiplier 717 717 , . 718 718 , . 719 719 multipliziert. multiplied. Die Ausgangssignale der Multiplizierer The output signals of the multipliers 717 717 , . 718 718 , . 719 719 werden in einem Master-Addierer be in a master adder 720 720 summiert, und das Ausgangssignal p(nT) des Akkumulators summed, and the output signal p (nT) of the accumulator 720 720 besteht aus den kombinierten entspreizten Mehrwege-Pilotsignalen im Rauschen. consists of the combined despread multipath pilot signals in noise. Das Ausgangssignal p(nT) wird ebenfalls in die DPLL The output signal p (nT) is also in the DPLL 721 721 geleitet, um das Fehlersignal ep(nT) zum Nachführen der Trägerphase zu erzeugen. conducted to produce the error signal ep (nT) for tracking of the carrier phase.
  • [0167] [0167]
    Die The 8a 8a und and 8b 8b zeigen alternative Ausführungsformen des AVC, die zum Erfassen und Mehrwege-Signal-Komponenten-Kombinierung verwendet werden können. show alternate embodiments of the AVC which can be used for detecting and multipath signal component combining. Die Nachrichtensignal-AVCs der The message signal AVCs of 8a 8a und and 8b 8b verwenden vom Pilot-AVC erzeugte Gewichtungsfaktoren zum Korrigieren der Nachrichten-Daten-Mehrwege-Signale. and use the weighting factors produced Pilot AVC to correct the message data multipath signals. Das Spreizcodesignal c(nT) ist die Spreizcode-Spreizsequenz, die von einem bestimmten Nachrichtenkanal verwendet wird, und ist mit dem Pilotspreizcodesignal synchron. The spreading code signal c (nT) is the spreading code spreading sequence used by a particular message channel and is synchronous with the Pilotspreizcodesignal. Der Wert L ist die Anzahl von Korrelatoren in der AVC-Schaltung. The value L is the number of correlators in the AVC circuit.
  • [0168] [0168]
    Die Schaltung von The circuit of 8a 8a berechnet die Entscheidungsvariable Z, die durch den folgenden Ausdruck gegeben ist calculates the decision variable Z which is given by the following expression wobei N die Anzahl von Chips im Korrelationsfenster ist. where N is the number of chips in the correlation window. In äquivalenter Weise ist die Entscheidungsstatistik gegeben durch Equivalently, the decision statistic is given by
  • [0169] [0169]
    Die alternative Implementierung, die aus Gleichung (29) resultiert, ist in The alternative implementation that results from equation (29), is in 8b 8b gezeigt. shown.
  • [0170] [0170]
    Gemäß According to 8a 8a wird das Eingangssignal x(t) zum Bilden von x(nT + τ) abgetastet und setzt sich aus Interferenzrauschen anderer Nachrichtenkanäle, Mehrwegesignalen von Nachrichtenkanälen, thermischem Rauschen und Mehrsignalen des Pilotcodes zusammen. the input signal x (t) to form x (nT + τ) is sampled and is composed of interference noise of other message channels, multipath signals of message channels, thermal noise and multiple signals of the pilot code. Das Signal x(nT + τ) wird an L Korrelatoren angelegt, wobei L die Anzahl von Codephasen ist, über die die Unsicherheit in den Mehrwegesignalen existiert. The signal x (nT + τ) is applied to L correlators, where L is the number of code phases over which the uncertainty exists in the multipath signals. Jeder Korrelator Each correlator 801 801 , . 802 802 , . 803 803 enthält einen Multiplizierer includes a multiplier 804 804 , . 805 805 , . 806 806 , welcher das Eingangssignal mit einer bestimmten Phase des Nachrichtenkanal-Spreizcodesignals multipliziert, und eine entsprechende Sum-and-Dump-Schaltung Which multiplies the input signal by a particular phase of the message channel Spreizcodesignals, and a respective sum-and-dump circuit 808 808 , . 809 809 , . 810 810 . , Das Ausgangssignal eines jeden Multiplizierers The output signal of each multiplier 804 804 , . 805 805 , . 806 806 wird an eine entsprechende Sum-and-Dump-Schaltung is to a corresponding sum-and-dump circuit 808 808 , . 809 809 , . 810 810 angelegt, die eine diskrete Integrierung durchführt. applied, which performs discrete integration. Vor dem Summieren der in den Ausgangssignalen der Korrelatoren enthaltenen Signalenergie kompensiert der AVC die unterschiedlichen Mehrwegesignale. Before summing the signal energy contained in the output signals of the correlators, the AVC compensates for the different multipath signals. Jedes entspreizte Mehrwegesignal und sein entsprechender Gewichtungsfaktor, der aus dem entsprechenden Mehrwege-Gewichtungsfaktor des Pilot-AVC erhalten wird, wird in einem entsprechenden Multiplizierer Each despread multipath signal and its corresponding weighting factor, which is obtained from the corresponding multipath weighting factor of the pilot AVC, in a corresponding multiplier 817 817 , . 818 818 , . 819 819 multipliziert. multiplied. Die Ausgangssignale des Multiplizierers The output signals of the multiplier 817 817 , . 818 818 , . 819 819 werden in einem Master-Addierer be in a master adder 820 820 summiert, und das Ausgangssignal z(nT) des Akkumulators summed, and the output signal z (nT) of the accumulator 820 820 besteht aus abgetasteten Pegeln eines entspreizten Nachrichtensignals im Rauschen. consists of sampled levels of a despread message signal in noise.
  • [0171] [0171]
    Die alternative Ausführungsform der Erfindung weist eine neue Implementierung der AVC-Entspreizungsschaltung für die Nachrichtenkanäle auf, welche das Sum-and-Dump für jede Mehrwege-Signal-Komponente gleichzeitig ausführt. The alternative embodiment of the invention includes a new implementation of the AVC despreading circuit for the message-channels which performs the sum-and-dump for each multipath signal component simultaneously. Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, dass nur eine Sum-and-Dump-Schaltung und nur ein Addierer nötig sind. The advantage of this circuit is that only one sum-and dump circuit and one adder are needed only. Gemäß According to 8b 8b liefert der Nachrichtencodesequenzgenerator delivers the message code sequence generator 830 830 eine Nachrichtencodesequenz an das Schieberegister a message code sequence to shift register 831 831 der Länge L. Das Ausgangssignal eines jeweiligen Registers of length L. The output signal of a respective register 832 832 , . 833 833 , . 834 834 , . 835 835 des Schieberegisters of the shift register 831 831 entspricht der in Phase um einen Chip verschobenen Nachrichtencodesequenz. corresponds to a chip shifted in phase message code sequence. Der Ausgabewert eines jeden Registers The output value of each register 832 832 , . 833 833 , . 834 834 , . 835 835 wird in den Multiplizierern is in the multipliers 836 836 , . 837 837 , . 838 838 , . 839 839 mit dem entsprechenden Gewichtungsfaktor w k , k = 1, ..., L multipliziert, der vom Pilot-AVC erhalten wurde. multiplied by the corresponding weighting factor w k, k = 1, ..., L obtained from the Pilot AVC. Die Ausgangssignale der L Multiplizierer The output signals of the L multipliers 836 836 , . 837 837 , . 838 838 , . 839 839 werden durch die Addierschaltung be the adder 840 840 summiert. summed. Das Addierschaltungs-Ausgangssignal und das Empfänger-Eingangssignal x(nT + τ) werden dann in Multiplizierer The Addierschaltungs output signal and the receiver input signal x (nT + τ) are then in multiplier 841 841 multipliziert und durch die Sum-and-Dump-Schaltung and multiplied by the sum-and-dump circuit 842 842 zum Erzeugen eines Nachrichtensignals z(nT) integriert. integrated for generating a message signal z (nT).
  • [0172] [0172]
    Eine dritte Ausführungsform des adaptiven Vektorkorrelators ist in A third embodiment of the adaptive Vektorkorrelators is in 8c 8c gezeigt. shown. Die gezeigte Ausführungsform verwendet die Statistik der kleinsten Quadrate (LMS) zum Implementieren des Vektorkorrelators und bestimmt die Derotations-Faktoren für jede Mehrwegekomponente vom empfangenen Mehrwegesignal. The embodiment shown uses the statistics of the least-squares (LMS) to implement said Vektorkorrelators and determines the derotation factors for each multipath component from the received multipath signal. Der AVC von The AVC of 8c 8c ist der beispielhaften Implementation des Pilot-AVC ähnlich, der zum Entspreizen des Pilotspreizcodes verwendet wird, der in is the exemplary implementation of the Pilot AVC similar to that used for despreading the Pilotspreizcodes, in the 7 7 gezeigt ist. is shown. Die digitale phasensynchrone Schleife The digital phase-locked loop 721 721 wird durch die phasensynchrone Schleife is determined by the phase-locked loop 850 850 ersetzt, die einen spannungsgesteuerten Oszillator replaced, a voltage controlled oscillator 851 851 , Schleifenfilter , Loop filter 852 852 , Begrenzer , Limiters 853 853 und einen Imaginärkomponentenseparator and a Imaginärkomponentenseparator 854 854 aufweist. has. Die Differenz zwischen dem korrigierten entspreizten Ausgangssignal dos und einem idealen entspreizten Ausgangssignal wird durch den Addierer The difference between the corrected despread output signal dos and an ideal despread output signal by the adder 855 855 geliefert, und das Differenzsignal ist ein entspreizter Fehlerwert ide, der durch die Rotations-Schaltungen zum Ausgleichen von Fehlern in den Derotations-Faktoren weiter verwendet wird. supplied, and the difference signal is a despread error value ide which is used by the rotation circuits to compensate for errors in the derotation factors on.
  • [0173] [0173]
    In einer Mehrwege-Signalumgebung wird die Signalenergie eines übertragenen Symbols über die Mehrwege-Signalkomponenten verteilt. In a multipath signal environment, the signal energy of a transmitted symbol over the multipath signal components is distributed. Der Vorteil einer Mehrwege-Signaladdition ist der, dass ein wesentlicher Teil der Signalenergie in einem Ausgangssignal vom AVC wieder hergestellt wird. The advantage of multipath signal addition is that a substantial portion of signal energy is produced in an output signal from the AVC again. Folglich hat eine Erfassungsschaltung ein Eingangssignal vom AVC mit einem höheren Signal-zu-Rauschen-Verhältnis (SNR), und kann so die Anwesenheit eines Symbols mit einer niedrigeren Bitfehlerrate (BER) erfassen. Consequently, a detection circuit has an input signal from the AVC with a higher signal-to-noise ratio (SNR), and so can detect the presence of a symbol with a lower bit error rate (BER). Zusätzlich liefert die Messung des Ausgangssignals des AVC eine gute Anzeige für die Sendeleistung des Senders und ein gutes Maß für das Interferenzrauschen des Systems. In addition, the measurement of the output signal of the AVC provides a good indication of the transmit power of the transmitter and a good measure of the interference noise of the system.
  • Adaptives abgestimmtes Filter An adaptive matched filter
  • [0174] [0174]
    Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein adaptives abgestimmtes Filter (Adaptive Matched Filter/AMF) zum optimalen Kombinieren der Mehrwege-Signalkomponenten in einem empfangenen Spreizspektrums-Nachrichtensignal auf. An embodiment of the present invention includes an adaptive matched filter (Adaptive Matched Filter / AMF) for optimal combining the multipath signal components in a received spread spectrum message signal. Das AMF ist eine angezapfte Verzögerungsleitung, die verschobene Werte des abgetasteten Nachrichtensignals enthält und diese nach einer Korrektur der Kanalantwort kombiniert. The AMF is a tapped delay line that contains the shifted values of the sampled message signal and combines these after correcting the channel response. Die Korrektur der Kanalantwort wird unter Verwendung der Kanalantwortabschätzung durchgeführt, die im AVC berechnet wurde, der das Pilot-Sequenzsignal bearbeitet. The correction of the channel response is done using the channel response estimate calculated in the AVC which processes the Pilot sequence signal. Das Ausgangssignal des AMF ist die Kombination der Mehrwegekomponenten, die zum Ergeben eines Maximalwerts summiert werden. The output signal of the AMF is the combination of the multipath components which are summed to give a maximum value. Diese Kombination korrigiert die Verzerrung des Mehrwege-Signalempfangs. This combination corrects the distortion of multipath signal reception. Die verschiedenen Nachrichten-Entspreizungsschaltungen verarbeiten dieses kombinierte Mehrwege-Komponenten-Signal vom AMF. The various message despreading process this combined multipath component signal from the AMF.
  • [0175] [0175]
    8d 8d zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des AMF. shows an exemplary embodiment of the AMF. Das abgetastete Signal vom A/D-Wandler The sampled signal from the A / D converter 870 870 wird an die L-Stufen-Verzögerungsleitung is applied to the L-stage delay line 872 872 angelegt. created. Jede Stufe dieser Verzögerungsleitung Each stage of this delay line 872 872 enthält das einer anderen Mehrwege-Signalkomponente entsprechende Signal. contains the signal of a different multipath signal component corresponding. Eine Korrektur der Signalantwort wird an jede verzögerte Signalkomponente durch Multiplizieren der Komponente im entsprechenden Multiplizierer der Multipliziererbank A correction of the signal response is applied to each delayed signal component by multiplying the component in the respective multiplier of multiplier bank 874 874 mit dem entsprechenden Gewichtungsfaktor w 1 , w 2 , ... w L vom AVC entsprechend der verzögerten Signalkomponente angelegt. with the corresponding weighting factor w 1, w 2, ..., w L from the AVC corresponding to the applied delayed signal component. Alle gewichteten Signalkomponenten werden im Addierer All components are weighted signal in the adder 876 876 zum Ergeben des kombinierten Mehrwege-Komponentensignals y(t) summiert. to give the combined multipath component signal y (t) are summed.
  • [0176] [0176]
    Das kombinierte Mehrwege-Komponentensignal y(t) enthält nicht die Korrektur aufgrund der Phase und der Frequenzverschiebung des Trägersignals. The combined multipath component signal y (t) does not include the correction due to phase and frequency offset of the carrier signal. Die Korrektur der Phasen- und Frequenzverschiebung des Trägersignals wird an y(t) durch Multiplizieren von y(t) mit der Trägerphase und der Frequenzkorrektur (Derotations-Zeiger) im Multiplizierer The correction of the phase and frequency shift of the carrier signal is applied to y (t) by multiplying y (t) with carrier phase and frequency correction (derotation pointer) in multiplier 878 878 vorgenommen. made. Die Phasen- und Frequenzkorrektur wird vom AVC wie zuvor beschrieben erzeugt. The phase and frequency correction is produced by the AVC as described previously. 8d 8d zeigt, dass die Korrektur vor den Entspreizungsschaltungen shows that the correction before the despreading 880 880 durchgeführt wird, doch können alternative Ausführungsformen der Erfindung die Korrektur auch nach den Entspreizungsschaltungen anwenden. is performed, but alternate embodiments of the invention apply the correction after the despreading.
  • Verfahren zum Verringern von Re-Akquisitionszeit mit virtuellem Standort A method of reducing re-acquisition time with a virtual location
  • [0177] [0177]
    Eine Folge des Bestimmens der Differenz der Codephase zwischen der lokal erzeugten Pilotcodesequenz und einer empfangenen Spreizcodesequenz ist, dass ein angenäherter Wert für die Distanz zwischen der Basisstation und einer Teilnehmereinheit berechnet werden kann. One consequence of determining the difference in code phase between the locally generated pilot code sequence and a received spreading code sequence is that an approximate value for the distance between the base station and a subscriber unit can be calculated. Wenn die SU eine relativ feste Position im Verhältnis zur RCS der Basisstation hat, wird die Unsicherheit der empfangenen Spreizcodephase für folgende Re-Akquisitionsversuche durch die SU oder RCS verringert. If the SU has a relatively fixed position relative to the RCS of the base station, the uncertainty of the received spreading code for the following re-acquisition attempts is reduced by the SU or RCS. Die von der Basisstation benötigte Zeit zum Akquirieren des Zugangssignals einer SU, die sich "ausgeklinkt" hat, trägt zur Verzögerungszeit zwischen dem Ausklinken der SU und dem Empfang eines Wähltons von der PSTN bei. The required time from the base station to acquire the access signal of a SU that has "disengaged" contributes to the delay time between the disengagement of the SU and the receipt of a dial tone from the PSTN. Für Systeme, die eine kurze Verzögerung benötigen, wie zum Beispiel 150 ms für den Wählton, nachdem ein Ausklinken erfasst wurde, ist ein Verfahren wünschenswert, das die Akquisitions- und Trägerkanal-Einrichtungszeit verringert. For systems that require a short delay, such as 150 msec for dial tone after a notching has been detected, a method is desired which reduces the acquisition and bearer channel establishment time. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet ein solches Verfahren zum Verringern der Re-Akquisitionszeit durch die Verwendung eines virtuellen Standorts. An embodiment of the present invention uses such a method of reducing re-acquisition time by the use of a virtual location.
  • [0178] [0178]
    Die RCS akquiriert das SU-CDMA-Signal durch Suchen von nur solchen empfangenen Codephasen, die der größten Propagationsverzögerung des spezifischen Systems entsprechen. The RCS acquires the SU CDMA signal by searching only those received code phases corresponding to the largest propagation delay of the specific system. Mit anderen Worten nimmt die CRS an, dass alle SUs in einer vorbestimmten, festen Distanz von der RCS sind. In other words, the CRS assumes that all SUs are at a predetermined, fixed distance from the RCS. Das erste Mal, dass die SU einen Kanal mit der RCS einrichtet, wird das normale Suchmuster von der RCS zum Akquirieren des Zugangskanals durchgeführt. The first time the SU establishes a channel with the RCS is performed the normal search pattern from the RCS to acquire the access channel. Das normale Verfahren fängt damit an, dass die Codephasen, die der längsten möglichen Verzögerung entsprechen, durchsucht werden, und die Suche allmählich auf die Codephasen mit der kürzesten möglichen Verzögerung eingeschränkt wird. The normal procedure begins with the fact that the code phases corresponding to the longest possible delay be searched, and the search is gradually restricted to the code phases with the shortest possible delay. Nach der anfänglichen Akquisition kann jedoch die SU die Verzögerung zwischen der RCS und der SU durch Messen der Zeitdifferenz zwischen dem Senden einer kurzen Zugangsnachricht an die RCS und dem Empfangen einer Bestätigungsnachricht und durch Verwendung des empfangenen globalen Pilotkanals als eine Zeitreferenz messen. After the initial acquisition, however, the SU measure the delay between the RCS and the SU by measuring the time difference between sending a short access message to the RCS and receiving an acknowledgment message and by using the received global pilot channel as a time reference. Die SU kann auch den Verzögerungswert empfangen, indem durch die RCS die Rundlauf-Verzögerungszeit aus der Codephasendifferenz zwischen dem globalen Pilotcode, der von der RCS erzeugt wird, und der empfangenen zugewiesenen Pilotsequenz von der SU berechnet wird, und dann der SU der Wert auf einem vorbestimmten Steuerungskanal gesendet wird. The SU can also receive the delay value by adjusting the round-trip delay time from the code phase difference between the Global Pilot code generated by the RCS and the received assigned pilot sequence is calculated by the SU by the RCS, and then the SU the value on a predetermined control channel is sent. Wenn die Rundlaufverzögerung einmal der SU bekannt ist, kann die SU die Codephase der lokal erzeugten zugewiesenen Pilotsequenz und der Spreizcodesequenz durch Addieren der erforderlichen Verzögerung angepasst werden, so dass die SU der RCS so erscheint, als wäre sie in der vorbestimmten festen Entfernung von der RCS. If the round trip delay once the SU is known, the SU the code phase of the locally generated assigned pilot sequence and the spreading code sequence can be adjusted by adding the required delay, so that the SU to the RCS appears as if it would be in the predetermined fixed distance from the RCS , Auch wenn das Verfahren für die größte Verzögerung beschrieben ist, kann eine Verzögerung verwendet werden, die einem beliebigen vorbestimmten Standort im System entspricht. Even though the procedure for the largest delay is described, a delay may be used that corresponds to any predetermined location in the system.
  • [0179] [0179]
    Ein zweiter Vorteil des Verfahrens der Verringerung der Re-Akquisitionszeit durch einen virtuellen Standort ist der, dass eine Einsparung an SU-Energieverbrauch erzielt werden kann. A second advantage of the method of reducing re-acquisition time by a virtual location is that a conservation in SU power use can be achieved. Es wird darauf hingewiesen, dass eine SU, die "heruntergefahren" oder in einem Schlafmodus ist, den Trägerkanal-Akquisitionsvorgang mit einem niedrigen Sendeleistungspegel beginnen muss und die Energie nach und nach erhöhen muss, bis die RCS ihr Signal empfangen kann, um eine Interferenz mit anderen Benutzern zu minimieren. It should be noted that a SU, the "shut down" or is in a sleep mode, start the bearer channel acquisition process with a low transmit power level must and must gradually increase the power until the RCS can receive its signal to interference with other users to be minimized. Da die nachfolgende Re-Akquisitionszeit kürzer ist und weil der Standort der SU relativ fest im Verhältnis zur RCS ist, kann die SU die Sendeleistung schneller erhöhen, weil die SU dann einen kürzeren Zeitraum wartet, bevor sie die Sendeleistung erhöht. Since the subsequent re-acquisition time is shorter and because the location of the SU is relatively fixed in relation to the RCS, the SU can increase the transmit power more quickly because the SU will wait a shorter period of time before it increases the transmission power. Die SU wartet einen kürzeren Zeitraum, weil sie innerhalb eines kleinen Fehlerbereichs weiß, wann sie eine Antwort von der RCS empfangen sollte, wenn die RCS das SU-Signal akquiriert hat. The SU waits a shorter period because it knows within a small error range, when they should receive a response from the RCS if the RCS has acquired the SU signal.
