Изобретение относится к беспроводным системам связи, в частности, к способу и системе для обработки сигналов для использования в беспроводной системе связи.
Предшествующий уровень техники
Традиционные беспроводные системы связи включают в себя базовые станции, каждая из которых содержит приемопередатчики речевых сигналов и по меньшей мере один сканирующий приемник. Сканирующий приемник может быть использован для выполнения измерения качества сигнала, передаваемого абонентским устройством в соседней ячейке системы связи, являющейся кандидатом на переключение каналов связи. Такие измерения качества обычно проводятся для множества ячеек-кандидатов с помощью сканирующего приемника в каждой из ячеек-кандидатов. Для переключения каналов связи обычно выбирается ячейка с наивысшим измеренным качеством. Однако зачастую сканирующий приемник измеряет сигнал, отличный от сигнала, передаваемого абонентским устройством. При этом сканирующий приемник может выдать высокое измеренное качество сигнала, что является ошибкой, поскольку это измерение не основано на сигнале, поступающем от абонентского устройства.
Чтобы уменьшить вероятность таких неправильных измерений, в некоторых сотовых системах сканирующие приемники измеряют периодически передаваемый идентифицирующий сигнал от абонентского устройства, такой как цифровой контрольный тональный аудиосигнал, используемый в узкополосных аналоговых сканирующих системах. В таких сотовых системах перед индикацией удовлетворительного результата измерения качества сигнала сканирующий приемник обнаруживает цифровой контрольный тональный аудиосигнал. Однако этот сигнал не всегда передается абонентским устройством, например, во время передачи слов синхронизации и информационных данных. Таким образом, если обнаружение цифрового контрольного тонального аудиосигнала происходит, когда этот сигнал не передается, то соответствующее измерение качества сигнала может быть квалифицировано ненадлежащим образом.
Известен способ обработки принимаемого сигнала в беспроводной системе связи, при котором первая наземная станция в спутниковой системе связи множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) обнаруживает временные характеристики временного кадра, с использованием которых она передает пакетные данные к спутнику; первая наземная станция передает сигнал обнаружения к спутнику, который ретранслирует сигнал к второй наземной станции, которая содержит устройство управления обнаружением пакета; вторая наземная станция использует сигнал обнаружения для вычисления времени, которое должно пройти от момента, когда должен начаться следующий временной кадр пакета; вторая наземная станция затем передает эту информацию к первой наземной станции (см. патент США N 4689787, кл. H 04 J 3/06, опубл. 25.08.1987).
Кроме того, известна беспроводная система связи, содержащая первую антенну для приема первого аналогового сигнала, вторую антенну для приема второго сигнала, первый приемник, связанный с первой антенной, второй приемник, связанный со второй антенной (см. патент США N 5487091, кл. H 04 В 7/10, опубл. 23.01.1996).
Известен также способ переключения каналов связи в сотовой телефонной системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), при котором все сотовые ячейки передают пилот-сигнал, а все абонентские устройства принимают пилот-сигнал соответствующий своей текущей сотовой ячейки и пилот-сигналы соседних сотовых ячеек; когда абонентское устройство определяет, что пилот-сигнал соседней ячейки более мощный, чем пилот-сигнал текущей сотовой ячейки данного абонентского устройства, абонентское устройство передает сообщение, запрашивающее переключение каналов связи, в базовую станцию его сотовой ячейки; базовая станция ретранслирует полученное сообщение к контроллеру, который устанавливает канал связи между абонентским устройством и соседней сотовой ячейкой; базовые станции обеих сотовых ячеек принимают данные от абонентского устройства и передают данные к контроллеру системы, который сравнивает данные от двух базовых станций на покадровой основе и передает кадры данных с более высоким качеством сигнала соответствующим получателям (см. патент США N 5101501, кл. H 04 Q 7/00, опубл. 31.03.1992).