  • Das Spreizspektrums-Kommunikationssystem The spread spectrum communication system
  • Die Funk-Trägerstation (Radio Carrier Station/RCS) The radio carrier station (Radio Carrier Station / RCS)
  • [0180] [0180]
    Die Funk-Trägerstation (RCS) der vorliegenden Erfindung hat die Funktion einer zentralen Schnittstelle zwischen der SU und dem entfernten Verarbeitungs-Steuernetzwerkelement, wie zum Beispiel einer Funk-Verteilereinheit (Radio Distribution Unit/RDU). The radio carrier station (RCS) of the present invention has the function of a central interface between the SU and the remote processing control network element, such as a Radio Distribution Unit (Radio Distribution Unit / RDU). Die Schnittstelle zur RDU der vorliegenden Ausführungsform folgt dem Standard G.704 und einer Schnittstelle nach einer modifizierten Version von DECT V5.1, doch kann die vorliegende Erfindung eine beliebige Schnittstelle unterstützen, die Rufsteuerungs- und Verkehrskanäle austauschen kann. The interface to the RDU of the present embodiment follows the G.704 standard and an interface according to a modified version of DECT V5.1, but the present invention can support any interface that can exchange call control and traffic channels. Die RCS empfängt Informationskanäle von der RDU, einschließlich Rufsteuerungsdaten und Verkehrskanaldaten, wie zum Beispiel, jedoch darauf nicht eingeschränkt, 32-KB/s-ADPCM, 64-KB/s-PCM und ISDN sowie Systemkonfigurations- und Wartungsdaten. The RCS receives information channels from the RDU including Rufsteuerungsdaten and traffic channel data such as, but not limited to, 32 kb / s ADPCM, 64 kb / s PCM, and ISDN, as well as system configuration and maintenance data. Die RCS beendet auch die CDMA-Funk-Schnittstellen-Trägerkanäle mit SUs, wobei diese Kanäle sowohl Steuerungsdaten als auch Verkehrskanaldaten enthalten. The RCS also terminates the CDMA radio interface bearer channels with SUs, which channels include both control data and traffic channel data. In Reaktion auf die Anruf-Steuerungsdaten entweder von der RDU oder einer SU weist die RCS Verkehrskanäle an Trägerkanäle auf der RF-Kommunikationsverbindung zu und stellt eine Kommunikationsverbindung zwischen der SU und dem Telefonnetz durch eine RDU her. In response to the call control data from either the RDU or a SU, the RCS has traffic channels to bearer channels on the RF communication link and establishes a communication connection between the SU and the telephone network through an RDU.
  • [0181] [0181]
    Wie in How to 9 9 gezeigt, empfängt die RCS Anrufsteuerungs- und Nachrichten-Informationsdaten in den MUXs shown, receives the RCS call control and message information data into the MUXs 905 905 , . 906 906 und and 907 907 über Schnittstellenleitungen using interface lines 901 901 , . 902 902 und and 903 903 . , Auch wenn das E1-Format gezeigt ist, können andere ähnliche Telekommunikationsformate in der gleichen Weise unterstützt werden, wie unten beschrieben ist. Even though the E1 format is shown, other similar telecommunication formats can be supported in the same manner as described below. Die in The in 9 9 gezeigten MUXs können unter Verwendung von Schaltungen implementiert werden, die den in MUXs shown may be implemented using circuits in the 10 10 gezeigten ähnlich sind. are similar to those shown. Der in The in 10 10 gezeigte MUX weist einen System-Taktsignalgenerator MUX shown has a system clock signal generator 1001 1001 auf, der aus (nicht gezeigten) phasensynchronen Oszillatoren besteht, die Taktsignale für die Leitungs-PCM-Multiplexleitung on, which consists of (not shown) is phase-synchronous oscillators that generate clock signals for the Line PCM highway 1002 1002 erzeugen (die ein Teil der PCM-Multiplexleitung generating (which is part of the PCM multiplex line 910 910 ist), und den Hochgeschwindigkeitsbus (HSB) is), and the high speed bus (HSB) 970 970 ; ; und den MUX- Controller and the MUX Controller 1010 1010 , der den Systemtakt That the system clock 1001 1001 mit der Schnittstellenleitung with the interface line 1004 1004 synchronisiert. synchronized. Es ist vorgesehen, dass die phasensynchronen Oszillatoren bei fehlender Synchronisation mit einer Leitung Zeitgebersignale für die RCS liefern können. It is contemplated that the phase-synchronous oscillators can provide timing signals to a line for the RCS in the absence of synchronization. Die MUX-Leitungsschnittstelle The MUX line interface 1011 1011 trennt die Rufsteuerungsdaten von den Nachrichteninformationsdaten. separates the Rufsteuerungsdaten of the news information data. Gemäß According to 9 9 liefert jeder MUX eine Verbindung zum Drahtlos-Zugangs-Controller (WAC) each MUX provides a connection to the wireless access controller (WAC) 920 920 über die PCM-Multiplexleitung on the PCM multiplex line 910 910 . , Der MUX-Controller The MUX controller 1010 1010 überwacht auch die Anwesenheit unterschiedlicher im Informationssignal anwesender Töne mittels eines Tondetektors monitors the presence of different information in the signal Present tones using a tone detector 1030 1030 . ,
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    Zusätzlich liefert der MUX-Controller Additionally provides the MUX Controller 1010 1010 die ISDN-D-Kanal-Netzwerksignalisierung lokal an die RDU. the ISDN D channel network signaling locally to the RDU. Die MUX-Leitungsschnittstelle The MUX line interface 1011 1011 , wie zum Beispiel eine FALC 54, weist eine E1-Schnittstelle , Such as a FALC 54, includes an E1 interface 1012 1012 auf, die aus einem (nicht gezeigten) Sende-Verbindungs-Paar und einem (nicht gezeigten) Empfangs-Verbindungs-Paar des MUX besteht, der mit der RDU oder dem Amts(CO)-ISDN-Switch mit der Datenrate von 2,048 Mbps verbunden ist. , which consists of a (not shown) of broadcast connection and a pair (not shown) receive connection pair of the MUX connected to the RDU or the Office (CO) -ISDN switch connected to the data rate of 2.048 Mbps is. Das Sende-Verbindungs-Paar und Empfangs-Verbindungs-Paar sind mit der E1-Schnittstelle The transmit and receive connection pairs are connected to the pair of link E1 interface 1012 1012 verbunden, die differentielle drei-Pegel-Sende/Empfangs-codierte Paare in Pegel zur Verwendung durch den Framer connected to the differential tri-level transmit / receive encoded pairs into levels for use by the Framer 1015 1015 übersetzt. translated. Die Leitungsschnittstelle The line interface 1011 1011 verwendet interne (nicht gezeigte) phasensynchrone Schleifen zum Erzeugen E1-abgeleiteter Takte von 2,048 MHz und 4,096 MHz sowie eines 8-KHz-Rahmen-Synchronisations-Pulses. uses internal (not shown) for generating phase locked loop E1-derived 2.048 MHz clock cycles of 4.096 MHz and as well as an 8 KHz frame-sync pulse. Die Leitungsschnittstelle kann als Takt-Master oder Takt-Slave betrieben werden. The line interface can be operated as clock master or slave clock. Es ist zwar gezeigt, dass die beispielhafte Ausführungsform eine E1-Schnittstelle verwendet, doch ist auch vorgesehen, dass andere Typen von Telefonleitungen verwendet werden können, die mehrfach Anrufe leiten können, wie zum Beispiel T1-Leitungen oder Leitungen, die eine Schnittstelle zu einer privaten Nebenstellenanlage (Private Branch Exchange/PBX) bilden. Although it is shown that the exemplary embodiment uses an E1 Interface, it is also contemplated that other types can be used by telephone lines, which can multiply route calls, for example, T1 lines or lines which private interface to a form PBX (Private Branch Exchange / PBX).
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    Der Leitungs-Schnittstellen-Framer The line interface framer 1015 1015 rahmt die Datenströme durch ein Erkennen der Rahmenmuster auf Kanal-1 (Zeitschlitz 0) der Eingangsleitung und fügt Dienst-Bits ein und extrahiert diese, und erzeugt/überprüft Leitungs-Dienst-Qualitätsinformation. frames the data streams by recognizing the framing pattern on channel 1 (time slot 0) of the input line and adds service-bits and extracted them and generates / checks line service quality information.
  • [0184] [0184]
    Solange ein gültiges E1-Signal an der E1-Schnittstelle As long as a valid E1 signal to the E1 interface 1012 1012 erscheint, zieht der FALC 54 ein 2,048 MHz-PCM-Taktsignal aus der E1-Leitung. appears, pulls the FALC 54 a 2.048 MHz PCM clock signal from the E1 line. Dieser Takt wird über den Systemtakt This clock is the system clock 1001 1001 systemweit als ein PCM-Multiplex-Leitungs-Taktsignal verwendet. system widely used as a PCM multiplex line clock signal. Wenn die E1-Leitung versagt, liefert der FALC If the E1 Line fails, the FALC supplies 54 54 weiter einen PCM-Takt, der von einem Oszillatorsignal o(t) abgeleitet wurde, das an den (nicht gezeigten) Synchronisationseingang des FALC 54 geleitet wird. a further PCM clock which was derived from an oscillator signal o (t) which is passed to the (not shown) of the FALC 54 synchronization input. Dieser PCM-Takt dient dem RCS-System, bis ein anderer MUX mit einer funktionierenden E1-Leitung die Verantwortung zum Erzeugen der System-Taktsignale übernimmt. This PCM clock serves the RCS system until another MUX with a functional E1 line assumes responsibility for generating the system clock signals.
  • [0185] [0185]
    Der Framer The Framer 1015 1015 erzeugt einen Empfangs-Rahmen-Synchronisationspuls, der seinerseits zum Auslösen der PCM-Schnittstelle generating a receive frame synchronization pulse, in turn, to trigger the PCM Interface 1016 1016 zum Übertragen von Daten auf die Leitungs-PCM-Multiplexleitung for transmitting data on line PCM multiplex line 1002 1002 und in das RCS-System zur Verwendung durch andere Elemente verwendet werden kann. and into the RCS System can be used for use by other elements. Da alle E1-Leitungen rahmensynchronisiert sind, sind alle Leitungs-PCM-Multiplexleitungen ebenfalls rahmensynchronisiert. Since all E1 lines are frame synchronized, all Line PCM multiplex lines are also frame synchronized. Aus diesem 8-KHz-PCM-Synchronisationspuls verwendet der System-Taktsignal-Generator From this 8 kHz PCM synchronization pulse of the system clock signal generator used 1001 1001 des MUX eine (nicht gezeigte) phasensynchrone Schleife zum Synchronisieren des PN × 2-Takts [zB 15,96 MHz/W 0 (t)]. of the MUX (not shown) phase synchronous loop for synchronizing the PN × 2 clock [eg 15.96 MHz / W 0 (t)]. Die Frequenz dieses Taktsignals ist für unterschiedliche Sendebandbreiten unterschiedlich, wie in Tabelle 7 beschrieben. The frequency of this clock signal is different for different transmission bandwidths, as described in Table 7.
  • [0186] [0186]
    Der MUX weist einen MUX-Controller The MUX includes a MUX Controller 1010 1010 auf, wie zum Beispiel einen 25-MHz-Quad-Integrated-Kommunikationscontroller, der einen Mikroprozessor on, such as a 25 MHz Quad Integrated Communications Controller, the microprocessor a 1020 1020 , einen Programmspeicher , A program memory 1021 1021 und einen Zeitmultiplexer (TDM) and a time division multiplexer (TDM) 1022 1022 aufweist. has. Der TDM The TDM 1022 1022 ist zum Empfangen des vom Framer is for receiving from the Framer 1015 1015 gelieferten Signals angeschlossen und extrahiert Information aus den Zeitschlitzen 0 und 16. Die extrahierte Information bestimmt, wie der MUX-Controller connected supplied signal and extracts information from the time slots 0 and 16. The extracted information to determine how the MUX controller 1010 1010 die Verbindungs-Zugangs-Protokoll-D(LAPD)-Datenverbindung verarbeitet. the link access protocol D (LAPD) processes data connection. Die Anrufssteuerungs- und Trägermodifikationsnachrichten, die zum Beispiel als V5.1-Netzwerk-Schichtnachrichten definiert sind, werden entweder an den WAC geleitet oder lokal vom MUX-Controller The Anrufssteuerungs- and bearer modification messages, which are defined for example as V5.1 Network layer messages, are either passed to the WAC, or locally by the MUX controller 1010 1010 verwendet. used.
  • [0187] [0187]
    Die RCS-Leitungs-PCM-Multiplexleitung The RCS Line PCM highway 1002 1002 ist verbunden und hat ihren Ursprung beim Framer is connected and has its origins in the Framer 1015 1015 über die PCM-Schnittstelle via the PCM interface 1016 1016 und weist einen 2,048-MHz-Datenstrom sowohl in der Sende- als auch in der Empfangsrichtung auf. and has a 2.048-MHz data stream to both the transmitting and in the receiving direction. Die RCS weist auch einen Hochgeschwindigkeitsbus (HSB) The RCS also has a high-speed bus (HSB) 970 970 auf, der die Kommunikationsverbindung zwischen dem MUX, WAC und den MIUs ist. , which is the communication link between the MUX, WAC, and the MIUs. Der HSB The HSB 970 970 unterstützt eine Datenrate von zum Beispiel 100 Megabit pro Sekunde. supports a data rate of, for example, 100 megabits per second. MUX, WAC und MIU haben alle Zugang zum HSB unter Verwendung einer Vermittlung (Konkurrenzbereinigung). MUX, WAC, and MIU all have access to the HSB using a switch (contention resolution). Die RCS der vorliegenden Erfindung kann auch mehrere MUXs verwenden, wobei ein Wort ein "Master" und der Rest "Slaves" sein müssen. The RCS of the present invention may also employ several MUXs, with a word "master" and the rest must be "slaves".
  • [0188] [0188]
    Gemäß According to 9 9 ist der Drahtlos-Zugangscontroller (WAC) is the wireless access controller (WAC) 920 920 der RCS-Systemcontroller, der Anrufsteuerfunktionen und die Verbindung von Datenströmen zwischen den MUXs the RCS system controller, the call control functions and interconnection of data streams between the MUXs the 905 905 , . 906 906 , . 907 907 , Modem-Schnittstelleneinheiten (MIUs) , Modem Interface Units (MIUs) 931 931 , . 932 932 , . 933 933 verwaltet. managed. Der WAC The WAC 920 920 steuert und überwacht auch andere RCS-Elemente, wie zum Beispiel den VDC controls and monitors other RCS elements such as the VDC 940 940 , RF RF 950 950 und Leistungsverstärker and power amplifier 960 960 . , Der WAC The WAC 920 920 , wie er in , As in 11 11 gezeigt ist, weist Trägerkanäle den Modems auf jeder MIU shown, carrier channels the modems on each MIU 931 931 , . 932 932 , . 933 933 zu und weist die Nachrichtendaten auf der Leitungs-PCM-Multiplexleitung and assigns the message data on line PCM multiplex line 910 910 von den MUXs of the MUX 905 905 , . 906 906 , . 907 907 den Modems auf den MIUs the modems on the MIUs 931 931 , . 932 932 , . 933 933 zu. to. Diese Zuweisung erfolgt über die System-PCM-Multiplexleitung This assignment is made on the system PCM multiplex line 911 911 mittels eines Zeitschlitzaustausches auf dem WAC by means of a time slot interchange on the WAC 920 920 . , Wenn aus Redundanzgründen mehr als ein WAC vorhanden ist, bestimmen die WACs die Master-Slave-Beziehung mit einem zweiten WAC. If redundancy reasons more than one WAC is present, the WACs determine the master-slave relationship with a second WAC. Der WAC The WAC 920 920 erzeugt auch Nachrichten und Funkrufinformation in Reaktion auf Anrufsteuersignale von den MUXs also generates messages and paging information responsive to call control signals from the MUXs 905 905 , . 906 906 , . 907 907 , die von einem entfernten Prozessor, wie zum Beispiel einer RDU empfangen wurden; Received from a remote processor, such as an RDU; erzeugt Sendedaten, die an das MIU-Mastermodem creates transmission data to the MIU master modem 934 934 übertragen werden; be transmitted; und steuert die Erzeugung der globalen System-Pilot-Spreizcodesequenz durch die MIU-MM and controls the generation of the global system pilot spreading code sequence by the MIU MM 934 934 . , Der WAC The WAC 920 920 ist auch mit einem externen Netzwerkmanager (NM) is with an external network manager (NM) 980 980 für einen Techniker- oder Benutzerzugang verbunden. connected to a technician or user access.
  • [0189] [0189]
    Gemäß According to 11 11 weist der WAC einen Zeitschlitzaustauscher (TSI) WAC has a time slot interchange (TSI) 1101 1101 auf, der Information von einem Zeitschlitz in einer Leitungs-PCM-Multiplexleitung und einer System-PCM-Multiplexleitung auf einen anderen Zeitschlitz entweder in der gleichen oder in einer anderen Leitungs-PCM-Multiplexleitung oder System-PCM-Multiplexleitung überträgt. on, information from one time slot in a Line PCM multiplex line and a System PCM multiplex line transmits to another time slot in either the same or in a different line PCM multiplex line or System PCM multiplex line. Der TSI The TSI 1101 1101 ist mit dem WAC-Controller is connected to the WAC controller 1111 1111 von from 11 11 verbunden, der die Zuweisung oder Übertragung von Information von einem Zeitschlitz auf einen anderen Zeitschlitz steuert und speichert diese Information im Speicher connected which controls the assignment or transfer of information from one time slot to another time slot and stores this information in memory 1120 1120 . , Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung hat vier PCM-Multiplexleitungen The exemplary embodiment of the invention has four PCM-multiplex lines 1102 1102 , . 1103 1103 , . 1104 1104 , . 1105 1105 , die mit dem TSI verbunden sind. Which are connected to the TSI. Der WAC ist auch mit dem HSB The WAC is with the HSB 970 970 , durch welchen der WAC mit einem zweiten (nicht gezeigten) WAC kommuniziert, mit den MUXs und den MIUs verbunden. , Through which WAC communicates to a second (not shown) WAC, connected to the MUXs and to the MIUs.
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    Gemäß According to 11 11 weist der WAC , the WAC 920 920 einen WAC-Controller a WAC controller 1111 1111 auf, der zum Beispiel einen Mikroprozessor in which, for example, a microprocessor 1112 1112 , wie zum Beispiel einen Motorola MC 68040, und einen Kommunikationsprozessor , Such as a Motorola MC 68040 and a communications processor 1113 1113 , wie zum Beispiel den Motorola MC-68360-QUICC-Kommunikationsprozessor, und einen Taktoszillator , Such as the Motorola MC-68360-QUICC communications processor, and a clock oscillator 1114 1114 , der ein Takt-Synchronisationssignal wo(t) vom System-Taktgenerator empfängt, aufweist. That a clock synchronization signal wo (t) receives from the system clock generator comprises. Der Taktgenerator ist auf einem (nicht gezeigten) MUX vorhanden, um ein Zeitgebersignal an den WAC-Controller The clock generator is present on a (not shown) MUX to a timer signal to the WAC controller 1111 1111 zu liefern. to deliver. Der WAC-Controller The WAC controller 1111 1111 weist auch einen Speicher also has a memory 1120 1120 auf, der einen Flash-Prom on, the flash prom 1121 1121 und einen SRAM-Speicher and a SRAM memory 1122 1122 einschließt. includes. Der Flash-Prom The Flash Prom 1121 1121 enthält den Programmcode für den WAC-Controller contains the program code for the WAC controller 1111 1111 und ist für neue Softwareprogramme umprogrammierbar, die von einer externen Quelle heruntergeladen werden. and is reprogrammable for new software programs that can be downloaded from an external source. Der SRAM The SRAM 1122 1122 ist zum Enthalten der temporären Daten vorgesehen, die durch den WAC-Controller is provided to contain the temporary data obtained by the WAC controller 1111 1111 in den Speicher in the memory 1120 1120 geschrieben oder aus diesem ausgelesen werden. be written or read from.