Следовательно, было бы желательно создать способ для определения того, основано ли измерение качества сигнала на передаче от конкретного абонентского устройства, без использования обнаружения цифрового контрольного тонального аудиосигнала. Соответственно имеется потребность в улучшенном способе обработки сигналов для использования в беспроводной системе связи.
Сущность изобретения
Для удовлетворения этой потребности настоящее изобретение предусматривает способ обработки принимаемого сигнала в беспроводной системе связи. Способ включает в себя этапы обнаружения первого цифрового сигнала в первом приемнике, измерения временных параметров первого цифрового сигнала и посылки данных, связанных с этими временными параметрами, во второй приемник.
Согласно другому аспекту изобретения заявлен способ выполнения переключения каналов связи от первого канала связи ко второму каналу связи в беспроводной системе связи. Способ включает в себя этапы обнаружения первого цифрового сигнала в первом приемнике, измерения временных параметров первого цифрового сигнала, посылки первого сообщения в центральный процессор, реагирующий на первый и второй каналы связи; посылки второго сообщения от центрального процессора во второй приемник; обнаружения второго цифрового сигнала во втором приемнике, начиная с момента времени запуска, при продолжении обнаружения первого цифрового сигнала в первом приемнике; посылки третьего сообщения от второго приемника в центральный процессор; и сравнения второго цифрового сигнала по меньшей мере с частью первого цифрового сигнала на основе момента времени запуска. Первое сообщение включает в себя данные, связанные с временными параметрами. Второе сообщение основывается на информации, заключенной в первом сообщении. Третье сообщение включает в себя второй цифровой сигнал и момент времени запуска.
Согласно еще одному аспекту изобретения заявлен способ обработки сигналов для использования с беспроводной системой связи. Этот способ включает в себя этапы обнаружения первого цифрового сигнала в первом приемнике, выборки второго сигнала во втором приемнике в течение первого временного интервала от первого момента времени запуска до первого момента времени окончания для получения первой части второго цифрового сигнала; выборки второго сигнала во втором приемнике в течение второго временного интервала от второго момента времени запуска до второго момента времени окончания для получения второй части второго цифрового сигнала; и сравнения первой и второй частей второго цифрового сигнала с частью первого цифрового сигнала на основе первого и второго моментов времени запуска и на основе первого и второго моментов времени окончания. Первый цифровой сигнал представляет информацию, передаваемую абонентским устройством.
Согласно еще одному аспекту изобретения заявлена беспроводная система связи. Система включает в себя первую антенну, принимающую первый аналоговый сигнал; вторую антенну, принимающую второй аналоговый сигнал; первый приемник, связанный с первой антенной; второй приемник, связанный со второй антенной и синхронизированный по времени с первым приемником; измерительный блок, связанный с первым приемником; и канал обмена данными, связанный с первым приемником. Первый приемник обнаруживает первый цифровой сигнал, получаемый из первого аналогового сигнала, второй приемник обнаруживает второй цифровой сигнал, получаемый из второго аналогового сигнала. Измерительный блок измеряет временные параметры первого цифрового сигнала, а канал обмена данными передает данные, относящиеся к этим временным параметрам.
Изобретение вместе с его преимуществами поясняется в следующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 дана блок-схема предпочтительного варианта беспроводной системы связи;
на фиг. 2 - блок-схема приемопередатчика по фиг. 1;
на фиг. 3 - блок-схема части беспроводной системы связи по фиг. 1;
на фиг. 4 - блок-схема способа обработки сигналов в системе по фиг. 3;
на фиг. 5 - блок-схема способа выполнения переключения каналов связи в беспроводной системе связи по фиг. 1;
на фиг. 6 - схема, показывающая распределение во времени операций, выполняемых в сканирующем приемнике по фиг. 3.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показана беспроводная сотовая система связи 20. Сотовая система связи 20 включает в себя центр коммутации мобильных абонентов (ЦКМ) 22 и множество базовых приемопередающих станций (БПС) 24, подсоединенных к ЦКМ 22 через соединительные линии связи 25. Каждая из БПС 24 включает в себя множество приемопередатчиков (ПП) 26, сканирующих приемников (СКАН) 28 и схем интерфейса (СИ) 30. В конкретном варианте по фиг. 1 ЦКМ 22 представляет собой коммутатор, такой как Motorola ЕМХ2500'. БПС 24 могут представлять собой подходящую базовую станцию, такую как базовая станция Motorola SC 9600'.
На фиг. 2 показана более подробная схема приемопередатчика 26. Приемопередатчик 26 подсоединен к множеству антенн 102 и включает в себя множество схем усиления и преселекции 104 и множество смесителей с понижением частоты 106 и 108. Усилители 104 и смесители с понижением частоты 106 и 108 входят в состав обычного радиочастотного (РЧ) каскада. Приемопередатчик 26 также включает в себя контроллер, такой как первый процессор 112, постпроцессор 114 и память 110. Первый процессор 112 связан с памятью 110 и с постпроцессором 114. Постпроцессор 114 получает сигналы 118 от первого процессора 112 и выдает обработанный сигнал 116, который подается на схему интерфейса 30.
В приемопередатчике 26 радиочастотный (РЧ) сигнал принимается в антенне 102, усиливается усилителем 104 и преобразуется с понижением частоты преобразователем с понижением частоты 106 для получения сигнала промежуточной частоты (ПЧ) 107. Смеситель с понижением частоты 108 получает сигнал ПЧ 107 и выдает цифровой сигнал, такой как комплексный сигнал полосы модулирующих частот, посылаемый по шине данных 109, например по шине непосредственного доступа к памяти, передающей синфазную (I) квадратурную (Q) составляющие, а также значения автоматической регулировки усиления (АРУ), связанные с сигналом полосы модулирующих частот. Затем значения I, Q и АРУ запоминаются в памяти 110. Следует отметить, что как приемники СКАН 28, так и ПП 26 обычно содержат одни и те же аппаратные средства, как показано на фиг. 2.
На фиг. 3 показана логическая структура предпочтительного варианта системы 36, которая может являться частью беспроводной системы связи 20. Система 36 включает в себя первый приемник 26, по существу приемопередатчик речевых сигналов, контроллер сканирования 40 и второй приемник 28, представляющий собой сканирующий приемник. Первый приемник 26 связан с контроллером сканирования 40 через канал обмена данными 48, который связан со вторым приемником 28 посредством канала обмена данными 49.
Первый приемник 26 синхронизирован по времени со вторым приемником 28, например, путем обеспечения общего тактового сигнала для каждого приемника 26, 28. Поскольку каждый ЦКМ 22 обеспечен точным тактовым сигналом, например, с помощью приемника GPS (Глобальная спутниковая система определения местоположения), то одним из способов обеспечения общего тактового сигнала является посылка информации о временных параметрах в БПС 24 посредством временного интервала в Т1-каналах 25. Схемы интерфейсов 30, на которые нагружены Т1-каналы 25, распределяют информацию о временных параметрах через шину данных на другие схемы интерфейсов в БПС 24. Информация о временных параметрах может быть передана на приемопередатчики 26 и на сканирующие приемники 28, которые соединены со схемами интерфейсов 30 через шины данных. В альтернативной конфигурации каждая БПС 24 может быть снабжена приемником GPS или каким-либо другим точным источником тактового сигнала. Информация о временных параметрах от источника тактовых сигналов БПС 24 может быть передана на приемопередатчики 26 и сканирующие приемники 28 в каждой БПС 24 через шины данных.