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    Ein Niedergeschwindigkeitsbus A Niedergeschwindigkeitsbus 912 912 ist an den WAC is connected to the WAC 920 920 angeschlossen, um Steuer- und Statussignale zwischen dem HF-Sender/Empfänger connected to control and status signals between the RF Transmitter / Receiver 950 950 , VDC , VDC 940 940 , RF RF 950 950 und dem Leistungsverstärker and the power amplifier 960 960 zu übertragen, wie in transmitted, as in 9 9 gezeigt ist. is shown. Die Steuersignale werden vom WAC The control signals are from the WAC 920 920 zum Freischalten oder Sperren des HF-Senders/Empfängers to unlock or lock the RF transmitter / receiver 950 950 oder Leistungsverstärkers or power amplifier 960 960 gesendet, und die Statussignale werden vom HF-Sender/Empfänger sent, and the status signals are from the RF transmitter / receiver 950 950 oder Leistungsverstärker or power amplifier 960 960 zum Überwachen der Anwesenheit einer Fehlerbedingung gesendet. sent for monitoring the presence of a fault condition.
  • [0192] [0192]
    Gemäß According to 9 9 enthält die beispielhafte RCS mindestens eine MIU contains the exemplary RCS least one MIU 931 931 , die in Which in 12 12 gezeigt ist und nun im Detail beschrieben wird. is shown and will now be described in detail. Die MIU der beispielhaften Ausführungsform weist sechs CDMA-Modems auf, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl von Modems eingeschränkt. The MIU of the exemplary embodiment includes six CDMA modems, but the invention is not limited to this number of modems. Die MIU weist eine System-PCM-Multiplexleitung The MIU includes a System PCM multiplex line 1201 1201 auf, die an jedes der CDMA-Modems on which to each of the CDMA Modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 über eine PCM-Schnittstelle via a PCM interface 1220 1220 angeschlossen ist, einen Steuer-Kanalbus is connected to a control channel bus 1221 1221 , der mit dem MIU-Controller Connected to the MIU controller 1230 1230 und den jeweiligen CDMA-Modems and the respective CDMA modem 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1213 1213 verbunden ist, einen MIU-Taktsignalgenerator (CLK) is connected to an MIU clock signal generator (CLK) 1231 1231 und einen Modem- Ausgangssignalkombinierer and a modem Ausgangssignalkombinierer 1232 1232 . , Die MIU verleiht der RCS die folgenden Funktionen: Der MIU-Controller empfängt CDMA-Kanal-Zuweisungsbefehle vom WAC und weist ein Modem einem Benutzer-Informationssignal zu, das an die Leitungsschnittstelle des MUX angelegt wird, und ein Modem zum Empfangen des CDMA-Kanals von der SU; The MIU provides the RCS, the following functions: the MIU controller receives CDMA Channel Assignment commands from the WAC and assigns a modem to a user information signal which is applied to the line interface of the MUX and a modem to receive the CDMA channel from SU; außerdem kombiniert sie die CDMA-Sende-Modemdaten für jedes der MIU-CDMA-Modems; It also combines the CDMA Transmit Modem Data for each of the MIU CDMA modems; sie multiplexiert I- und Q-Sendenachrichtdaten von den CDMA-Modems zum Senden an den VDC; they multiplexes I and Q transmit message data from the CDMA modems for sending to the VDC; sie empfängt analoge I- und Q-Empfangsnachrichtendaten vom VDC; receives Analog I and Q receive message data from the VDC; sie verteilt die I- und Q-Daten an die CDMA-Modems; distributes the I and Q data to the CDMA modems; sie sendet und empfängt digitale AGC-Daten; it sends and receives digital AGC Data; sie verteilt die AGC-Daten an die CDMA-Modems; distributes the AGC data to the CDMA modems; und sie sendet MIU-Board-Status- und Wartungsinformation an den WAC and sends MIU Board Status and Maintenance Information to the WAC 920 920 . ,
  • [0193] [0193]
    Der MIU-Controller The MIU controller 1230 1230 der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen Kommunikationsmikroprozessor the exemplary embodiment of the present invention contains one communication microprocessor 1240 1240 , wie zum Beispiel den MC-68360-"QUICC"-Prozessor, und weist einen Speicher , Such as the MC-68360- "QUICC" Processor, and includes a memory 1242 1242 auf, der einen Flash-Prom-Speicher on, the flash EPROM memory 1243 1243 und einen SRAM-Speicher and a SRAM memory 1244 1244 umfasst. includes. Der Flash Prom The Flash Prom 1243 1243 ist zum Enthalten des Programmcodes für den Mikroprozessor is to contain the program code for the microprocessor 1240 1240 vorgesehen, und der Speicher provided, and the memory 1243 1243 ist zum Unterstützen neuer Programmversionen herunterladbar und neu programmierbar. is to support new program versions downloadable and reprogrammable. Der SARM The SARM 1244 1244 ist zum Enthalten des temporären Datenraums vorgesehen, der vom MC 68360-Mikroprozessor is provided to contain the temporary data space, of the MC 68360 microprocessor 1240 1240 benötigt wird, wenn der MIU-Controller is required when the MIU controller 1230 1230 Daten in den Speicher schreibt oder aus ihm ausliest. Writes data into the memory or reading out of it.
  • [0194] [0194]
    Die MIU-CLK-Schaltung The MIU CLK circuit 1231 1231 liefert ein Zeitgebersignal an den MIU-Controller provides a timing signal to the MIU controller 1230 1230 und liefert auch ein Zeitgebersignal an die CDMA-Modems. and also provides a timing signal to the CDMA modems. Die MIU-CLK-Schaltung The MIU CLK circuit 1231 1231 empfängt das System-Taktsignal wo(t) und ist mit diesem synchronisiert. receives the system clock signal wo (t) and is synchronized with this. Der Controller-Taktsignalgenerator The controller clock signal generator 1213 1213 empfängt und synchronisiert sich auch mit dem Spreizcode-Taktsignal pn(t), das an die CDMA-Modems receives and synchronizes itself with the spreading code clock signal pn (t) connected to the CDMA modems 1210 1210 , . 1213 1213 , . 1212 1212 , . 1215 1215 vom MUX verteilt wird. distributed from the MUX.
  • [0195] [0195]
    Die RCS der vorliegenden Erfindung weist ein Systemmodem The RCS of the present invention, a system modem 1210 1210 auf, das in einer MIU enthalten ist. on which is contained in a MIU. Das Systemmodem The system modem 1210 1210 weist einen (nicht gezeigten) Sendespreizer und einen (nicht gezeigten) Pilotgenerator auf. comprises a (not shown) and a transmit spreader (not shown) pilot generator. Das Sendemodem liefert die Sendeinformation, die vom beispielhaften System verwendet wird, und die Sendenachrichtdaten werden vom MIU- Controller The transmitting modem provides the broadcast information used by the exemplary system, and the broadcast message data is transferred from MIU Controller 1230 1230 an das Systemmodem to the System Modem 1210 1210 gesendet. sent. Das Systemmodem weist ebenfalls vier zusätzliche (nicht gezeigte) Modems auf, die zum Senden der Signale CT1 bis CT4 und AX1 bis AX4 verwendet werden. The System Modem also includes four additional (non-shown) modem to be used to transmit the signals CT1 through CT4 and AX1 through AX4. Das Systemmodem The system modem 1210 1210 liefert ungewichtete I- und Q-Sendenachrichtendatensignale, die an den VDC angelegt werden. provides unweighted I and Q transmit message data signals which are applied to the VDC. Der VDC addiert das Sendenachricht-Datensignal mit den MIU-CDMA-Modem-Sendedaten aller CDMA-Modems The VDC adds the broadcast message data signal to the MIU CDMA Modem Transmit Data of all CDMA modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 und das globale Pilotsignal. and the global pilot signal.
  • [0196] [0196]
    Der Pilotgenerator (PG) The pilot generator (PG) 1250 1250 liefert das globale Pilotsignal, das erfindungsgemäß verwendet wird, und das globale Pilotsignal wird an die CDMA-Modems supplies the global pilot signal that is used in the invention, and the Global Pilot signal is provided to the CDMA modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 durch den MIU-Controller by the MIU controller 1230 1230 geliefert. delivered. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung benötigen jedoch den MIU-Controller zum Erzeugen des globalen Pilotsignals nicht, sondern verwenden ein globales Pilotsignal, das von einer beliebigen Form eines CDMA-Codesequenzgenerators erzeugt wurde. However, other embodiments of the present invention require the MIU controller to generate the Global Pilot signal is not, but using a global pilot signal that has been generated by any form of CDMA Code Sequence generator. In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird das ungewichtete I- und Q-Global-Pilotsignal auch an den VDC gesendet, wo es ein Gewicht zugewiesen bekommt und zu den MIU-CDMA-Modem-Sendedaten und dem Sende-Nachrichten-Datensignal addiert wird. In the described embodiment of the invention, the unweighted I and Q Global Pilot signal is also sent to the VDC where it is assigned a weight, and is added to the MIU CDMA Modem transmit data and the transmitter-message-data signal.
  • [0197] [0197]
    Eine System-Zeitabstimmung in der RCS wird aus der E1-Schnittstelle gezogen. A system timing in the RCS is pulled from the E1 interface. Es gibt vier MUXs in einer RCS, von denen drei ( There are four MUXs in an RCS, three of which ( 905 905 , . 906 906 und and 907 907 ) in ) In 9 9 gezeigt sind. are shown. Zwei MUXs sind auf jedem Gehäuse angeordnet. Two MUXs are located on each case. Einer der zwei MUXs auf jedem Gehäuse ist als der Master bezeichnet, und einer der Master ist als der Systemmaster bezeichnet. One of the two MUXs on each chassis is designated as the master, and one of the masters is designated as the system master. Der MUX, der der Systemmaster ist, bezieht ein 2,048-MHz-PCM-Taktsignal von der E1-Schnittstelle unter der Verwendung einer (nicht gezeigten) phasensynchronen Schleife. The MUX which is the system master, refers a 2.048 MHz PCM clock signal from the E1 interface using a (not shown) phase synchronous loop. Seinerseits teilt der Systemmaster-MUX das 2,048-MHz-PCM-Taktsignal in seiner Frequenz durch 16 zum Erzeugen eines 128-KHz-Referenz-Taktsignals. For his part, notify the system master MUX the 2.048 MHz PCM clock signal in frequency by 16 to generate a 128 KHz reference clock signal. Das 128-KHz-Referenz-Taktsignal wird vom MUX, der der Systemmaster ist, an alle anderen MUXs verteilt. The 128 KHz reference clock signal is distributed from the MUX that is the system master to all the other MUXs. Jeder MUX multipliziert seinerseits das 128-KHz-Referenz-Taktsignal in seiner Frequenz zum Synthetisieren des System-Taktsignals, das eine Frequenz hat, die der doppelten Frequenz des PN-Taktsignals entspricht. Each MUX multiplies its part, the 128 KHz reference clock signal in frequency to synthesize the system clock signal having a frequency which is twice the frequency of the PN-clock signal. Der MUX teilt auch das 128-KHz-Taktsignal in seiner Frequenz durch 16 zum Erzeugen eines 8-KHz- Rahmen-Synchronisationssignals, das an die MIUs verteilt wird. The MUX also divides the 128 KHz clock signal in frequency by 16 to generate an 8-KHz frame synchronization signal is distributed to the MIUs. Das System-Taktsignal der beispielhaften Ausführungsform hat eine Frequenz von 11,648 MHz für einen CDMA-Kanal mit einer Bandbreite von 7 MHz. The system-clock signal of the exemplary embodiment has a frequency of 11.648 MHz for the CDMA channel with a bandwidth of 7 MHz. Jeder MUX teilt auch das System-Taktsignal in seiner Frequenz durch 2 zum Erzeugen des PN-Taktsignals und teilt das PN-Taktsignal weiter in seiner Frequenz durch 29877120 (die PN-Sequenzlänge) zum Erzeugen des PN-Synchronisationssignals, das die Epochengrenzen zeigt. Each MUX also divides the system clock signal in frequency by 2 to generate the PN-clock signal and divides the PN-clock signal further in its frequency by 29877120 (the PN sequence length) to generate the PN synchronization signal, which indicates the epoch boundaries. Das PN-Synchronisationssignal aus dem Systemmaster-MUX wird auch zum Erhalten einer Phasenausrichtung der intern erzeugten Taktsignale für jeden MUX an alle MUXs verteilt. The PN synchronization signal from the system master MUX is also distributed to obtain a phase alignment of the internally generated clock signals for each MUX MUX at all. Das PN-Synchronisationssignal und das Rahmen-Synchronisationssignal werden ausgerichtet. The PN synchronization signal and the frame synchronizing signal are aligned. Die beiden MUXs, die als die Master-MUXs für jedes Gehäuse bezeichnet wurden, verteilen dann sowohl das System-Taktsignal als auch das PN-Taktsignal an die MIUs und den VDC. The two MUXs that have been designated as the master MUXs for each case, then distribute both the system clock signal and the PN-clock signal to the MIUs and the VDC.
  • [0198] [0198]
    Die PCM-Multiplexleitungs-Schnittstelle The PCM multiplex line interface 1220 1220 verbindet die System-PCM-Multiplexleitung connects the System PCM multiplex line 911 911 mit jedem CDMA-Modem with each CDMA Modem 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 . , Der WAC-Controller sendet Modem-Steuerinformation, einschließlich Verkehrs-Nachrichten-Steuersignale für jedes entsprechende Benutzer-Informationssignal an den MIU-Controller The WAC controller transmits Modem Control information, including traffic message control signals for each respective user information signal to the MIU controller 1230 1230 über den HSB on the HSB 970 970 . , Jedes CDMA-Modem Each CDMA Modem 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 empfängt ein Verkehrs-Nachrichten-Steuersignal, das Signalisierungsinformation vom MIU-Controller receives a traffic message control signal, the signaling information from the MIU controller 1111 1111 enthält. contains. Verkehrs-Nachrichten-Steuersignale weisen auch Anrufs-Steuerungsinformation (CC-Information) und Spreizcode- und Entspreizcodesequenzinformation auf. Traffic message control signals also have call control information (CC information) and Spreizcode- and Entspreizcodesequenzinformation.
  • [0199] [0199]
    Die MIU enthält auch den Sendedaten-Kombinierer The MIU also includes the Transmit Data Combiner 1232 1232 , der gewichtete CDMA-Modem-Sendedaten einschließlich In-Phase-(I)- und Quadratur-(Q)-Modem-Sendedaten von den CDMA-Modems , The weighted CDMA modem transmit data including In-phase (I) - and quadrature (Q) modem transmit data from the CDMA modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 auf der MIU, addiert. on the MIU added. Die I-Modem-Sendedaten werden getrennt von den Q-Modem-Sendedaten addiert. The I modem transmit data is added separately from the Q modem transmit data. Das kombinierte I- und Q-Modem-Sendedaten-Ausgangssignal des Sende-Daten-Kombinierers The combined I and Q modem transmit data output signal of the transmit data combiner 1232 1232 wird an den I- und Q-Multiplexer is applied to the I and Q multiplexer 1233 1233 angelegt, der einen einzigen CDMA-Sende-Nachrichtenkanal erzeugt, der aus den I- und Q-Modem-Sendedaten besteht, die einen digitalen Datenstrom multiplexiert wurden. applied, which generates a single CDMA transmit message channel composed of the I and Q modem transmit data multiplexed digital data stream.
  • [0200] [0200]
    Die Empfänger-Daten-Eingangsschaltung (RDI) The receiver data input circuit (RDI) 1234 1234 empfängt die Analog-Differential-I- und -Q-Daten von der Video-Verteilerschaltung (VDC) receives the Analog Differential I and Q Data from the video distribution circuit (VDC) 940 940 , die in Which in 9 9 gezeigt ist, und verteilt Analog-Differential-I- und -Q-Daten an jedes der CDMA-Modems is shown, and distributes Analog Differential I and Q Data to each of the CDMA Modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 der MIU. the MIU. Die Automatik-Verstärkungs-Steuerungs-Verteilungsschaltung (AGC) The automatic gain control distribution circuit (AGC) 1235 1235 empfängt das AGC-Datensignal vom VDC und verteilt die AGC-Daten an jedes der CDMA-Modems der MIU. receives the AGC signal data from the VDC and distributes the AGC data to each of the CDMA Modems of the MIU. Die TRL-Schaltung The TRL circuit 1233 1233 empfängt die Ampelinformation und verteilt in ähnlicher Weise die Ampeldaten an jedes der Modems receives the traffic lights information and similarly distributes the Traffic light data to each of the Modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 . ,
  • Das CDMA-Modem The CDMA Modem
  • [0201] [0201]
    Das CDMA-Modem sorgt für die Erzeugung von CDMA-Spreizcodesequenzen und die Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger. The CDMA modem provides for generation of CDMA-spreading code sequences and synchronization between the transmitter and the receiver. Außerdem liefert es vier Voll-Duplex-Kanäle (TR0, TR1, TR2, TR3) die jeweils auf 64, 32, 16 und 8 ksym/s programmierbar sind, zur Spreizung und Sendung auf einem spezifischen Leistungspegel. It also provides four full duplex channels (TR0, TR1, TR2, TR3), the / s are ksym respectively on 64, 32, 16 and 8 programmable, for spreading and transmission at a specific power level. Das CDMA-Modem misst die empfangene Signalstärke zur Ermöglichung einer automatischen Leistungssteuerung, es erzeugt und sendet Pilotsignale und codiert und decodiert unter der Verwendung des Signals für eine Vorwärts-Fehlerkorrektur (FEC). The CDMA modem measures the received signal strength to allow an automatic power control, it generates and transmits pilot signals, and encodes and decodes using the signal for forward error correction (FEC). Das Modem in einer SU übernimmt auch eine Sender-Spreizcode-Pulsformung unter Verwendung eines FIR-Filters. The modem in an SU also assumes a transmitter spreading code pulse shaping using an FIR filter. Das CDMA-Modem wird auch von der Teilnehmereinheit (SU) verwendet, und in der folgenden Erörterung wird auf diejenigen Merkmale, die ausschließlich von der SU verwendet werden, eigens hingewiesen. The CDMA modem is also used by the subscriber unit (SU), and in the following discussion is specifically commented on those features that are only used by the SU. Die Betriebsfrequenzen des CDMA-Modems sind in Tabelle 10 aufgeführt. The operating frequencies of the CDMA modem are given in Table 10.
  • Tabelle 10: Betriebsfrequenzen Table 10: Operating frequencies
  • [0202] [0202]
    Jedes CDMA-Modem Each CDMA Modem 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 von from 12 12 , und wie auch in And as well as in 13 13 gezeigt, besteht aus einem Sendeabschnitt shown, consists of a transmit section 1301 1301 und einem Empfangsabschnitt and a receiving section 1302 1302 . , Im CDMA-Modem ist außerdem ein Steuerungs-Center In the CDMA modem is a control center also 1303 1303 enthalten, der Steuernachrichten CNTRL vom externen System empfängt. included, the control messages CNTRL from the external system receives. Diese Nachrichten werden zum Beispiel zum Zuweisen spezifischer Spreizcodes, zum Aktivieren des Spreizens oder Entspreizens oder zum Zuweisen von Übertragungsraten verwendet. These messages are used, for example, to assign specific spreading codes to activate the spreading or despreading, or to assign transmission rates. Zusätzlich hat das CDMA-Modem eine Codegeneratoreinrichtung In addition, the CDMA modem has a code generator means 1304 1304 , die zum Erzeugen der verschiedenen Spreiz- und Entspreizcodes verwendet wird, die vom CDMA-Modem verwendet werden. Which is used to generate the various spreading and despreading codes used by the CDMA modem. Der Sendeabschnitt The transmitter section 1301 1301 ist zum Senden der Eingangsinformation und der Steuersignale m i (t), i = 1, 2, ... I als gemäß dem Spreizspektrum verarbeitete Benutzerinformationssignale sc j (t), J = 1, 2, ... J ausgelegt. is for transmitting the input information and control signals m i (t), i = 1, 2, ... I as processed in accordance with the spread spectrum user information signals sc j (t), j = 1, 2, ... J construed. Der Sendeabschnitt The transmitter section 1301 1301 empfängt den globalen Pilotcode vom Codegenerator receives the global pilot code from the code generator 1304 1304 , der durch die Steuereinrichtung , By the control means 1303 1303 gesteuert wird. is controlled. Die gemäß dem Spreizspektrum verarbeiteten Benutzer-Informationssignale werden schließlich mit anderen in ähnlicher Weise verarbeiteten Signalen addiert und als CDMA-Kanäle über die CDMA-HF-Vorwärts-Nachrichtenverbindung, zum Beispiel an die SUs übertragen. The processed according to the spread spectrum user information signals are ultimately added to other processed similarly signals and transmitted as CDMA channels over the CDMA RF forward message link, for example to the SUs. Der Empfangsabschnitt The receiving section 1302 1302 empfängt CDMA-Kanäle als r(t) und entspreizt die Benutzerinformation und die Steuersignale rc k (t), k = 1, 2, ... K, die über die CDMA-HF-Rück-Nachrichtenverbindung, zum Beispiel von den SUs an die RCS gesendet wurden, und stellt diese wieder her. receives CDMA channels as r (t) and despreads the user information and control signals rc k (t), k = 1, 2, ... K, which in over the CDMA RF reverse message link, for example of the SUs the RCS were sent, and restores.