Каналы обмена данными 48, 49 могут представлять собой любые подходящие средства связи, такие как канал связи Т1 или шину передаваемых параллельно данных в зависимости от конкретной конфигурации. Первый приемник 26 электрически связан или осуществляет информационный обмен с измерительным блоком 45, который обеспечивает выполнение измерений временных параметров обнаруженного сигнала, принимаемого приемопередатчиком 26, такого как цифровой сигнал, несущий информацию, которая передается абонентским устройствам, таким как сотовый телефон. Контроллер сканирования 40 может быть выполнен на микропроцессоре, таком как микропроцессор 112 или 114, размещенный в приемопередатчике 26 или сканирующем приемнике 28 в БПС 24, или в процессоре в ЦКМ 22. В случае, когда контроллер сканирования 40 размещен в ЦКМ 22, каналы данных 48, 49 могут представлять собой линии 25, соединяющие БПС 24 с ЦКМ 22.
В процессе функционирования, после того как приемопередатчик речевых сигналов 26 зафиксировал первый принимаемый цифровой сигнал, такой как инфразвуковой сигнал в узкополосной аналоговой сотовой системе, приемопередатчик речевых сигналов 26 активизирует измерительный блок 45 для выполнения измерений временных параметров. Эти измерения временных параметров включают в себя оценку скорости передачи в битах, время начала последнего принятого бита, бит инфразвукового сигнала в случае узкополосного аналогового сигнала и номер последнего принятого бита. Чтобы определить номер бита измерительный блок 45 содержит счетчик, который сначала инициализируется, а затем получает приращение при успешном обнаружении каждого последующего бита из принимаемого цифрового сигнала. Каждый отдельно обнаруженный бит может быть подходящим образом увязан с конкретным значением счетчика.
Конкретный способ обнаружения цифрового контрольного тонального аудиосигнала (DSAT-digital supervisory audio tone) в приемопередатчике речевых сигналов 26 описывается ниже.
Сигналы DSAT и DST в приемопередатчике речевых сигналов обнаруживаются процессором 112. Процессор 112 реализует фазовую автоподстройку частоты (ФАПЧ), для синхронизации с принятым инфразвуковым сигналом и чтобы восстановить отдельные значения битов инфразвукового сигнала. Принятые биты из контура ФАПЧ вводятся в 24-битовый регистр. 24-битовая последовательность DSAT, присвоенная приемопередатчику речевых сигналов 26, сравнивается с принятыми битами, и если имеется одна ошибка или нет ни одной ошибки, то имеет место условие "начальное обнаружение DSAT". Если обнаружено больше одной ошибки, то тогда последовательность DSAT циклически сдвигается и снова сравнивается с принятыми данными в 24-битовом регистре. Это повторяется до тех пор, пока либо не возникает условие начального обнаружения, либо не будет выполнено сравнение по всем 24 циклическим сдвигам последовательности DSAT. Если последний случай устанавливается как истинный, то тогда следующий принятый бит сдвигается в 24-битовый регистр приема. Если возникло условие начального обнаружения, то определяется текущая фаза DSAT и запускается процедура вхождения в синхронизм, проводящая сравнение только ожидаемой фазы DSAT. Заметим, что вышеописанный способ может быть также использован и для обнаружения сигнала DST, если принятая последовательность сравнивается с инвертированной последовательностью DSAT.
После того, как появилось условие "начальное обнаружение DSAT", биты в вышеупомянутом 24-битовом регистре копируются в 30-битовый регистр, определяемый как "B-окно". Последовательно принимаемые биты будут сдвигаться в B-окно. После того, как новые биты будут смещены в позицию самого младшего бита B-окна, ранее принятые биты с позиции самого старшего бита B-окна будут сдвинуты в позицию самого младшего бита окна, определяемого как "A-окно". Подобным же образом, после появления условия "начальное обнаружение DSAT", значения последовательности DSAT, при которых было обнаружено совпадение, будут скопированы в 30-битовый регистр, определяемый как "D-окно". Когда принимаются новые биты, позиция самого младшего бита D-окна может быть обновлена следующим ожидаемым битом сигнала DSAT. Когда самый младший бит D-окна обновлен последующими битами последовательности DSAT, биты с позиции самого старшего бита D-окна могут быть сдвинуты в позицию самого младшего бита окна, определенного как C-окно. Когда биты принимаются приемопередатчиком речевых сигналов 26, состояние DSAT и DST может быть определено путем выполнения сравнений битов в B- и D-окнах и путем выполнения сравнений битов в A- и C-окнах.