  • CDMA-Modem-Senderabschnitt CDMA modem transmitter section
  • [0203] [0203]
    Gemäß According to 14 14 weist die Codegeneratoreinrichtung , the code generator means 1304 1304 eine Sende-Zeitgeber-Steuerlogik a transmission timing control logic 1401 1401 und einen Spreizcode-PN-Generator and a spreading code PN generator 1402 1402 auf, und der Sendeabschnitt on, and the transmitter section 1301 1301 weist einen Modem-Eingangssignal-Empfänger (MISR) has a modem input signal receiver (MISR) 1410 1410 , Faltungscoder , Convolution 1411 1411 , . 1412 1412 , . 1413 1413 , . 1414 1414 , Spreizer , Spreader 1420 1420 , . 1421 1421 , . 1422 1422 , . 1423 1423 , . 1424 1424 und Kombinierer and combiners 1430 1430 auf. on. Der Sendeabschnitt The transmitter section 1301 1301 empfängt die Nachrichten-Datenkanäle MESSAGE, faltungscodiert jeden Nachrichten-Datenkanal im entsprechenden Faltungscoder receives the message data channels MESSAGE, convolutionally coded each message data channel in the corresponding convolution 1411 1411 , . 1412 1412 , . 1413 1413 , . 1414 1414 , moduliert die Daten mit einer Zufalls-Spreizcodesequenz im entsprechenden Spreizer , Modulates the data with random spreading code sequence in the respective spreader 1420 1420 , . 1421 1421 , . 1422 1422 , . 1423 1423 , . 1424 1424 und kombiniert modulierte Daten aus allen Kanälen, einschließlich des in der beschriebenen Ausführungsform vom Codegenerator empfangenen Pilotcodes, im Kombinierer and combines modulated data from all channels, including the pilot code received by the code generator, in the described embodiment, in the combiner 1430 1430 zum Erzeugen von I- und Q-Komponenten zur HF-Sendung. for generating I and Q components for RF transmission. Der Senderabschnitt The transmitter section 1301 1301 der vorliegenden Ausführungsform unterstützt vier programmierbare Kanäle mit 64, 32, 16 beziehungsweise 8 KB/s (TR0, TR1, TR2, TR3). of the present embodiment supports four programmable channels 64, 32, 16 and 8 KB / s (TR0, TR1, TR2, TR3). Die Nachrichtenkanaldaten sind ein zeitmultiplexiertes Signal, das von der PCM-Multiplexleitung The message channel data is a time multiplexed signal received from the PCM multiplex line 1201 1201 durch die PCM-Schnittstelle through the PCM interface 1220 1220 empfangen und in den MISR received and in the MISR 1410 1410 eingegeben wird. is input.
  • [0204] [0204]
    15 15 ist ein Blockdiagramm des beispielhaften MISR is a block diagram of an exemplary MISR 1410 1410 . , Für die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch das 8-KHz-Rahmen-Synchronisationssignal MPCMSYNC ein Zähler gesetzt und durch 2,048 MHz-MPCMCLK von der Zeitgeberschaltung For the exemplary embodiment of the present invention is set by the 8 KHz frame synchronization signal MPCMSYNC and a counter by 2.048 MHz MPCMCLK from the timing-circuit 1401 1401 inkrementiert. incremented. Das Zähler-Ausgangssignal wird vom Komparator The counter output signal from the comparator 1502 1502 mit TRCFG-Werten verglichen, die dem Zeitschlitzort für Daten des Nachrichtenkanals TR0, TR1, TR2 beziehungsweise TR3 entsprechen; compared with TRCFG values that correspond to the Zeitschlitzort data for the News Channel TR0, TR1, TR2 TR3 respectively; und die TRCFG-Werte werden vom MIU-Controller and the TRCFG values are from the MIU controller 1230 1230 in MCTRL empfangen. received in MCTRL. Der Komparator sendet Zählsignale an die Register The comparator sends count signals to the register 1505 1505 , . 1506 1506 , . 1507 1507 und and 1508 1508 , die Nachrichtenkanaldaten in Puffer The news channel data in buffer 1510 1510 , . 1511 1511 , . 1512 1512 , . 1513 1513 unter Verwendung des aus dem Systemtaktgeber bezogenen TXPCNCLK-Zeitgebersignals getaktet eingeben. Enter clocked using the money made from the system clock TXPCNCLK timer signal. Die Nachrichtendaten werden vom Signal MSGDAT vom PCM-Multiplexleitungssignal MESSAGE geliefert, wenn Freischaltungssignale TR0EN, TR1EN, TR2EN und TR3EN von der Zeitgeber-Steuerlogik The message data is provided from the signal MSGDAT from the PCM highway signal MESSAGE when activation signals TR0EN, TR1EN, TR2EN and TR3EN from the timing control logic 1401 1401 aktiv sind. are active. In weiteren Ausführungsformen kann MESSAGE auch Signale einschließen, die Register frei schalten, was von einer Verschlüsselungsrate oder Datenrate abhängt. In further embodiments, MESSAGE may also include signals that enable registers freely, depending upon an encryption rate or data rate. Wenn das Zähler-Eingangssignal gleich einer der Kanal-Standortadressen ist, dann werden die festgelegten Sende-Nachrichtendaten in den Registern If the counter input signal is equal to one of the channel location addresses, then the specified transmit message data in registers 1510 1510 , . 1511 1511 , . 1512 1512 , . 1513 1513 in die Faltungscoder in the convolution 1411 1411 , . 1412 1412 , . 1413 1413 , . 1414 1414 , die in Which in 14 14 gezeigt sind, eingegeben. are shown entered.
  • [0205] [0205]
    Der Faltungscodierer ermöglicht die Verwendung von Vorwärts-Fehlerkorrekturverfahren (FEC-Verfahren), die auf diesem Gebiet wohl bekannt sind. The convolutional encoder enables the use of forward error correction method (FEC scheme), which are well known in the art. FEC-Verfahren arbeiten mit dem Einführen einer Redundanz bei der Erzeugung von Daten in kodierter Form. FEC scheme to work with the insertion of a redundancy in generation of data in encoded form. Codierte Daten werden übermittelt, und die Redundanz in den Daten ermöglicht es der Empfänger-Decodiervorrichtung, Fehler zu erfassen und zu korrigieren. Coded data is transmitted and the redundancy in the data enables the receiver decoder device to detect and correct errors. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet Faltungscodierung. An embodiment of the present invention uses convolutional coding.
  • [0206] [0206]
    Zusätzliche Datenbits werden den Daten beim Codiervorgang hinzugefügt und stellen den Codier-Zusatz dar. Die Codierrate wird als das Verhältnis von übertragenen Datenbits zu übertragenen Gesamtbits (codierte Daten + redundante Daten) ausgedrückt und als die Rate "R" des Codes bezeichnet. Additional data bits are added to the data in the encoding process and represent the additional coding. The coding rate is defined as the ratio of the transmitted data bits to total bits transmitted (encoded data + redundant data) and expressed as denotes the rate "R" of the code.
  • [0207] [0207]
    Faltungscodes sind Codes, bei denen jedes Codebit durch die Faltung eines jeden neuen uncodierten Bits mit einer Anzahl zuvor codierter Bits erzeugt wird. Convolutional codes are codes where each code bit is generated by the convolution of each new uncoded bit with a number of previously coded bits. Die Gesamtzahl in diesem Codiervorgang verwendeter Bits wird als die Einschränkungslänge "K" des Codes bezeichnet. The total number of bits used in the encoding process is referred to as the constraint length, "K" of the code. Bei der Faltungscodierung werden Daten in ein Schieberegister von K Bits Länge getaktet eingelesen, so dass ein ankommendes Bit in das Register getaktet eingelesen wird, und es und die existierenden K – 1 Bits gefaltet codiert werden, um ein neues Symbol zu erzeugen. Is read at the convolutional coding data is read clocked into a shift register of K bits length so that an incoming bit is clocked into the register, and it and the existing K - 1 bits are encoded folded to create a new symbol. Der Faltungsvorgang besteht aus dem Erzeugen eines Symbols, das aus einer Modul-2-Summe eines bestimmten Musters verfügbarer Bits besteht, wobei immer das erste Bit und das letzte Bit in mindestens einem der Symbole eingefügt wird. The convolution process consists of creating a symbol consisting of a module-2 sum of a certain pattern of available bits, always the first bit and the last bit is inserted in at least one of the symbols.
  • [0208] [0208]
    16 16 zeigt das Blockdiagramm eines Faltungscodierers mit K = 7, R = 1/2, der zur Verwendung als der in shows the block diagram of a convolutional encoder with K = 7, R = 1/2, for use as in the 14 14 gezeigte Codierer encoder shown 1411 1411 geeignet ist. is suitable. Diese Schaltung codiert den Kanal TR0, der in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. This circuit encodes the TR0 channel that is used in one embodiment of the present invention. Ein Sieben-Bit-Register A seven-bit register 1601 1601 mit Stufen Q1 bis Q7 verwendet das Signal TXPNCLK zum getakteten Einlesen von TR0-Daten, wenn das TR0EN-Signal durchgesetzt wird. with stages Q1 through Q7 uses the signal for the clocked TXPNCLK reading TR0 data when the TR0EN signal is asserted. Der Ausgangswert der Stufen Q1, Q2, Q3, Q4, Q6 und Q7 werden jeweils unter Verwendung der EXKLUSIV-ODER-Logik The output value of stages Q1, Q2, Q3, Q4, Q6 and Q7 are respectively using the exclusive OR logic 1602 1602 , . 1603 1603 zum Erzeugen entsprechender I- und Q-Kanal-FEC-Daten für den TR0-Kanal FECTR0DI und FECTR0DQ kombiniert. combined to generate corresponding I and Q channel FEC data for the TR0 channel FECTR0DI and FECTR0DQ-.
  • [0209] [0209]
    Zwei Ausgangs-Symbolströme FECTR0DI und FECTR0DQ werden erzeugt. Two output symbol streams FECTR0DI and FECTR0DQ be generated. Der FECTR0DI-Symbolstrom wird durch EXKLUSIV-ODER-Logik The FECTR0DI symbol stream is by EXCLUSIVE-OR logic 1602 1602 der Schieberegister-Ausgangssignale erzeugt, die den Bits 6, 5, 4, 3 und 0 (Oktal 171) entsprechen, und ist als eine In-Phase-Komponente "I" der Sende-Nachricht-Kanaldaten konzipiert. generates the shift register output signals, which correspond to bits 6, 5, 4, 3 and 0 (Octal 171) and is provided as an in-phase component "I" of the transmit message channel data designed. Der Symbolstrom FECTR0DQ wird ebenfalls von der EXKLUSIV-ODER-Logik The symbol stream FECTR0DQ is likewise of the EXCLUSIVE-OR logic 1603 1603 der Schieberegister-Ausgangssignale aus Bits 6, 4, 3, 1 und 0 (Oktal 133) erzeugt, und ist als eine Quadratur-Komponente "Q" der Sende-Nachricht-Kanaldaten konzipiert. the shift register output signals from bits 6, 4, 3, 1 and 0 (Octal 133) generates, and is designed as a quadrature component "Q" of the transmit message channel data. Zwei Symbole werden zum Repräsentieren eines einzigen codierten Bits gesendet, wodurch die Redundanz erzeugt wird, die zur Ermöglichung einer Fehlerkorrektur, die am empfangenden Ende durchgeführt wird, nötig ist. Two symbols are transmitted to represent a single encoded bits, so that the redundancy is created which is to enable an error correction, which is performed at the receiving end, necessary. Gemäß According to 14 14 wird das Verschiebungs-Freigabe-Taktsignal für die Sende-Nachrichten-Kanaldaten von der Steuerungs-Zeitgeberlogik is the shift enable clock signal for the transmit message channel data by the control timer logic 1401 1401 erzeugt. generated. Die gefaltet codierten Sende-Nachrichten-Kanal-Ausgangsdaten für den jeweiligen Kanal werden an den entsprechenden Spreizer The folded encoded transmit message channel output data for each channel to the appropriate spreader 1420 1420 , . 1421 1421 , . 1422 1422 , . 1423 1423 , . 1424 1424 angelegt, der die Sende-Nachrichten-Kanaldaten mit seiner vorher zugewiesenen Spreizcodesequenz aus dem Codegenerator applied, the transmit message channel data with its preassigned spreading code from the code generator 1402 1402 multipliziert. multiplied. Diese Spreizcodesequenz wird durch die Steuerung This spreading code sequence is determined by the control 1303 1303 , wie vorher beschrieben, erzeugt und als Zufalls-Pseudorauschen-Signatursequenz (PN-Code) bezeichnet. As previously described, and generates a pseudo-random noise signature sequence (PN-code).
  • [0210] [0210]
    Das Ausgangssignal eines jeden Spreizers The output of each spreader 1420 1420 , . 1421 1421 , . 1422 1422 , . 1423 1423 , . 1424 1424 ist ein gespreizter Sende-Datenkanal. is one of spread transmit data channel. Der Betrieb des Spreizers ist wie folgt: Das Spreizen des Kanal-Ausgangssignals (I + jQ), multipliziert mit einer Zufallssequenz (PNI + jPNQ) ergibt die In-Phasen-Komponente I des Ergebnisses, das aus (I xor PNI) und (–Q xor PNQ) zusammengesetzt ist. The operation of the spreader is as follows: the spreading of channel output (I + jQ) multiplied by a random sequence (PNI + jPNQ) gives the in-phase component I of the result of (I xor PNI) and (- Q xor PNQ) is composed. Die Quadratur-Komponente Q des Ergebnisses ist (Q xor PNI) und (I xor PNQ). The quadrature component Q of the result is (Q xor PNI) and (I xor PNQ). Da keine Kanaldateneingabe an die Pilot-Kanallogik existiert (I = 1, Q-Werte sind verboten), ergibt das gespreizte Ausgangssignal der Pilotkanäle die entsprechenden Sequenzen PNI für I-Komponenten und PNQ für Q-Komponenten. Since there is no channel data input exists at the pilot channel logic (I = 1, Q values are prohibited), the spread output signal of the pilot channels yields the respective sequences PNI for I component and PNQ for Q component.
  • [0211] [0211]
    Der Kombinierer The combiner 1430 1430 empfängt die I- und Q-gespreizten Sendedatenkanäle und kombiniert die Kanäle in ein I-Modem-Sende-Datensignal (TXIDAT) und ein Q-Modem-Sende-Datensignal (TXQDAT). receives the I and Q spread transmit data channels and combines the channels into an I modem transmit data signal (TXIDAT) and a Q modem transmit data signal (TXQDAT). Die I-gespreizten Sendedaten und die Q-gespreizten Sendedaten werden getrennt addiert. The I-spread transmit data and the Q spread transmit data are added separately.
  • [0212] [0212]
    Für eine SU weist der CDMA-Modem-Sendeabschnitt For an SU, the CDMA modem transmitting section 1301 1301 FIR-Filter zum Empfangen des I- und Q-Kanals vom Kombinierer zum Durchführen einer Pulsformung, Einschließen einer Spektralsteuerung und x/sin(x)-Korrektur für das gesendete Signal auf. FIR filters to receive the I and Q channels from the combiner for performing a pulse shaping, enclosing a spectral control and x / sin (x) correction for the transmitted signal. Getrennte jedoch identische FIR-Filter empfangen die I- und Q-gespreizten Sendedatenströme mit der Chiprate, und das Ausgangssignal eines jeden Filters hat die doppelte Chiprate. However, separate identical FIR filters receive the I and Q spread transmit data streams at the chip rate, and the output signal of each filter is twice the chip rate. Die beispielhaften FIR-Filter sind 28 symmetrische Filter mit geradzahligen Anzapfleitungen, die durch 2 interpolieren. The exemplary FIR filters are 28 symmetric filter with even tap lines that interpolate by 2. Die Interpolation geschieht vor der Filterung, so dass sich 28 Zapfleitungen auf 28 Zapfleitungen bei der doppelten Chiprate beziehen, und die Interpolation wird durch Setzen einer jeden zweiten Abtastung auf Null durchgeführt. The interpolation is done before the filtering, so that 28 power take-off lines 28 refer to dispensing lines at twice the chip rate, and interpolation is performed by setting of each second scan to zero. Beispielhafte Koeffizienten sind in Tabelle 11 gezeigt. Exemplary coefficients are shown in Table 11.
  • Tabelle 11: Koeffizientenwerte Table 11: coefficient values
  • CDMA-Modem-Empfangsabschnitt CDMA modem receiving section
  • [0213] [0213]
    Gemäß den According to the 9 9 und and 12 12 akzeptiert der HF-Empfänger accepts the RF receiver 950 950 der vorliegenden Ausführungsform analoge Eingangs-I- und -Q-CDMA-Kanäle, die an die CDMA-Modems the present embodiment, analog input I and Q CDMA channels, which in the CDMA Modems 1210 1210 , . 1211 1211 , . 1212 1212 , . 1215 1215 über die MIUs on the MIUs 931 931 , . 932 932 , . 933 933 vom VDC by the VDC 940 940 gesendet werden. are sent. Diese I- und Q-CDMA-Kanalsignale werden vom (in The I and Q CDMA channel signals are from (in 13 13 gezeigten) CDMA-Modem-Empfangsabschnitt shown) CDMA modem receiving section 1302 1302 abgetastet und in I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtensignale konvertiert, wobei der in sampled and converted to I and Q digital receive message signals, wherein said in 17 17 gezeigte Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) Analog-to-digital converter shown (A / D) converter 1730 1730 verwendet wird. is used. Die Abtastrate des A/D-Wandlers der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der Entspreizungscoderate äquivalent. The sampling rate of the A / D converter of the exemplary embodiment of the present invention is provided with the Entspreizungscoderate equivalent. Die I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtensignale werden dann mit Korrelatoren unter Verwendung von sechs verschiedenen komplexen Spreizcodesequenzen entspreizt, die den Entspreizungscodesequenzen der vier Kanäle (TR0, TR1, TR2, TR3), der APC-Information und dem Pilotcode entsprechen. The I and Q digital receive message signals are then despread with correlators using six different complex spreading code sequences corresponding to the Entspreizungscodesequenzen of the four channels (TR0, TR1, TR2, TR3), APC information and the pilot code.
  • [0214] [0214]
    Eine Zeitsynchronisation des Empfängers mit dem empfangenen Signal wird in zwei Phasen aufgeteilt; A time synchronization of the receiver with the received signal is divided into two phases; es gibt eine anfängliche Akquisitionsphase und dann eine Nachführphase, nachdem die Signalzeitabstimmung erhalten wurde. there is an initial acquisition phase and then a tracking phase after the signal timing has been obtained. Die anfängliche Akquisition wird durch Verschieben der Phase der lokal erzeugten Pilotcodesequenz im Verhältnis zum empfangenen Signal und Vergleichen des Ausgangssignals des Pilot-Entspreizers mit einem Schwellenwert bewerkstelligt. The initial acquisition is done by shifting the phase of the pilot code sequence locally generated in proportion to the received signal and comparing the output signal of the pilot despreader to a threshold. Das eingesetzte Verfahren wird als sequenzielle Suche bezeichnet. The method used is called sequential search. Zwei Schwellenwerte (Übereinstimmung und Ablehnung) werden vom zusätzlichen Entspreizer berechnet. Two thresholds (match and rejection) are calculated from the additional Despreader. Nachdem das Signal akquiriert wurde, wird der Suchvorgang eingestellt, und der Nachführvorgang beginnt. After the signal has been acquired, the search process is set, and the tracking procedure begins. Der Nachführvorgang erhält die Synchronisation des vom Empfänger eingesetzten (in The follow-up receives the synchronization used by the receiver (in 13 13 und and 17 17 gezeigten) Codegenerators shown) code generator 1304 1304 mit dem eintreffenden Signal. with the incoming signal. Die verwendete Nachführschleife ist die verzögerungssynchrone Schleife (DLL) und ist den mit "Akquisition und Nachführung" The tracking loop used is the synchronous delay loop (DLL) and is the with "acquisition and tracking" 1701 1701 und "IPM" and "IPM" 1702 1702 bezeichneten Blöcken von designated blocks of 17 17 implementiert. implemented.
  • [0215] [0215]
    In In 13 13 implementiert der Modem-Controller implements the modem controller 1303 1303 die phasensynchrone Schleife (PLL) als einen Softwarealgorithmus in SW-PLL-Logik the phase-locked loop (PLL) as a software algorithm in SW PLL logic 1724 1724 von from 17 17 , welche die Phasen- und Frequenzverschiebung des empfangenen Signals im Verhältnis zum gesendeten Signal berechnet. That calculates the phase and frequency shift of the received signal relative to the transmitted signal. Die berechneten Phasenverschiebungen werden zum Derotieren der Phasenverschiebungen in den mit "Rotieren und Kombinieren" bezeichneten Blocks The calculated phase shifts are to derotate the phase shifts under the "rotating and combining" designated block 1718 1718 , . 1719 1719 , . 1720 1720 , . 1721 1721 der Mehrwege-Datensignale zum Kombinieren zur Erzeugung von Ausgangssignalen verwendet, welche den Empfangskanälen TR0', TR1', TR2', TR3' entsprechen. the multipath data signals used for combining to produce output signals ', TR3' correspond to receive channels TR0 ', TR1', TR2. Die Daten werden dann in Viterbi-Decodierern The data is then Viterbi decoders in 1713 1713 , . 1714 1714 , . 1715 1715 , . 1716 1716 zum Entfernen der Faltungscodierung in jedem der empfangenen Nachrichtenkanäle Viterbi-decodiert. to remove the convolutional encoding in each of the received message channels Viterbi decoded.
  • [0216] [0216]
    17 17 zeigt an, dass der Codegenerator indicates that the code generator 1304 1304 die Codesequenzen Pn i (t), i = 1, 2, ... I liefert, die von Empfangs-Kanal-Entspreizern the code sequences Pn i (t), i = 1, 2, ... I provides, by the receive channel despreaders- 1703 1703 , . 1704 1704 , . 1705 1705 , . 1706 1706 , . 1707 1707 , . 1708 1708 , . 1709 1709 verwendet werden. be used. Die erzeugten Codesequenzen werden in Reaktion auf das SYNK-Signal des System-Taktsignals erzeugt und vom CCNTRL-Signal aus dem in The code sequences generated are generated in response to the SYNK signal of the system clock signal and by the CCNTRL signal from the in 13 13 gezeigten Modem-Controller shown modem controller 1303 1303 bestimmt. determined. Gemäß According to 17 17 weist der CDMA-Modem-Empfangsabschnitt , the CDMA modem receiver section 1302 1302 ein adaptives abgestimmtes Filter (AMF) an adaptive matched filter (AMF) 1710 1710 , Kanalentspreizer , Channel despreader 1703 1703 , . 1704 1704 , . 1705 1705 , . 1706 1706 , . 1707 1707 , . 1708 1708 , . 1709 1709 , Pilot-AVC Pilot AVC 1711 1711 , Zusatz-AVC , Extra-AVC 1712 1712 , Viterbi-Decodierer , Viterbi decoder 1713 1713 , . 1714 1714 , . 1715 1715 , . 1716 1716 , Modem-Ausgangsschnittstelle (MOI) , Modem output interface (MOI) 1717 1717 , Rotier- und Kombinierlogik , Rotate & combining logic 1718 1718 , . 1719 1719 , . 1720 1720 , . 1721 1721 , AMF-Gewicht-Generator , AMF weight generator 1722 1722 und Quantil-Schätz-Logik and quantile estimation logic 1723 1723 auf. on.
  • [0217] [0217]
    In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der CDMA-Modem-Empfänger auch einen Bitfehler-Integrator zum Messen der BER des Kanals und eine Leerlauf-Code-Einfügelogik zwischen den Viterbi-Decodierern In another embodiment of the invention, the CDMA modem receiver also includes a Bit error Integrator to measure the BER of the channel and idle code insertion logic between the Viterbi-decoders 1713 1713 , . 1714 1714 , . 1715 1715 , . 1716 1716 und der MOI and the MOI 1717 1717 zum Einfügen von Leerlaufcodes im Fall eines Verlusts der Nachrichtendaten auf. to insert idle codes in the event of loss of the message data.
  • [0218] [0218]
    Das adaptive angepasste Filter (AMF) The adaptive matched filter (AMF) 1710 1710 löst durch den Luftkanal eingeführte Mehrwege-Interferenz auf. dissolves introduced through the air channel multi-path interference. Das beispielhafte AMF The exemplary AMF 1710 1710 verwendet ein komplexes 11-Stufen-FIR-Filter, wie es in used a complex 11-stage FIR filter, as shown in 18 18 gezeigt ist. is shown. Die empfangenen I- und Q-Digital-Nachrichtensignale werden beim Register The received I and Q digital message signals are at the Register 1820 1820 vom A/D from the A / D 1730 1730 von from 17 17 empfangen und in Multiplizierern receive and multipliers 1801 1801 , . 1802 1802 , . 1803 1803 , . 1810 1810 , . 1811 1811 durch I- und Q-Kanalgewichte W1 bis W11 multipliziert, die vom AMF-Gewicht-Generator multiplied by I and Q channel weights W1 to W11, from the AMF Weight Generator 1722 1722 von from 17 17 erzeugt wurden. were generated. In der beispielhaften Ausführungsform liefert der A/D In the exemplary embodiment provides the A / D 1730 1730 die I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtensignaldaten als Komplementärwerte von 2, 6 Bits für I und 6 Bits für Q, die durch ein 11-Stufen-Schieberegister the I and Q digital receive message signal data as complementary values of 2, 6 bits for I and 6 bits for Q which by a 11-stage shift register 1820 1820 im Ansprechen auf Empfangs-Spreizcode-Taktsignal RXPNCLK getaktet werden. are clocked in response to receiving the spreading code clock signal RXPNCLK. Das Signal RXPNCLK wird durch den Zeitgeberabschnitt The signal RXPNCLK is determined by the timer section 1401 1401 der Codeerzeugungslogik the code generation logic 1304 1304 erzeugt. generated. Jede Stufe des Schieberegisters ist angezapft und in den Multiplizierern Each stage of the shift register is tapped and in multipliers 1801 1801 , . 1802 1802 , . 1803 1803 , . 1810 1810 , . 1811 1811 durch einzelne Gewichtungswerte (6 Bit I und 6 Bit Q) komplex multipliziert, um 11 anzapfungsgewichtete Produkte zu liefern, die im Addierer complex multiplied in order to provide 11 anzapfungsgewichtete products in adder by individual weighting values (6-bit I and 6-bit Q) 1830 1830 summiert werden, und auf 7-Bit-I- und 7-Bit-Q-Werte eingeschränkt. are summed, and limited to 7-bit I and 7-bit Q values.
  • [0219] [0219]
    Der CDMA-Modem-Empfangsabschnitt The CDMA modem receiving section 1302 1302 (der in (In the 13 13 gezeigt ist) bietet unabhängige Kanalentspreizer shown) provides independent channel despreaders 1703 1703 , . 1704 1704 , . 1705 1705 , . 1706 1706 , . 1707 1707 , . 1708 1708 , . 1709 1709 (wie in (As in 17 17 gezeigt) zum Entspreizen der Nachrichtenkanäle. shown) for despreading the message channels. Die beschriebene Ausführungsform entspreizt 7 Nachrichtenkanäle, wobei jeder Entspreizer ein 1-Bit-I-mal-1-Bit-Q-Entspreizungs-Codesignal zum Durchführen einer komplexen Korrelation dieses Codes mit einem 8-Bit-I-mal-8-Bit-Q-Daten-Eingangssignal akzeptiert. The described embodiment despreads 7 message channels, each despreader a 1-bit I-by-one-bit Q despreading code signal to perform a complex correlation of this code with an 8-bit I by 8-bit Q -Data input accepted. Die 7 Entspreizer entsprechen den 7 Kanälen: Verkehrskanal 0 (TR0'), TR1', TR2', TR3', AUX (ein freier Kanal), automatische Leistungssteuerung (APC) und Pilot (PLT). The 7 despreaders correspond to the 7 channels: Traffic Channel 0 (TR0 '), TR1', TR2 ', TR3', AUX (for a free channel), automatic power control (APC) and pilot (PLT).
  • [0220] [0220]
    Der in The in 19 19 gezeigte Pilot-AVC Pilot AVC shown 1711 1711 empfängt die I- und Q-Pilot-Spreizcodesequenzwerte PCI und PCQ im Schieberegister receives the I and Q pilot Spreizcodesequenzwerte PCI and PCQ in the shift register 1920 1920 im Ansprechen auf das Zeitgebersignal RXPNCLK und weist 11 einzelne Entspreizer in response to the timing signal RXPNCLK, and includes 11 individual despreaders 1901 1901 bis to 1911 1911 auf, wobei jeder die I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtensignaldaten mit einer um einen Chip verzögerten Version der gleichen Pilotcodesequenz korreliert. on, each correlating the I and Q digital receive message signal data with a one chip delayed version of the same pilot code sequence. Signal OE1, OE2, ... OE11 werden von der Modemsteuerung Signal OE1, OE2, OE11 be ... of the modem control 1303 1303 zum Ermöglichen des Entspreizungsvorgangs verwendet. used for enabling Entspreizungsvorgangs. Die Ausgangssignale der Entspreizer werden in einem Kombinierer The output signals of the despreaders are in a combiner 1920 1920 kombiniert, wodurch ein Korrelationssignal DSPRDAT des Pilot-AVC combined to obtain a correlation signal DSPRDAT of the Pilot AVC- 1711 1711 gebildet wird, das von der ACQ & Nachführlogik is formed by the ACQ & tracking logic 1701 1701 (in (In 17 17 gezeigt) und schließlich vom (in shown), and finally from (in 13 13 gezeigten) Modem-Controller shown) modem controller 1303 1303 empfangen wird. is received. Die ACQ & Nachführlogik The ACQ & tracking logic 1701 1701 verwendet dann den Korrelations-Signalwert zum Bestimmen, ob der lokale Empfänger mit dem entfernten Sender synchronisiert ist. then uses the correlation signal value to determine if the local receiver is synchronized to the remote transmitter.
  • [0221] [0221]
    Der zusätzliche AVC The additional AVC 1712 1712 empfängt ebenfalls die I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtensignaldaten und weist in der beschriebenen Ausführungsform vier getrennte Entspreizer also receives the I and Q digital receive message signal data and points in the described embodiment, four separate despreaders 2001 2001 , . 2002 2002 , . 2003 2003 , . 2004 2004 auf, wie in on, as shown in 20 20 gezeigt. shown. Jeder Entspreizer empfängt und korreliert die I- und Q-Digital-Empfangs-Nachrichtendaten mit verzögerten Versionen der gleichen Entspreizungscodesequenz PARI und PARQ, die vom Codengenerator Each despreader receives and correlates the I and Q digital receive message data with delayed versions of the same Entspreizungscodesequenz PARI and PARQ which the code generator 1304 1304 erzeugt und in das Schieberegister is generated and in the shift register 2020 2020 eingegeben und darin enthalten sind. are entered and included. Die Ausgangssignale der Entspreizer The output signals of the despreaders 2001 2001 , . 2002 2002 , . 2003 2003 , . 2004 2004 werden im Kombinierer be in the combiner 2030 2030 kombiniert, der ein Rausch-Korrelationssignal ARDSPRDAT liefert. combined, which provides a noise correlation signal ARDSPRDAT. Die zusätzliche AVC-Spreizcodesequenz entspricht keiner Sende-Spreizcodesequenz des Systems. The additional AVC spreading code sequence does not correspond to transmit spreading code of the system. Signale OE1, OE2, ... OE4 werden durch die Modemsteuerung Signals OE1, OE2, ... OE4 be the modem control 1303 1303 zum Ermöglichen des Entspreizungsvorgangs verwendet. used for enabling Entspreizungsvorgangs. Der zusätzliche AVC The additional AVC 1712 1712 liefert ein Rausch-Korrelationssignal ARDSPRDAT, aus dem Quantil-Schätzungen vom Quantil-Schätzer provides a noise correlation signal ARDSPRDAT, from the quantile-quantile estimator estimates from 1733 1733 berechnet werden, und liefert eine Rauschpegelmessung an die (in are calculated, and provides a noise level measurement to the (in 17 17 gezeigte) ACX und Nachführlogik shown) ACX and tracking logic 1701 1701 und den (in and (in 13 13 gezeigten) Modem-Controller shown) modem controller 1303 1303 . ,
  • [0222] [0222]
    Jedes entspreizte Kanal-Ausgangssignal, das den empfangenen Nachrichtenkanälen TR0', TR1', TR2' und TR3' entspricht, wird in einen entsprechenden in Each despread channel output signal 'and TR3' corresponding to the received message channels TR0 ', TR1', TR2, is used in a corresponding in 17 17 gezeigten Viterbi-Decodierer shown Viterbi decoder 1713 1713 , . 1714 1714 , . 1715 1715 , . 1716 1716 eingegeben, der eine Vorwärts-Fehlerkorrektur an faltungscodierten Daten vornimmt. input, which performs forward error correction on convolutionally encoded data. Die Viterbi-Decodierer der beispielhaften Ausführungsform haben eine Einschränkungslänge von K = 7 und eine Rate von R = 1/2. The Viterbi decoders of the exemplary embodiment have a constraint length of K = 7 and a rate of R = 1/2. Die decodierten entspreizten Nachrichtenkanalsignale werden vom CDMA-Modem durch die MOI The decoded despread message channel signals from CDMA modem through the MOI 1717 1717 zur PCM-Multiplexleitung the PCM multiplex line 1201 1201 übertragen. transmitted. Der Betrieb der MOI ist im Wesentlichen der gleiche wie der Betrieb des (in The operation of the MOI is essentially the same as the operation of the (in 13 13 gezeigten) Sendeabschnitts shown) transmitter section 1301 1301 , außer dass er umgekehrt ist. Except that it is reversed.
  • [0223] [0223]
    Der CDMA-Modem-Empfangsabschnitt The CDMA modem receiving section 1302 1302 implementiert mehrere unterschiedliche Algorithmen während unterschiedlicher Phasen der Akquisition, des Nachführens und Entspreizens des Empfangs-CDMA-Nachrichtensignals. implements several different algorithms during different phases of the acquisition, the Nachführens and despreading of the receive CDMA message signal.
  • [0224] [0224]
    Wenn das empfangene Signal momentan verloren geht (oder ernsthaft beschädigt wird) fügt der Leerlaufcode-Einfügungsalgorithmus Leerlaufcodes anstelle der verlorenen oder beschädigten Empfangs-Nachrichtendaten ein, wodurch verhindert wird, dass der Benutzer bei einem Sprachanruf ein lautes Rauschkrachen hört. When the received signal is currently lost (or will be seriously damaged) adds the idle code insertion algorithm idle codes in place of the lost or damaged receive message data, thereby preventing the user hears a loud noise crashing during a voice call. Die Leerlaufcodes werden an die (in The idle codes are sent to the (in 17 17 gezeigten) MOI shown) MOI 1717 1717 anstelle des codierten Nachrichtenkanal-Ausgangssignals von den Viterbi-Decodierern instead of the encoded message channel output signal from the Viterbi decoders 1713 1713 , . 1714 1714 , . 1715 1715 , . 1716 1716 gesendet. sent. Der für den jeweiligen Verkehrskanal verwendete Leerlaufcode wird im Modem-Controller The idle code used for each traffic channel is in the modem controller 1303 1303 durch Schreiben des entsprechenden Musters IDLE an die MOI programmiert, was in der vorliegenden Ausführungsform ein 8-Bit-Wort für einen 64 KB/s-Strom, ein 4-Bit-Wort für einen 32-KB/s-Strom ist. programmed by writing the appropriate pattern IDLE to the MOI, what an 8-bit word for a 64 kb / s stream, a 4-bit word for a 32 kb / s stream, in the present embodiment.
  • Modemalgorithmen zur Akquisition und Nachführung empfangener Pilotsignale Modem algorithms for acquisition and tracking of received pilot signals
  • [0225] [0225]
    Die Akquisitions- und Nachführalgorithmen werden vom Empfänger zum Bestimmen der ungefähren Codephase eines empfangenen Signals, zum Synchronisieren der lokalen Modem-Empfänger-Entspreizer mit dem eintreffenden Pilotsignal und zum Nachführen der Phase der lokal erzeugten Pilotcodesequenz mit der empfangenen Pilotcodesequenz verwendet. The acquisition and Nachführalgorithmen be used by the receiver to determine the approximate code phase of a received signal, to synchronize the local modem receiver despreaders to the incoming pilot signal, and track the phase of the pilot code sequence locally generated with the received pilot code sequence. Gemäß According to 13 13 und and 17 17 werden die Algorithmen durch den Modem-Controller the algorithms by the modem controller 1303 1303 ausgeführt, der Takt-Abstimmsignale an den Codegenerator performed, the clock-tuning signals to the code generator 1304 1304 liefert. supplies. Diese Abstimmsignale verursachen, dass der Codegenerator für die Entspreizer lokal erzeugte Codesequenzen im Ansprechen auf gemessene Ausgangswerte des Pilot-RAKEs These tuning signals cause the code generator for the despreaders locally generated code sequences in response to measured output values of the pilot Rakes 1711 1711 und Quantil-Werte von Quantil-Schätzern and quantile-quantile values of estimators 1723B 1723B anpasst. adapts. Quantil-Werte sind Rauschstatistiken, die aus den In-Phase- und Quadratur-Kanälen von den Ausgangswerten des (in Quantile values are noise statistics obtained from the in-phase and quadrature channels of the output values of (in 17 17 gezeigten) AUX-Vektor-Korrelators shown) AUX-vector correlator 1712 1712 gemessen werden. be measured. Eine Synchronisation des Empfängers mit den empfangenen Signalen wird in zwei Phasen aufgeteilt; A synchronization of the receiver with the received signals is divided into two phases; eine anfängliche Akquisitionsphase und eine Nachführphase. an initial acquisition phase and a tracking phase. Die anfängliche Akquisitionsphase wird durch Takten der erzeugten Pilot-Spreizcodesequenz mit einer höheren oder niedrigeren Rate als die Spreizcoderate des empfangenen Signals, Verschieben der lokal erzeugten Pilot-Spreizcodesequenz und Durchführen eines sequenziellen Wahrscheinlichkeits-Verhältnistests (SPRT) am Ausgangssignal des Pilot-Vektorkorrelators The initial acquisition phase is by clocking the generated pilot spreading code sequence at a higher or lower rate than the Spreizcoderate of the received signal, displacing the locally generated pilot spreading code sequence and performing sequential probability ratio test (SPRT) on the output signal of the pilot-Vektorkorrelators 1711 1711 durchgeführt. carried out. Die Nachführphase hält die lokal erzeugte Spreizcode-Pilotsequenz in Synchronisation mit dem eintreffenden Pilotsignal. The tracking phase maintains the locally generated spreading code pilot sequence in synchronization with the incoming pilot signal.
  • [0226] [0226]
    Der SU-Kalt-Akquisitionsalgorithmus wird vom SU-CDMA-Modem verwendet, wenn es das erste Mal eingeschaltet wird, und es hat daher keine Kenntnis über die korrekte Pilot-Spreizcodephase, oder wann eine SU eine Synchronisation mit dem eintreffenden Pilotsignal erneut zu erreichen versucht, hat jedoch eine überlange Zeit in Anspruch genommen. The SU cold acquisition algorithm is used by the SU CDMA modem when it is first turned on, and it therefore has no knowledge of the correct pilot spreading code phase, or when an SU attempts to achieve synchronization with the incoming pilot signal again but a long time has taken. Der Kalt-Akquisitionsalgorithmus ist in zwei Unterphasen aufgeteilt. The cold acquisition algorithm is divided into two sub-phases. Die erste Unterphase besteht aus einer Suche über den vom FBCH verwendeten Code der Länge 233415. Nachdem diese Untercode-Phase akquiriert wurde, ist der Code des Piloten einer Länge von 233415 × 128 bis zu einer Ambiguität von 128 möglichen Phasen bekannt. The first subphase consists of a search over the length code of the 233,415th Once this sub-code phase is acquired used by the FBCH, the code of the pilot a length of 233415 × 128 to an ambiguity of 128 possible phases is known. Die zweite Unterphase besteht in einem Durchsuchen dieser verbleibenden 128 möglichen Phasen. The second sub-phase consists in a search of these remaining 128 possible phases. Damit mit dem FBCH die Synchronisation nicht verloren geht, ist es in der zweiten Phase der Suche wünschenswert, zwischen einem Nachführen des FBCH-Codes und dem Versuch einer Akquisition des Pilotcodes hin- und herzuschalten. This synchronization is not lost with the FBCH, it is desirable in the second phase of the search, toggle between a tracking of the FBCH codes and the attempted acquisition of the pilot code.
  • [0227] [0227]
    Die RCS-Akquisition des Kurz-Zugriffspilot(SAXPT)-Algorithmus wird vom RCS-CDMA-Modem zum Akquirieren des SAXPT-Pilotsignals einer SU verwendet. The RCS acquisition of short access pilot (SAXPT) algorithm is used by the RCS CDMA modem to acquire the SAXPT pilot signal of a SU. Der Algorithmus ist ein Schnell-Suchalgorithmus, weil der SAXPT eine kurze Codesequenz einer Länge N ist, wobei N = Chips/Symbol, und reicht von 45 bis 195, je nach der Bandbreite des Systems. The algorithm is a fast search algorithm because the SAXPT is a short code sequence of length N, where N = chips / symbol, and ranges from 45 to 195, depending on the bandwidth of the system. Die Suche geht zyklisch alle möglichen Phasen durch, bis die Akquisition vollständig ist. The search will cycle through all possible phases until the acquisition is complete.
  • [0228] [0228]
    Die RCS-Akquisition des Lang-Zugriffspilot(LAXPT)-Algorithmus beginnt unmittelbar nach der Akquisition von SAXPT. The RCS acquisition of the long access pilot (LAXPT) algorithm begins immediately after the acquisition of SAXPT. Die Codephase der SU ist innerhalb eines Vielfachen einer Symboldauer bekannt, so können bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung 7 bis 66 Phasen innerhalb der Rundlaufverzögerung von der RCS zu durchsuchen sein. The code phase of the SU is known within a multiple of a symbol duration, so in the exemplary embodiment of the invention can be to search 7-66 phases within the round trip delay from the RCS. Diese Grenze ergibt sich daraus, dass das SU-Pilotsignal mit dem RCS-Global-Pilotsignal synchronisiert ist. This limit arises from the fact that the SU pilot signal is synchronized to the RCS Global pilot signal.
  • [0229] [0229]
    Der Algorithmus zur erneuten Akquisition beginnt, wenn ein Codesynchronisationsverlust (LOL) eintritt. The algorithm for re-acquisition begins when a code synchronization loss (LOL) occurs. Ein Z-Suchalgorithmus wird zum Beschleunigen des Vorgangs unter der Annahme eingesetzt, dass die Codephase nicht weit davon abgedriftet ist, wo sie das letzte Mal war, als das System synchronisiert war. A Z-search algorithm is used to accelerate the process under the assumption that the code phase has not drifted far from where it was the last time the system was synchronized. Die RCS verwendet eine maximale Breite des Z-Suchfensters, die durch die maximale Rundlauf-Propagationsverzögerung begrenzt ist. The RCS uses a maximum width of the Z-search window, which is limited by the maximum round-trip propagation delay.
  • [0230] [0230]
    Die Vor-Nachführ-Periode folgt unmittelbar nach dem Akquisitions- oder Re-Akquisitions-Algorithmus und kommt unmittelbar vor dem Nachführalgorithmus. The on-tracking period follows immediately after acquisition or re-acquisition algorithm and comes immediately before the tracking algorithm. Die Vor-Nachführ-Periode ist eine Periode fester Dauer, während die vom Modem gelieferten Empfangsdaten noch nicht als gültig gelten. The on-tracking period is a period of fixed duration, while the receive data provided by the modem is not considered valid. Die Vor-Nachführ-Periode erlaubt es anderen Modemalgorithmen, wie zum Beispiel denjenigen, die von ISW PLL The on-tracking period allows other modem algorithms, such as those of ISW PLL 1724 1724 , ACQ & Nachführ, AMF-Gewicht-Generator , ACQ & tracking, AMF weight generator 1722 1722 verwendet werden, sich auf den aktuellen Kanal vorzubereiten und sich ihm anzugleichen. be used to prepare for the current channel and to assimilate it. Die Vor-Nachführ-Periode besteht aus zwei Teilen. The on-tracking period consists of two parts. Der erste Teil ist die Verzögerung, während der die Code-Nachführschleife eingezogen wird. The first part is the delay while the code tracking loop is retracted. Der zweite Teil ist die Verzögerung, während der AMF-Anzapf-Gewicht-Berechnungen vom AMF-Gewicht-Generator The second part is the delay while the AMF, tapped-weight calculations from AMF weight generator 1722 1722 zum Erzeugen ausgeruhter Gewichtungskoeffizienten durchgeführt werden. be carried out to generate more rested weighting coefficients. Im zweiten Teil der Vor-Nachführ-Periode wird auch der Träger-Nachführschleife erlaubt, durch die SW PLL In the second part of the pre-tracking period and the carrier tracking loop is allowed by the SW PLL 1724 1724 , einzuziehen, und die skalaren Quantil-Schätzungen werden vom Quantil-Schätzer To collect, and the scalar quantile-quantile estimates are from the estimator 1723A 1723a durchgeführt. carried out.
  • [0231] [0231]
    Der Nachführvorgang wird eingeleitet, nachdem die Vor-Nachführ-Periode endet. The follow-up is initiated after the pre-tracking period ends. Dieser Vorgang ist tatsächlich ein repetitiver Zyklus und ist die einzige Prozessphase, während der vom Modem gelieferte Empfangsdaten als gültig gelten können. This process is actually a repetitive cycle and is the only process phase during which receive data provided by the modem may be considered valid. Die folgenden Vorgänge werden während dieser Phase durchgeführt: AMF-Anzapf-Gewicht-Aktualisierung, Trägernachführung, Codenachführung, Vektor-Quantil-Aktualisierung, skalare Quantil-Aktualisierung, Codesynchronisationsüberprüfung, Derotation und Symbolsummierung und (Vorwärts- und Rückwärts-)Leistungssteuerung. The following operations are performed during this phase: AMF, tapped-weight update, carrier tracking, Codenachführung, Vector Quantile Update, Scalar Quantile Update, Code alignment check, derotation and Symbolsummierung and (forward and backward) power control.
  • [0232] [0232]
    Wenn LOL entdeckt wird, beendet der Modemempfänger den Nachführalgorithmus und leitet automatisch den Re-Akquisitionsalgorithmus ein. If LOL is detected, the modem receiver terminates the tracking algorithm and automatically initiates the re-acquisition algorithm. In der SU führt ein LOL dazu, dass der Sender abgeschaltet wird. In the SU, a LOL causes the transmitter is turned off. In der RCS führt ein LOL dazu, dass die Vorwärts-Leistungssteuerung ausgeschaltet wird, wobei die Sendeleistung konstant auf dem Pegel unmittelbar vor dem Verlust der Synchronisation gehalten wird. In the RCS, a LOL causes forward power control is turned off, wherein the transmission power is kept constant at the level immediately prior to loss of synchronization. Außerdem führt er dazu, dass die Rück-Leistungssteuerungsinformation ein 010101 ... Muster annimmt, was die SU dazu veranlasst, ihre Sendeleistung konstant zu halten. It also causes the return power control information assumes a 010101 ... pattern, which causes the SU to hold its transmit power constant. Dies kann unter der Verwendung einer Signal-Synchronisations-Überprüfungsfunktion durchgeführt werden, die das Rücksetzsignal an die Akquisitions- und Nachführschaltung This can be performed using a signal-sync-verify function, which the reset signal to the acquisition and tracking circuit 1701 1701 erzeugt. generated.
  • [0233] [0233]
    Es werden zwei Sätze von Quantil-Statistiken geführt, einer vom Quantil-Schätzer There are two sets of quantile statistics conducted by a quantile estimator 1723B 1723B und der andere vom skalaren Quantil-Schätzer and the other by the scalar quantile estimator 1723A 1723a . , Beide werden vom Modem-Controller Both are from the modem controller 1303 1303 verwendet. used. Der erste Satz ist die "Vektor"-Quantil-Information, die so genannt ist, weil sie aus dem Vektor von vier komplexen Werten berechnet wird, die vom AUX-AVC-Empfänger The first set is the "vector" quantile information, which is so named because it is calculated from the vector of four complex values from the AUX AVC receiver 1712 1712 erzeugt werden. are generated. Der zweite Satz ist die skalare Quantil-Information, die aus dem einzigen komplexen Wert des AUX-Signals berechnet wird, das vom AUX-Entspreizer The second set is the scalar quantile information that is calculated from the single complex value AUX signal from the AUX despreader 1707 1707 ausgegeben wird. is output. Die zwei Sätze von Information repräsentieren unterschiedliche Sätze von Rauschstatistiken, die zum Erhalten einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms (P fa ) verwendet werden. The two sets of information represent different sets of noise statistics, which are used to obtain a predetermined probability of false alarm (P fa). Die Vektor-Quantil-Daten werden vom Akquisitions- und Re-Akquisitions-Algorithmus verwendet, der vom Modem-Controller The vector quantile data is used by the acquisition and re-acquisition algorithm that from the modem controller 1303 1303 zum Bestimmen der Anwesenheit eines empfangenen Signals im Rauschen implementiert wird, und die skalare Quantil-Information wird vom Code-Synchronisations-Überprüfungsalgorithmus verwendet. is implemented in the noise for determining the presence of a received signal, and the scalar quantile information is used by the code synchronization verification algorithm.
  • [0234] [0234]
    Sowohl für den Vektor- als auch für den Skalar-Fall besteht die Quantil-Information aus berechneten Werten von Lambda0 bis Lambda2, die Grenzwerte sind, die zum Schätzen der Wahrscheinlichkeits-Verteilungsfunktion (pdf) des entspreizten Empfangssignals und zum Bestimmen, ob das Modem mit dem PN-Code synchronisiert ist, verwendet werden. For both the vector and the scalar case, the quantile information from calculated values of lambda0 to lambda 2, the limits are, the estimation of the probability distribution function (pdf) of the despread the received signal and to determine whether the modem the PN code is synchronized can be used. Der AUX-Leistungswert, der in der folgenden C-Unterroutine verwendet wird, ist das Quadrat der Stärke des AUX-Ausgangssignals des skalaren Korrelatorfelds der skalaren Quantile, und im Vektor-Fall die Summe der Quadrate der Stärken. The AUX output value that is used in the following C-subroutine is the square of the strength of the AUX output signal of the scalar Korrelatorfelds the scalar quantiles, and in the vector case, the sum of the squares of the strengths. In beiden Fällen werden die Quantile unter Verwendung der folgenden C-Unterroutine berechnet: In both cases the quantiles are calculated using the following C-subroutine:
    for (n = 0; n < 3; n++) { for (n = 0; n <3; n ++) {
    lambda [n]+ = (lambda [n] < Aux_Power) ? lambda [n] + = (lambda [n] <Aux_Power)? CG[n] : GM[n]; CG [n]: GM [n];
    } }
    wobei CG[n] positive Konstanten und GM[n] negative Konstanten sind (unterschiedliche Werte werden für Skalar- und Vektor-Quantile verwendet). where CG [n] are positive constants and GM [n] are negative constants (different values are used for scalar and vector quantiles).
  • [0235] [0235]
    Während der Akquisitionsphase verwendet die Durchsuchung des eintreffenden Pilotsignals mit der lokal erzeugten Pilotcodesequenz eine Reihe sequenzieller Tests zum Bestimmen, ob der lokal erzeugte Pilotcode die korrekte Codephase im Verhältnis zum empfangenen Signal hat. During the acquisition phase, the search of the incoming pilot signal with the locally generated pilot code sequence employs a series of sequential tests to determine if the locally generated pilot code has the correct code phase relative to the received signal. Die Suchalgorithmen verwenden den sequenziellen Wahrscheinlichkeits-Verhältnis-Test (SPRT) zum Bestimmen, ob die empfangene und die lokal erzeugte Codesequenz in Phase sind. The search algorithms use the sequential probability ratio test (SPRT) to determine whether the received and locally generated code sequence in phase. Die Geschwindigkeit der Akquisition wird durch einen Parallelismus beschleunigt, der dadurch resultiert, dass ein "vielfingriger" Empfänger verwendet wird. The speed of acquisition is accelerated by a parallelism, which thereby results that a "much-fingered" receiver is used. In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung hat der Haupt-Pilot-RAKE In the described embodiment of the invention the main Pilot Rake 1711 1711 zum Beispiel insgesamt 11 "Finger" (Signalzweige), die eine Gesamt-Phasenperiode von 11 Chip-Perioden repräsentieren. For example, a total of 11 "fingers" (signal branches), representing a total phase period of 11 chip periods. Zur Akquisition werden acht getrennte sequenzielle Wahrscheinlichkeits-Verhältnis-Tests (SPRTs) implementiert, wobei jeder SPRT ein Vier-Chip-Fenster einhält. To acquire eight separate sequential probability ratio test (SPRT) are implemented, with each SPRT maintains a four-chip window. Jedes Fenster ist vom vorhergehenden Fenster um ein Chip versetzt, und in einer Suchsequenz ist eine bestimmte Codephase durch vier Fenster abgedeckt. Each window is offset from the previous window by one chip, and in a search sequence in a specific code phase is covered by four windows. Wenn alle acht SPRT-Tests abgewiesen werden, wird der Satz von Fenstern um acht Chips verschoben. When all eight SPRT tests are rejected, the set of windows is shifted by eight chips. Wenn einer der SPRTs angenommen wird, dann wird die Codephase der lokal erzeugten Pilotcodesequenz so abgestimmt, dass versucht wird, die Phase des angenommenen SPRTs innerhalb des Pilot-AVC zu zentrieren. If any of the SPRT is accepted, then the code phase of the locally generated pilot code sequence is adjusted so that an attempt is made to center the accepted SPRT of phase within the Pilot AVC. Es ist wahrscheinlich, dass mehr als ein SPRT den Akzeptanzschwellenwert zur gleichen Zeit erreicht. It is likely that more than one SPRT reaches the acceptance threshold at the same time. Eine Referenztabelle wird verwendet, um alle 256 möglichen Kombinationen von Annahme/Ablehnung abzudecken, und der Modem-Controller verwendet die Information zum Abschätzen der korrekten Zentral-Codephase im Pilot-Rechen A reference table is used to cover all 256 possible combinations of accept / reject and the modem controller uses the information to estimate the correct center code phase in the pilot rake 1711 1711 . , Jeder SPRT wird wie folgt implementiert (alle Operationen finden bei einer Symbolrate von 64k statt): Die Ausgangspegelwerte der Finger als I_Finger[n] und Q_Finger[n] bezeichnen, wobei n = 0 .. 10 (einschließlich, 0 ist der früheste (am weitesten fortgeschrittene) Finger), dann ist die Leistung eines jeden Fensters: Each SPRT is implemented as follows (all operations take place at a symbol rate of 64K instead of): the output level values of the finger as I_Finger [n] and Q_Finger [n] denote wherein n = 0 .. 10 (including, 0 is earliest (most most advanced) finger), then the performance of each window: Leistung Fenster[i] = n Σ(I_Finger 2 [n] + Q_Finger 2 [n]) Power window [i] n = Σ (I_Finger 2 [n] + Q_Finger 2 [n]) zum Implementieren der SPRTs führt der Modem-Controller für jedes der Fenster die folgenden Berechnungen durch, die als eine Pseudo-Code-Unterroutine ausgedrückt sind: to implement the SPRT the modem controller for each of the window performs the following calculations which are expressed as a pseudo-code subroutine:
    /* Bin für Leistung finden */ For power find / * Am * /
    tmp = SIGMA[0]; tmp = SIGMA [0];
    for (k = 0; k < 3; k++) { for (k = 0; k <3; k ++) {
    if (Power > lambda [k]) tmp = SIGMA[k + 1]; if (power> lambda [k]) tmp = SIGMA [k + 1];
    } }
    test_statistic + = tmp;/* Statistik aktualisieren */ / * Update Stats * /; test_statistic + = tmp
    if (test_statistic > ACCEPTANCE_THRESHOLD) dann bekommt man ACQ; if (test_statistic> ACCEPTANCE_THRESHOLD) then you get ACQ;
    else if (test_statistic < DISMISSAL_THRESHOLD) { else if (test_statistic <DISMISSAL_THRESHOLD) {
    diese Codephase vergessen; forget the code phase;
    } else: ansonsten weiter versuchen – mehr Statistik sammeln } Else: try otherwise proceed - collect more statistics
    wobei lambda[k] wie im obigen Abschnitt über die Quantil-Schätzung und SIGMA [k], ACCEPTANCE_THRESHOLD und DISMISSAL_THRESHOLD vorbestimmte Konstanten sind. where lambda [k] on the quantile estimation, and SIGMA [k], and ACCEPTANCE_THRESHOLD DISMISSAL_THRESHOLD are predetermined constants as in the previous section. Es wird darauf hingewiesen, dass SIGMA[k] für niedrige Werte von k negativ und für rechte Werte von k positiv ist, so dass die Akzeptanz- und Ablehnungsschwellenwerte konstant sein können und nicht davon abhängig, welche Symbolmenge von Daten in der Statistik angesammelt wurde. It should be noted that SIGMA [k] for low values of k is negative and for right values of k is positive, so that the acceptance and rejection thresholds may be constant and not dependent on which set of symbols has been accumulated data in the statistics.
  • [0236] [0236]
    Der Modem-Controller stellt fest, in welchen von den Werten von lambda[k] eingegrenzten Bereich der Leistungspegel fällt, was dem Modem-Controller erlaubt, eine annähernde Statistik zu entwickeln. The modem controller determines in which bounded by the values of lambda [k] the area of the power level drops what the modem controller allows to develop an approximate statistic.
  • [0237] [0237]
    Für den vorliegenden Algorithmus wird die Steuerspannung als ε = y T BY gebildet, wobei y ein Vektor ist, der aus den komplexen Ausgangswerten des Pilot-Vektorkorrelators For the present algorithm, the control voltage is formed as ε = y T by, where y is a vector from the complex output values of the Pilot Vektorkorrelators 1711 1711 gebildet wird, und B eine Matrix, die aus den konstanten Werten besteht, die zum Maximieren der Betriebseigenschaften vorbestimmt wurde, während das Rauschen minimiert wird, wie zuvor anhand des Quadratdetektors beschrieben. is formed, and B is a matrix consisting of the constant values, which has been predetermined to maximize the operating characteristics while minimizing the noise as described previously with reference to the square detector.
  • [0238] [0238]
    Zum Verständnis des Betriebs des Quadratdetektors ist es nützlich, das Folgende zu betrachten. To understand the operation of the square detector, it is useful to consider the following. Ein Spreizspektrumsignal (CDMA-Signal) s(t) wird durch einen Mehrwegekanal mit einer Impulsantwort h c (t) geschickt. A spread spectrum (CDMA) signal s (t) is passed through a multipath channel with an impulse response h c (t). Das Basisband-Spreizsignal wird durch die Gleichung (30) beschrieben. The baseband spread signal is described by equation (30). s(t) = Σ iC i p(t – iT c ) (30) s (t) = Σ i p iC (t - iT c) (30) wobei C i ein komplexes Spreizcodesymbol, p(t) ein vorbestimmter Chippuls und T c der Chipzeitabstand ist, wobei T c = 1/R c ist, und R c die Chiprate ist. where C i is a complex spreading code, P (t) is a predefined chip pulse and T c is the chip time spacing, where T c = 1 / R c and R c is the chip rate.
  • [0239] [0239]
    Das empfangene Basisbandsignal wird durch die Gleichung (31) repräsentiert The received baseband signal is represented by the equation (31) r(t) = Σ iC i q(t – iT c – τ) + n(t) (31) r (t) = Σ i iC q (t - iT c - τ) + n (t) (31) wobei q(t) = p(t)*h c (t), τ eine unbekannte Verzögerung und n(t) das additive Rauschen ist. where q (t) = p (t) * h c (t), τ an unknown delay and n (t) is the additive noise. Das empfangene Signal wird durch ein Filter h R (t) verarbeitet, so dass die zu verarbeitende Wellenform x(t) durch die Gleichung (32) gegeben ist The received signal is processed by a filter h R (t) to be processed so that the waveform x (t) given by equation (32) x(t) = Σ iC i f(t – iT c – τ) + z(t) (32) x (t) = Σ i iC f (t - iT c - τ) + z (t) (32) wobei f(t) = q(t)*h R (t) und z(t) = n(t)*h R (t) ist. where f (t) = q (t) * h R (t) and z (t) = n (t) * h R (t).
  • [0240] [0240]
    Im beispielhaften Empfänger werden Abtastungen des empfangenen Signals mit der Chiprate vorgenommen, das heißt also 1/T c . In the exemplary receiver samples of the received signal are carried out at the chip rate, that is to say 1 / T c. Diese Abtastungen x(mT c + τ') werden durch ein Feld von Korrelatoren verarbeitet, die während der Korrelationsperiode r th die durch die Gleichung (33) gegebenen Werte berechnen. These samples x (mT c + τ ') are processed by an array of correlators calculated by the equation (33) given values during the period correlation r th.
  • [0241] [0241]
    Diese Größen sind aus einer Rauschkomponente w k (r) und einer deterministischen Komponente y k (r) zusammengesetzt, die durch die Gleichung (34) gegeben ist. These quantities are composed of a noise component w k (r) and a deterministic component y k (r) which is given by the equation (34). y y (r) (R) k k = E[v = E [v (r) (R) k k ] = Lf(kT c + τ' – τ) (34) ] = Lf (kT c + τ '- τ) (34)
  • [0242] [0242]
    In der Folge kann der Zeitindex r zur einfacheren Schreibweise unterdrückt werden, auch wenn darauf hingewiesen wird, dass die Funktion f(t) sich mit der Zeit langsam verändert. As a result, the time index r may be suppressed for ease of writing, although it is noted that the function f (t) changes slowly with time.
  • [0243] [0243]
    Die Abtastungen werden zur Anpassung der Abtastungsphase τ' in optimaler Weise zur weiteren Verarbeitung durch den Empfänger verarbeitet, wie zum Beispiel durch eine abgestimmte Filterung. The samples are τ 'in an optimal way for further processing processed to adjust the sampling phase by the receiver, such as by a matched filtering. Diese Abstimmung ist unten beschrieben. This vote is described below. Zum Vereinfachen der Darstellung des Vorgangs ist es hilfreich, ihn anhand der Funktion f(t + τ) zu beschreiben, wobei die Zeitverschiebung τ angepasst werden soll. To simplify the presentation of the process, it is helpful to describe it by means of the function f (t + τ), the time shift is to be adjusted τ. Es wird darauf hingewiesen, dass die Funktion f(t + τ) in der Anwesenheit von Rauschen gemessen wird. It is noted that the function f (t + τ) is measured in the presence of noise. Es kann daher problematisch sein, die Phase τ' auf der Grundlage von Messungen des Signals f(t + τ) anzupassen. It may be difficult, therefore, the phase τ 'based on measurements of the signal to adjust f (t + τ). Um das Rauschen zu berücksichtigen, wird die Funktion v(t): v(t) = f(t) + m(t) eingeführt, wobei der Ausdruck m(t) den Rauschvorgang repräsentiert. To account for the noise, the function v (t): v (t) = f (t) + m (t) is introduced, where the term m (t) represents the noise process. Der Systemprozessor kann aufgrund von Überlegungen der Funktion v(t) abgeleitet werden. The system processor may be derived on the basis of considerations of the function v (t).
  • [0244] [0244]
    Der Vorgang ist nicht kohärent und basiert daher auf der Hüllkurven-Potenz-Funktion |v(t + τ)| 2 . The operation is not consistent and is therefore based on the envelope power function | v (t + τ) |. 2 Das in Gleichung (35) gegebene funktionale e(τ') ist zur Beschreibung des Vorgangs hilfreich. The given in equation (35) functional e (τ ') is used to describe the process helpful. e(τ') = ∫ e (τ ') = ∫ 0 0 –∞ -∞ |v(t + τ' – τ)|I 2 dt – ∫ | V (t + τ '- τ) | 2 dt I - ∫ 0 0 |v(t + τ' – τ)| 2 dt (35) | V (t + τ '- τ) | 2 dt (35)
  • [0245] [0245]
    Der Verschiebungsparameter wird auf e(τ') = 0 abgestimmt, was dann eintritt, wenn die Energie am Intervall (–∞, τ' – τ] gleich der Energie am Intervall [τ' – τ, ∞) ist. The displacement parameter (τ ') = 0 adjusted, which occurs when the energy on the interval (-∞, τ' to e - τ] equals the energy on the interval [τ '- τ, ∞) is. Die Fehlerkennlinie ist monoton und hat daher einen einzigen Nullübergang. The error characteristic is monotonic and therefore has a single zero crossing. Dies ist die wünschenswerte Qualität der Funktion. This is the desirable quality of the functional. Ein Nachteil der Funktion ist, dass sie dahingehend schlecht definiert ist, dass die Integrale unbegrenzt sind, wenn ein Rauschen vorhanden ist. A disadvantage of this function is that it is to the effect poorly defined that the integrals are unlimited, when noise is present. Trotzdem kann die Funktion e(τ') in die durch Gleichung (36) gegebene Form gebracht werden. Nevertheless, the function can e (τ ') are brought in by the equation (36) given shape. e(τ') = ∫ e (τ ') = ∫ –∞ -∞ w(t)|v(t + τ' – τ)| 2 dt (36) w (t) | v (t + τ '- τ) | 2 dt (36) wobei die Kennlinienfunktion w(t) gleich sgn(t), der Signaturfunktion ist. where the characteristic function w (t) is equal to sgn (t), the signature function.
  • [0246] [0246]
    Zum Optimieren der Kennlinienfunktion w(t) ist es hilfreich, eine Gütezahl F, wie sie in Gleichung (37) angegeben ist, zu definieren. To optimize the characteristic function w (t), it is helpful to define a figure of merit F, as given in equation (37).
  • [0247] [0247]
    Der Zähler von F ist die numerische Steigung der mittleren Fehlerkennlinie im Intervall [–T A , 'T A ], das den nachgeführten Wert τ 0 ' umgibt. The numerator of F is the numerical slope of the mean error curve in the interval [-T A 'T A], which tracked the value τ 0' surrounds. Das statistische Mittel wird bezüglich des Rauschens sowie des Zufallkanals h c (t) genommen. The statistical mean is taken with respect to the noise as well as the random channel, h c (t). Es ist wünschenswert, eine statistische Kennlinie des Kanals festzulegen, um diesen statistischen Durchschnitt zu ziehen. It is desirable to define a statistical characteristic of the channel to pull this statistical average. Zum Beispiel kann der Kanal als ein stationärer korrelationsloser Weit-Erfassungsstreuungs-Kanal (Wide Sense Stationary Uncorrelated Scattering/WSSUS) mit eine Impulsantwort h c (t) und einem Weiß-Rauschen-Vorgang U(t) modelliert werden, der eine Intensitätsfunktion g(t) hat, wie sie in Gleichung (38) gezeigt ist. For example, the channel can be used as a stationary correlation loose Wide detecting scattering channel (Wide Sense Stationary Uncorrelated Scattering / WSSUS) with an impulse response h c (t) and a white noise process U (t) can be modeled, of an intensity function g ( t) has, as shown in equation (38). h c (t) = √ h c (t) = √ g(t) g (t) U(t) (38) U (t) (38)
  • [0248] [0248]
    Die Varianz von e(τ) wird als der mittlere Quadratwert der Fluktuation The variance of e (τ) is defined as the mean square value of the fluctuation e'(τ) = e(τ) – 〈e(τ)〉 (39) e '(τ) = e (τ) - <e (τ)> (39) berechnet, wobei <e(τ)> der Durchschnitt von e(τ) bezüglich des Rauschens ist. calculated, where <e (τ)> is the average of e (τ) with respect to the noise.
  • [0249] [0249]
    Eine Optimierung der Gütezahl F bezüglich der Funktion w(t) kann unter der Verwendung wohl bekannter Optimierungs-Variationsverfahren durchgeführt werden. Optimization of the figure of merit F with respect to the function w (t) can be carried out using well-known optimization process variation.
  • [0250] [0250]
    Nachdem die optimale w(t) bestimmt wurde, kann der resultierende Prozessor genau durch einen quadratischen Abtastprozessor approximiert werden, der wie folgt abgeleitet wird. Once the optimal w (t) is determined, the resulting processor may be approximated accurately by a quadratic sample processor which is derived as follows.
  • [0251] [0251]
    Durch das Abtasttheorem kann das Signal v(t), das auf eine Bandbreite W in seiner Bandbreite beschränkt ist, auf seine Abtastungen hin ausgedrückt werden, wie in Gleichung (40) gezeigt ist. By the sampling theorem, the signal v (t) which is limited to a bandwidth W in its bandwidth can be expressed on its samples out as in equation (40) is shown. v(t) = Σv(k/W)sinc[(Wt – k)π] (40) v (t) = Σv (k / W) sinc [(Wt - k) π] (40)
  • [0252] [0252]
    Ein Einsetzen dieser Erweiterung in die Gleichung (Z + 6) resultiert in einer unendlichen quadratischen Form in den Abtastungen v(k/W + τ' – τ). Substituting this expansion into equation (z + 6) results in an infinite quadratic form in the samples v (k / W + τ '- τ). Unter der Annahme, dass die Signalbandbreite gleich der Chiprate ist, wird eine Verwendung eines Abtastverfahrens möglich, welches durch das Chip-Taktsignal getaktet wird, das zum Erhalten der Abtastungen verwendet werden kann. Under the assumption that the signal bandwidth equals the chip rate, a use of a scanning method is possible, which is clocked by the chip clock signal which can be used to obtain the samples. Diese Abtastungen v k werden durch die Gleichung (41) repräsentiert. These samples v k are represented by equation (41). v k = v(kT c + τ' – τ) (41) v k = v (kT c + τ '- τ) (41)
  • [0253] [0253]
    Diese Annahme führt zu einer Vereinfachung der Implementierung. This assumption leads to a simplification of the implementation. Sie ist gültig, wenn der Verfälschungsfehler klein ist. It is valid when the distortion error is small.
  • [0254] [0254]
    In der Praxis ist die abgeleitete quadratische Form beschnitten. In practice, the quadratic form derived is truncated. Ein Beispiel einer normalisierten B-Matrix ist unten in Tabelle 12 gegeben. An example of a normalized B matrix is given below in Table 12. Für dieses Beispiel wird ein exponentielles Verzögerungs-Spreizprofil (g(t) = exp(–t/τ) angenommen, wobei τ gleich einem Chip ist. Ein Aperturparameter T A , der gleich eineinhalb Chips ist, ist ebenfalls anzunehmen. Der unterliegende Chippuls hat ein erhöhtes Kosinusspektrum mit einer Überschussbandbreite von 20%. For this example, an exponential delay spread profile is (g (t) = accepted exp (-t / τ), where τ is equal to one chip. A Aperturparameter T A, which is equal to one and a half chips, is also assumed. The underlying chip pulse has an increased Kosinusspektrum with an excess bandwidth of 20%.
  • Tabelle 12: B-Matrix-Beispiel Table 12: B-matrix Example
  • [0255] [0255]
    Die Codenachführung wird über einen Schleifen-Phasendetektor implementiert, der wie folgt ausgeführt wird. The Codenachführung is implemented via a loop phase detector that is implemented as follows. Der Vektor y ist als ein Spaltenvektor definiert, der die 11 komplexen Ausgabepegelwerte des Pilot-AVC The vector y is defined as a column vector containing the 11 complex output level values of the Pilot AVC- 1711 1711 repräsentiert, und B bezeichnet eine symmetrische 11 × 11-Realwert-Koeffizientenmatrix mit vorbestimmten Werten zum Optimieren der Leistung der nicht kohärenten Pilot-AVC-Ausgangswerte y. represented, and B denotes a symmetric 11 × 11-real-valued coefficient matrix with predetermined values to optimize the performance of non-coherent Pilot AVC output values y. Das Ausgangssignal ε des Phasendetektors ist durch die Gleichung (42) gegeben: The output signal ε of the phase detector is given by equation (42): ε = y T By (42) ε = y T By (42)
  • [0256] [0256]
    Die folgenden Berechnungen werden zum Implementieren eines proportionalen plus integralen Schleifenfilters und des VCO implementiert: The following calculations are implemented to implement a proportional plus integral loop filter and VCO: x[n] = x[n – 1] + βε x [n] = x [n - 1] + βε z[n] = z[n – 1] + x[n] + αε z [n] = z [n - 1] + x [n] + αε für β und α, welche Konstanten sind, die von der Modellierung des Systems zum Optimieren der Systemleistung für den bestimmten Sendekanal und die bestimmte Anwendung gewählt wurden, und wobei x[n] der Ausgabewert des Integrators des Schleifenfilters und z[n] der VCO-Ausgabewert ist. for β and α which are constants were chosen from modeling the system to optimize system performance for the specific channel and the specific application, and where x [n], the output value of the integrator of the loop filter and z [n] is the VCO output value. Die Codephasenabstimmungen werden vom Modem-Controller unter Befolgung der C-Unterroutine vorgenommen: The code phase adjustments made by the modem controller following the C subroutine:
    if (z>zmx) { if (z> ZMX) {
    delay phase 1/16 chip (Phase um 1/16 Chip verzögern); delay phase 1/16 chip (Phase 1/16 chip delay);
    z– = zmax; z = zmax; } else if (z < –zmax) { } Else if (z <-zmax) {
    advance phase 1/16 chip (Phase um 1/16 Chip vorverlegen); advance phase 1/16 chip (Phase 1/16 chip vorverlegen);
    z+ = zmax; z + = zmax;
    } }
  • [0257] [0257]
    In dem obigen Pseudocode könnte auch eine andere Verzögerungsphase verwendet werden, was mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmen würde. In the above pseudo-code, a different delay phase could be used, which would be consistent with the present invention.
  • [0258] [0258]
    Der AMF-Anzapfungs-Gewicht-Aktualisierungsalgorithmus des AMF-Gewicht-Generators The AMF tap weight update algorithm of the AMF weight generator 1722 1722 findet periodisch statt, um die Phase eines jeden Fingerwerts des Pilot-RAKEs takes place periodically, the phase of each finger value of the Pilot Rake 1711 1711 zu derotieren und zu skalieren, indem eine komplexe Multiplikation des Pilot-AVC-Fingerwerts mit dem komplexen Konjugat des aktuellen Ausgabewertes der Träger-Nachführschleife und durch Anliegen des Produkts an ein Tiefpassfilter und Bilden des komplexen Konjugats der Filterwerte zum Erzeugen von AMF-Anzapfungs-Gewicht-Werten durchgeführt wird, die periodisch in die AMF-Filter des CDMA-Modems geschrieben werden. to derotate and to scale by a complex multiplication of the Pilot AVC finger value with the complex conjugate of the current output value of the carrier tracking loop and by abutment of the product to a low pass filter and form the complex conjugate of the filter values to produce AMF tap-weight values is performed, which are periodically written into the AMF filters of the CDMA modem.
  • [0259] [0259]
    Der in The in 17 17 gezeigte Synchronisations-Überprüfungsalgorithmus wird vom Modem-Controller sync-verify algorithm is shown by the modem controller 1303 1303 ausgeführt, der SPRT-Operationen am Ausgangssignal des Skalar-Korrelatorfelds durchführt. executed, the SPRT operations on the output signal of the scalar Korrelatorfelds performs. Das SPRT-Verfahren ist das gleiche wie dasjenige für den Akquisitionsalgorithmus, außer dass die Akzeptanz- und Ablehnungsschwellenwerte verändert werden, um die Wahrscheinlichkeit der Erfassung einer Synchronisation zu erhöhen. The SPRT technique is the same as that for the acquisition algorithms, except that the acceptance and rejection thresholds are changed to increase the probability of detection of a synchronization.
  • [0260] [0260]
    Eine Trägernachführung wird über eine Schleife zweiter Ordnung durchgeführt, die die Pilot-Ausgabewerte des skalarkorrelierten Felds bearbeitet. A carrier tracking is performed via a second order loop that processes the pilot output values of the skalarkorrelierten field. Das Phasen-Detektor-Ausgangssignal ist die hart begrenzte Version der Quadraturkomponente des Produkts des (komplexe Werte aufweisenden) Pilot-Ausgangssignals des skalarkorrelierten Felds und des VCO-Ausgangssignals. The phase detector output is the hard limited version of the quadrature component of the product of the (complex-valued) pilot output signal of the skalarkorrelierten field and the VCO output signal. Das Schleifenfilter hat eine proportionale plus integrale Konstruktion. The loop filter is a proportional plus integral construction. Der VCO ist ein in einer Reihensumme akkumulierter Phasenfehler Φ, der in den komplexen Zeiger cosΦ + jsinΦ unter Verwendung einer Referenztabelle im Speicher konvertiert wird. The VCO is an accumulated phase error in a row sum Φ, which is converted to the complex phasor cos + jsinΦ using a lookup table in memory.
  • [0261] [0261]
    Die vorherige Beschreibung des Akquisitions- und Nachführalgorithmus konzentriert sich auf ein nicht kohärentes Verfahren, weil der beschriebene Akquisitions- und Nachführalgorithmus eine nicht kohärente Akquisition gefolgt von einer nicht kohärenten Nachführung benötigt, weil während der Akquisition eine kohärente Referenz erst dann verfügbar ist, wenn AMF, Pilot AVC, Aux-AVC und DPLL in einem Gleichgewichtszustand sind. The previous description of acquisition and tracking algorithm focuses on a non-coherent method because the acquisition and tracking algorithm described non-coherent acquisition followed by a non-coherent tracking needed because during acquisition a coherent reference is only available if AMF, Pilot AVC, Aux AVC, and DPLL are in an equilibrium state. Auf diesem Gebiet ist jedoch bekannt, dass eine kohärente Nachführung und Kombinierung immer optimal ist, weil bei der nicht kohärenten Nachführung und Kombinierung die Ausgangs-Phaseninformation eines jeden Pilot-AVC-Fingers verloren geht. However, it is known in the art that a coherent tracking and combining is always optimal, because lost during the non-coherent tracking and combining the output phase information of each Pilot AVC finger. Folglich verwendet eine andere Ausführungsform der Erfindung ein Zwei-Schritt-Akquisitions- und Nachführsystem, bei dem der zuvor beschriebene nicht kohärente Akquisitions- und Nachführalgorithmus zuerst ausgeführt wird, und dann schaltet der Algorithmus auf ein kohärentes Nachführverfahren um. Consequently, by using another embodiment of the invention, a two step acquisition and tracking system, in which the previously described non-coherent acquisition and tracking algorithm is implemented first, and then the algorithm switches to a coherent tracking method. Das kohärente Kombinier- und Nachführverfahren ist dem zuvor beschriebenen ähnlich, außer dass das nachgeführte Fehlersignal in der folgenden Form ist: The coherent combining and tracking method is similar to that previously described, except that the tracking error signal in the following form: ε = y T Ay (43) ε = y T Ay (43) wobei y als ein Spaltenvektor definiert ist, der die 11 komplexen Ausgangspegelwerte des Pilot-AVC where y is defined as a column vector containing the 11 complex output level values of the Pilot AVC- 1711 1711 repräsentiert, und A eine symmetrische 11 × 11-Realwert-Koeffizienten-Matrix mit vorbestimmten Werten zum Optimieren der Leistung bei den kohärenten Pilot-AVC-Ausgangssignalen y bezeichnet. represented, and A is a symmetric 11 × 11-real value coefficient matrix with predetermined values to optimize performance with the coherent Pilot AVC outputs y respectively. Ein Beispiel einer A-Matrix ist unten gezeigt. An example of an A-matrix is shown below.
  • [0262] [0262]
    Gemäß According to 9 9 ist das Video-Verteilungs-Controller-Board (VDC) is the Video Distribution Controller Board (VDC) 940 940 der RCS mit jeder MIU the RCS with each MIU 931 931 , . 932 932 , . 933 933 und den HF-Sendern/Empfängern and the RF transmitters / receivers 950 950 verbunden. connected. Der VDC The VDC 940 940 ist in is in 21 21 gezeigt. shown. Die Daten-Kombinier-Schaltung (DCC) The data-combining circuit (DCC) 2150 2150 weist einen Daten-Demultiplexer has a data demultiplexer 2101 2101 , Datensummierer , Datensummierer 2102 2102 , FIR-Filter , FIR filter 2103 2103 , . 2104 2104 und einen Treiber and a driver 2111 2111 auf. on. Die DCC The DCC 2150 2150 1) empfängt das gewichtete CDMA-Modem-I- und Q-Datensignal MDAT von jeder der MIUs 1) receives the weighted CDMA modem I and Q data signal MDAT from each of the MIUs 931 931 , . 932 932 , . 933 933 , 2) summiert die I- und Q-Daten mit den digitalen Trägerkanaldaten von jeder MIU , 2) sums the I and Q data with the digital bearer channel data from each MIU 931 931 , . 932 932 , . 933 933 3) und summiert das Ergebnis mit dem Sende-Daten-Nachrichtensignal BCAST und dem vom Master-MIU-Modem 3) and summing the result with the broadcast data message signal BCAST and the master MIU modem 1210 1210 gelieferten globalen Code-Spreizcode GPILOT 4) führt an den summierten Signalen zur Sendung eine Bandformung durch und 5) erzeugt ein analoges Datensignal zur Sendung an den HF-Sender/Empfänger. delivered global code spreading code GPILOT 4) leads to the summed signals for transmission by a band shaping and 5) produces analog data signal for transmission to the RF Transmitter / Receiver.
  • [0263] [0263]
    FIR-Filter FIR filter 2103 2103 , . 2104 2104 werden zum Modifizieren der MIU-CDMA-Sende-I und -Q-Modem-Daten vor der Übertragung verwendet. be used prior to transmission to modify the MIU CDMA Transmit I and Q Modem Data. Der WAC überträgt FIR-Filterkoeffizientendaten durch die serielle Portverbindung The WAC transfers FIR filter coefficient data through the serial port connection 912 912 durch den VDC-Controller by the VDC controller 2120 2120 und die FIR-Filter and the FIR filters 2103 2103 , . 2104 2104 . , Jedes FIR-Filter Each FIR filter 2103 2103 , . 2104 2104 ist eigens konfiguriert. specially configured. Die FIR-Filter The FIR filter 2103 2103 , . 2104 2104 verwenden eine Aufwärtsabtastung (Up-Sampling) zum Betrieb mit der doppelten Chiprate, so dass Null-Datenwerte nach jedem MIU-CDMA-Sende-Modem-DATI- und DATQ-Wert zum Erzeugen von FTXI und FTXQ gesendet werden. use an upward scan (up-sampling) for operation with the double chip rate, so zero data values are sent after every MIU CDMA Transmit Modem DATI- and DATQ value to produce Ftxi and FTXQ.
  • [0264] [0264]
    Der VDC The VDC 940 940 verteilt das AGC-Signal AGCDATA vom AGC distributes the AGC signal AGCDATA from the AGC 1750 1750 an die MIUs the MIUs 931 931 , . 932 932 , . 933 933 an den HF-Sender/Empfänger to the RF Transmitter / Receiver 950 950 durch die Verteilungsschnittstelle (DI) by the distribution interface (DI) 2110 2110 . , Die VDC-DI The VDC DI 2110 2110 empfängt Daten RXI und RXQ vom HF-Sender/Empfänger und verteilt das Signal als VDATAI und VDATAQ an MIUs receives data RXI and RXQ from the RF Transmitter / Receiver and distributes the signal as VDATAI and VDATAQ to MIUs 931 931 , . 932 932 , . 933 933 . ,
  • [0265] [0265]
    Gemäß According to 21 21 weist der VDC , the VDC 940 940 auch einen VDC-Controller also a VDC controller 2120 2120 auf, der Status- und Fehler-Informationssignale MIUSTAT von MIUs überwacht und mit der seriellen Verbindung on, monitors the status and error information signals MIUSTAT of MIUs and with the serial connection 912 912 und HSBS and HSBS 970 970 zum Kommunizieren mit dem in for communicating with the in 9 9 gezeigten WAC shown WAC 920 920 verbunden ist. is connected. Der VDC-Controller The VDC controller 2120 2120 weist einen Mikroprozessor, wie zum Beispiel einen Intel-8032-Mikrocontroller, einen (nicht gezeigten) Oszillator, der Zeitgebersignale liefert, und einen (nicht gezeigten) Speicher auf. includes a microprocessor such as an Intel 8032 microcontroller, a (not shown) oscillator, which provides timing signals, and a (not shown) memory. Der VDC-Controllerspeicher weist einen (nicht gezeigten) Flash-Prom zum Enthalten des Controller-Programmcodes für den 8032-Mikroprozessor und einen (nicht gezeigten) SRAM zum Enthalten der temporären Daten auf, die vom Mikroprozessor in den Speicher geschrieben und aus diesem ausgelesen werden. The VDC controller memory includes a (not shown), Flash PROM to contain the controller program code for the 8032 Microprocessor, and a (not shown) SRAM to contain the temporary data, which are written by the microprocessor in the memory and read out therefrom ,
  • [0266] [0266]
    Gemäß According to 9 9 weist die vorliegende Erfindung einen HF-Sender/Empfänger the present invention comprises an RF transmitter / receiver 950 950 und einen Leistungsverstärkerabschnitt and a power amplifier section 960 960 auf. on. Gemäß According to 22 22 ist der HF-Sender/Empfänger is the RF transmitter / receiver 950 950 in drei Abschnitte aufgeteilt: Das Sendermodul divided into three sections: the transmitter module 2201 2201 , das Empfängermodul , The receiver module 2202 2202 und den Frequenzsynthesizer and the frequency synthesizer 2203 2203 . , Der Frequenzsynthesizer The frequency synthesizer 2203 2203 erzeugt eine Sende-Trägerfrequenz TFREQ und empfängt eine Trägerfrequenz RFREQ im Ansprechen auf ein Frequenz-Steuersignal FREQCTRL, das vom WAC produces a transmit carrier frequency TFREQ and a receive carrier frequency RFREQ in response to a frequency control signal FREQCTRL, from the WAC 920 920 auf der seriellen Verbindung on the serial link 912 912 empfangen wird. is received. Im Sendermodul In the transmitter module 2201 2201 werden die analogen Eingangs-I- und -Q-Datensignale TXI und TXQ vom VDC an den Quadraturmodulator be the input analog I and Q data signals TXI and TXQ from the VDC to the quadrature modulator 2220 2220 angelegt, der ebenfalls ein Sende-Trägerfrequenzsignal TFREQ vom Frequenzsyntheziser applied, which also TFREQ a transmit carrier frequency signal from the frequency synthesizer 2203 2203 empfängt, um ein quadraturmoduliertes Sender-Trägersignal TX zu erzeugen. receives to produce a quadrature modulated carrier signal transmitter TX. Das analog-sender-trägermodulierte Signal, ein nach oben konvertiertes HF-Signal TX, wird dann an den Sende-Leistungsverstärker The analog-sender-carrier modulated signal, an up-converted RF signal TX is then applied to the transmit power amplifier 2252 2252 des Leistungsverstärkers of the power amplifier 960 960 angelegt. created. Das verstärkte Sende-Trägersignal wird dann durch die Hochleistungs-Passivkomponenten (HPPC) The amplified transmit carrier signal is then passed through the high-performance passive components (HPPC) 2253 2253 der Antenne the antenna 2250 2250 geleitet, die das nach oben konvertierte HF-Signal als ein CDMA-HF-Signal an den Kommunikationskanal sendet. directed that sends the converted upward RF signal as a CDMA RF signal to the communication channel. In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Sende-Leistungsverstärker In one embodiment of the invention, the transmit power amplifier 2252 2252 acht Verstärker mit jeweils ungefähr 60 Watt Spitze zu Spitze auf. eight amplifiers, each with about 60 watts peak to peak.
  • [0267] [0267]
    Der HPPC The HPPC 2253 2253 weist eine Blitzschutzeinrichtung, ein Ausgangsfilter, einen 10-dB-Richtungskoppler, einen Isolator und einen an den Isolator angeschlossenen Hochleistungsabschluss auf. has a lightning protection device, an output filter, a 10 dB directional coupler, an isolator and an isolator connected to the high-performance statements.
  • [0268] [0268]
    Ein Empfangs-CDMA-HF-Signal wird an der Antenne A receive CDMA RF signal is to the antenna 2250 2250 vom HF-Kanal empfangen und durch den HPPC received from the RF channel and through the HPPC 2253 2253 zum Empfangs-Leistungsverstärker to receive power amplifier 2251 2251 geleitet. passed. Der Empfangs-Leistungsverstärker The receive power amplifier 2251 2251 weist zum Beispiel einen 30-Watt-Leistungstransistor auf, der von einem 5-Watt-Transistor angesteuert wird. has, for example a 30-watt power transistor driven by a 5 watt transistor. Das HF-Empfangsmodul The RF receiver module 2202 2202 bekommt ein quadraturmoduliertes Empfangs-Trägersignal RX vom Empfangs-Leistungsverstärker. gets a quadrature modulated receive carrier signal RX from the receive power amplifier. Das Empfangsmodul The receiver module 2202 2202 weist einen Quadraturdemodulator includes a quadrature demodulator 2210 2210 auf, der das empfangs-trägermodulierte Signal RX und das Empfangs-Trägerfrequenzsignal RFREQ vom Frequenzsyntheziser on which the recep--carrier modulated signal RX and the receive carrier frequency signal from the frequency synthesizer RFREQ 2203 2203 annimmt, den Träger synchron demoduliert und analoge I- und Q-Kanäle liefert. assumes the carrier synchronously demodulates and provides analog I and Q channels. Diese Kanäle werden gefiltert, um die Signale RXI und RXQ zu erzeugen, die an den VDC These channels are filtered to produce the signals RXI and RXQ, which the VDC 940 940 übertragen werden. be transferred.
  • Die Teilnehmereinheit The subscriber unit
  • [0269] [0269]
    23 23 zeigt die Teilnehmereinheit (SU) einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. shows the subscriber unit (SU) of one embodiment of the invention. Wie gezeigt, weist die SU einen HF-Abschnitt As shown, the SU an RF section 2301 2301 mit einem HF-Modulator with an RF modulator 2302 2302 , einem HF-Demodulator , An RF demodulator 2303 2303 und einen Splitter/Isolator and a splitter / insulator 2304 2304 auf, die globale und zugewiesene logische Kanäle empfangen, welche die Verkehrs- und Steuernachrichten und globalen Pilotsignale im Vorwärts-Verbindungs-CDMA-HF-Kanalsignal enthalten, sowie zugewiesene Kanäle und Rück-Pilotsignale im Rück-Verbindungs-CDMA-HF-Kanal empfangen. to receive the global and assigned to logical channels that contain the traffic and control messages and global pilot signals in the forward link CDMA RF channel signal and receive channels assigned and rear pilot signals in the return-link CDMA RF channel. Die Vorwärts- und Rückverbindungen werden durch eine Antenne The forward and reverse links are through an antenna 2305 2305 empfangen beziehungsweise gesendet. received or sent. Der HF-Abschnitt verwendet in einer beispielhaften Ausführungsform einen herkömmlichen Superheterodynempfänger (Überlagerungsempfänger) mit zweifacher Konversion mit einer synchronen Demodulatorantwort auf das Signal ROSC. The RF section used in an exemplary embodiment of a conventional superheterodyne receiver (superheterodyne receiver) with double conversion with a synchronous Demodulatorantwort to the signal ROSC. Die Selektivität eines solchen Empfängers wird durch ein (nicht dargestelltes) 70-MHz-Transversal-SAW-Filter hergestellt. Selectivity of such a receiver is manufactured by a (not shown) 70 MHz transversal SAW filter. Der HF-Modulator weist einen (nicht gezeigten) Synchronmodulator auf, der auf das Trägersignal TOSC zum Erzeugen eines quadraturmodulierten Trägersignals anspricht. The RF modulator includes a (not shown) synchronous modulator responsive to the carrier signal TOSC to produce a quadrature modulated carrier signal. Dieses Signal wird in seiner Frequenz durch eine (nicht gezeigte) Verschiebungs-Mischschaltung erhöht. This signal is increased in its frequency by a (not shown) displacement mixing circuit.
  • [0270] [0270]
    Die SU weist ferner eine Teilnehmer-Leitungs-Schnittstelle The SU further includes a subscriber line interface 2310 2310 auf, welche die Funktionalität eines Steuerungsgenerators (CC-Generators), einer Datenschnittstelle in which the functionality of a control generator (CC) generator, a Data Interface 2320 2320 , eines ADPCM-Codierers , An ADPCM coder 2321 2321 , eines ADPCM-Decodierers , An ADPCM decoder 2322 2322 , eines SU-Controllers , A SU controller 2330 2330 , eines SU-Taktsignalgenerators , A SU-clock signal generator 2331 2331 , eines Speichers , A memory 2332 2332 und eines CDMA-Modems and a CDMA modem 2340 2340 aufweist, das im Wesentlichen das gleiche ist wie das CDMA-Modem having the substantially the same as the CDMA modem 1210 1210 , das oben anhand von The above with reference to 13 13 beschrieben wurde. has been described. Es wird darauf hingewiesen, dass die Datenschnittstelle It should be noted that the interface port 2320 2320 , der ADPCM-Codierer , The ADPCM coder 2321 2321 und der ADPCM-Decodierer and the ADPCM decoder 2322 2322 typischerweise als ein Standard-ADPCM-Codierer/Decodierer-Chip vorgesehen sind. are typically provided as a standard ADPCM Encoder / Decoder chip.
  • [0271] [0271]
    Das Vorwärts-Verbindungs-CDMA-HF-Kanalsignal wird an den HF-Demodulator The Forward Link CDMA RF Channel signal is applied to the RF demodulator 2303 2303 zum Erzeugen des Vorwärts-Verbindungs-CDMA-Signals angelegt. applied to generate the forward link CDMA signal. Das Vorwärts-Verbindungs-CDMA-Signal wird an das CDMA-Modem The forward link CDMA signal is provided to the CDMA modem 2340 2340 geliefert, das eine Synchronisation mit dem globalen Pilotsignal erlangt, das globale Pilot-Synchronisationssignal an den Taktgeber provided that obtains a synchronization with the Global pilot signal, the global pilot synchronization signal to the Clock 2331 2331 erzeugt, um die System-Zeitgebersignale zu erzeugen, und die Vielzahl logischer Kanäle entspreizt. generated, to generate the system timing signals, and despreads the plurality of logical channels. Das CDMA-Modem The CDMA Modem 2340 2340 akquiriert auch die Verkehrsnachrichten RMESS und Steuernachrichten RCTRL und liefert die Verkehrs-Nachrichtensignale RMESS an die Datenschnittstelle acquires the traffic messages and control messages Rmeas RCTRL and provides the traffic message signals Rmeas to the data interface 2320 2320 und Empfangs-Steuer-Nachrichtensignale RCTRL an den SU-Controller and receive control messages RCTRL signals to the SU controller 2330 2330 . ,
  • [0272] [0272]
    Die Empfangs-Steuerungs-Nachrichtensignale RCTRL enthalten ein Teilnehmer-Identifikationssignal, ein Codiersignal und Träger-Modifikationssignale. The receive control messages RCTRL signals contain a subscriber identification signal, an encoder signal and carrier-modification signals. Das RCTRL kann auch Steuer- und andere Telekommunikations-Signalisierungsinformation enthalten. The RCTRL may also include control and other telecommunication signaling information. Das Empfangs-Steuerungs-Nachrichtensignal RCTRL wird an den SU-Controller The receive control messages RCTRL signal is applied to the SU controller 2330 2330 angelegt, der anhand des aus RCTRL abgeleiteten Teilnehmer-Identifikationswertes überprüft, dass der Anruf für die SU ist. created, the monitored using derived from RCTRL subscriber identification value that the call for the SU. Der SU-Controller The SU controller 2330 2330 stellt anhand des Codiersignal- und Trägerraten-Modifikationssignals den Typ von im Verkehrs-Nachrichtensignal enthaltenen Benutzerinformation fest. adjusted according to the Codiersignal- and carrier rate modification signal determines the type contained in the traffic message signal user information. Wenn das Codiersignal anzeigt, dass die Verkehrsnachricht ADPCM-codiert ist, wird die Verkehrsnachricht RVMESS an den ADPCM-Decodierer If the encoding signal indicating that the traffic message is ADPCM coded, the traffic message RVMESS to the ADPCM decoder 2322 2322 gesendet, indem eine Auswahlnachricht an die Datenschnittstelle sent by a selection message to the Data Interface 2320 2320 gesendet wird. is sent. Der SU-Controller The SU controller 2330 2330 sendet ein ADPCM-Codiersignal und Trägerratensignal aus, das vom Codiersignal abgeleitet wurde, an den ADPCM-Decodierer sends out an ADPCM coding signal and bearer rate signal derived from the coding signal to the ADPCM decoder 2322 2322 . , Das Verkehrsnachrichtensignal RVMESS ist das Eingangssignal an den ADPCM-Decodierer The traffic message signal RVMESS is the input signal to the ADPCM decoder 2322 2322 , wo das Verkehrs-Nachrichtensignal im Ansprechen auf die Werte des Eingangs-ADPCM-Codiersignal in ein digitales Informationssignal RINF konvertiert wird. Where the traffic message signal is converted on the values of the input ADPCM-encoding signal in a digital information signal RINF in response.
  • [0273] [0273]
    Wenn der SU-Controller If the SU controller 2330 2330 feststellt, dass der Typ von Benutzerinformation, der im Verkehrs-Nachrichtensignal aus dem Codiersignal enthalten ist, nicht ADPCM-codiert ist, dann gelangt RDMESS transparent durch den ADPCM-Codierer. notes that the type of user information that is contained in the traffic message signal from the coding signal is not ADPCM coded, then passes through the transparent RDMESS ADPCM encoder. Die Verkehrsnachricht RDMESS wird von der Datenschnittstelle The traffic message is RDMESS of the data interface 2320 2320 direkt an den Schnittstellen-Controller (IC) directly to the Interface Controller (IC) 2312 2312 der Teilnehmerleitungsschnittstelle the subscriber line interface 2310 2310 weitergeleitet. forwarded.
  • [0274] [0274]
    Das digitale Informationssignal RINF oder RDMESS wird an die Teilnehmerleitungsschnittstelle The digital information signal RINF or RDMESS is to subscriber line interface 2310 2310 angelegt, welche einen Schnittstellen-Controller (IC) created which an interface controller (IC) 2312 2312 und eine Leitungsschnittstelle (LI) and a line interface (LI) 2313 2313 aufweist. has. Auf die beispielhafte Ausführungsform ist der IC ein erweiterter PCM-Schnittstellen-Controller (EPIC), und die LI ist eine Teilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung (SLIC) für POTS, was Signalen des RINF-Typs entspricht, und eine ISDN-Schnittstelle für ISDN, was Signalen des RDMESS-Typs entspricht. In the exemplary embodiment the IC is an Extended PCM Interface Controller (EPIC) and the LI is a subscriber line interface circuit (SLIC) for POTS which corresponds to signals of RINF type, and a ISDN Interface for ISDN which signals the RDMESS type corresponds. Die EPIC- und SLIC-Schaltungen sind auf diesem Gebiet wohl bekannt. The EPIC and SLIC circuits are well known in the art. Die Teilnehmerleitungsschnittstelle The subscriber line interface 2310 2310 konvertiert das digitale Informationssignal RINF oder RDMESS in das benutzerdefinierte Format. converts the digital information signal RINF or RDMESS in the custom format. Das benutzerdefinierte Format wird vom SU-Controller The custom size is from SU controller 2330 2330 an den IC to IC 2312 2312 geliefert. delivered. Die LI The LI 2310 2310 weist Schaltungen zur Durchführung solcher Funktionen, wie zum Beispiel A-Gesetz- oder μ-Gesetz-Konversion, erzeugen eines digitalen Tons und Erzeugen oder Interpretieren von Signalisierungsbits auf. includes circuits for performing such functions as, for example, A-legislative or μ-law conversion, generating on a digital sound and generating or interpreting signaling bits. Die Leitungsschnittstelle erzeugt auch das Benutzer-Informationssignal an den SU-Benutzer The line interface also produces the user information signal to the SU User 2350 2350 , wie von der Teilnehmerleitungsschnittstelle definiert, zum Beispiel POTS-Sprache, Sprachbanddaten oder ISDN-Datendienst. , As defined by the subscriber line interface, for example POTS voice, voiceband data or ISDN data service.
  • [0275] [0275]
    Für einen Rück-Verbindungs-CDMA-HF-Kanal wird ein Benutzerinformationssignal an die LI For a back-link CDMA RF Channel, a user information signal to the LI 2313 2313 der Teilnehmerleitungsschnittstelle the subscriber line interface 2310 2310 angelegt, welche ein Dienstsignal und ein Informationssignal an den SU-Controller aussendet. applied, which sends a service signal and an information signal to the SU controller. Der IC The IC 2312 2312 der Teilnehmerleitungsschnittstelle the subscriber line interface 2310 2310 erzeugt ein digitales Informationssignal TINF, welches das Eingabesignal an den ADPCM-Codierer generates a digital information signal TINF which is the input signal to the ADPCM coder 2321 2321 ist, wenn das Benutzerinformationssignal ADPCM-codiert werden soll, wie zum Beispiel für einen POTS-Dienst. is, if the user information signal is to be ADPCM encoded, such as for POTS service. Für Daten oder andere nicht ADPCM-codierte Benutzerinformation leitet der IC For data or other non-ADPCM encoded user information forwarded to the IC 2312 2312 die Datennachricht TDMESS direkt an die Datenschnittstelle the data message TDMESS directly to the data interface 2320 2320 weiter. on. Das Anruf-Steuermodul (CC), welches in der Teilnehmerleitungsschnittstelle The Call control module (CC), which in the subscriber line interface 2310 2310 enthalten ist, bezieht Anruf-Steuerungsinformation aus dem Benutzerinformationssignal und leitet die Anrufs-Steuerungsinformation CCINF an den SU-Controller is included, refers call control information from the user information signal and forwards the call control information CCINF to the SU controller 2330 2330 weiter. on. Der ADPCM-Codierer The ADPCM encoder 2321 2321 empfängt ebenfalls Codiersignale und Träger-Modifikationssignale vom SU-Controller also receives encoder signals and carrier-modification signals from the SU controller 2330 2330 und konvertiert das Eingabe-Digital-Informationssignal in das Ausgabe-Nachrichten-Verkehrssignal TVMESS im Ansprechen auf die Codier- und Träger-Modifikationssignale. and converts the input digital information signal into the output message traffic signal TVMESS in response to the coding and bearer modification signals. Der SU-Controller The SU controller 2330 2330 gibt auch die Rück-Steuerungssignale aus, welche die Codiersignal-Anruf-Steuerungsinformation enthält, und das Träger-Kanal-Modifikationssignal an das CDMA-Modem. also gives the reverse control signals of which contains the coding signal call control information, and the carrier-channel modification signal to the CDMA modem. Das Ausgangs-Nachrichtensignal TVMESS wird an die Datenschnittstelle The output message signal TVMESS is applied to the Data Interface 2320 2320 angelegt. created. Die Datenschnittstelle The data interface 2320 2320 sendet die Benutzerinformation als ein Sende-Nachrichtensignal TMESS an das CDMA-Modem sends the user information as a send-message signal TMESS to the CDMA modem 2340 2340 . , Das CDMA-Modem The CDMA Modem 2340 2340 spreizt die Ausgangs-Nachrichten- und Rück-Steuerungskanäle TCTRL, die vom SU-Controller spreads the output message and reverse control channels TCTRL that the SU controller 2330 2330 empfangen werden, und erzeugt das Rück-Verbindungs-CDMA-Signal. are received, and generates the back-link CDMA signal. Das Rück-Verbindungs-CDMA-Signal wird an den HF-Sendeabschnitt The return-link CDMA signal is provided to the RF transmit section 2301 2301 geliefert und vom HF-Modulator and delivered by the RF modulator 2302 2302 zum Erzeugen des Rück-Verbindungs-CDMA-HF-Kanalsignals moduliert, das von der Antenne modulated for generating the return-link CDMA RF channel signal transmitted from the antenna 2305 2305 ausgesendet wird. is emitted.
  • Ruf-Verbindungs- und -Einrichtungs-Vorgang Call connection and -Einrichtungs operation
  • [0276] [0276]
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