После появления условий "начальное обнаружение DSAT" следующие 6 принятых битов сдвигаются в B-окно и затем сравниваются с ожидаемыми битами DSAT с использованием определенной фазы DSAT. Если все 6 битов при этой проверке оказываются правильными, то возникает условие "подтвержденное обнаружение DSAT". Если обнаружена ошибка, то следующий бит сдвигается в B-окно и начинается поиск DSAT для "начального обнаружения DSAT". Заметим, что вышеописанный способ может быть использован и для обнаружения DST, если принятая последовательность сравнивается с инвертированной последовательностью DSAT.
После появления условия "подтвержденное обнаружение DSAT" приемопередатчик речевых сигналов 26 переходит в состояние "обнаружение DSAT" и начинает непрерывно контролировать состояние DSAT и DST посредством сравнений B- и D-окон и А- и C-окон по мере приема последовательных битов. Заметим, что состояние "обнаружение DST" могло бы быть введено, если бы принятая последовательность сравнивалась с инвертированной последовательностью DSAT. Состояние "не обнаружено" может быть введено из состояний "обнаружение DSAT" или "обнаружение DST", если сравнение B- и D-окон приводит к числу ошибок в битах, большему трех, но меньшему 20, а сравнение А- и C-окон дает число ошибок в битах большее трех, но меньшее 27. После ввода состояния "не обнаружено" состояние "обнаружение DSAT" может быть введено, если сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах меньшее или равное 2. Подобным же образом, после введения состояния "не обнаружено" состояние "обнаружение DST" может быть введено, если сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах, большее или равное 28. Приемопередатчик речевых сигналов может перейти из состояния "обнаружение DSAT" в состояние "обнаружение DST", если сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах, большее 26, или если сравнение А- и C-окон дает число ошибок в битах, большее 26, когда сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах, большее трех, но меньшее 27. Подобным же образом приемопередатчик речевых сигналов может перейти из состояния "обнаружение DST" в состояние "обнаружение DSAT", если сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах, меньшее 4, или если сравнение А- и C-окон дает число ошибок в битах, меньшее 4, когда сравнение В- и D-окон дает число ошибок в битах, большее трех, но меньшее 27. Заметим, что из любого из состояний "не обнаружено", "обнаружение DSAT" или "обнаружение DST" приемопередатчик речевых сигналов 26 может временно войти в состояние, при котором он принимает сообщение, когда сравнение B-окна с 30-разрядным синхрословом дает число ошибок в битах, меньшее или равное 4. Следует иметь в виду, что настоящее изобретение не ограничивается конкретным способом обнаружения сигнала DSAT или DST и что вышеописанный способ раскрыт только в качестве конкретного примера для иллюстрации изобретения.
Согласно фиг. 3 первое сообщение 42, называемое сообщением о временных параметрах, формируется и затем посылается из первого приемника 26 в контроллер сканирования 40. Сообщение о временных параметрах 42 включает в себя временные параметры на основе первого принятого цифрового сигнала, такие как данные измерений временных параметров, рассмотренные выше со ссылками на измерительный блок 45. Контроллер сканирования 40 обнаруживает первое сообщение 42 и посылает второе сообщение 43 на основе первого сообщения. Второе сообщение 43 также включает в себя информацию о временных параметрах. В конкретном иллюстративном примере второе сообщение 43 включает в себя номер бита, для которого производились измерения приемопередатчиком речевых сигналов 26, начальное время обнаружения этого номера бита, скорость передачи первого принятого цифрового сигнала и количество битов, подлежащих выборке вторым приемником 28.
После того как сканирующий приемник 28 обнаружил второе сообщение 43 и после того как он вошел в режим ожидания, этот сканирующий приемник 28 настраивается на частоту первого принятого сигнала для обнаружения второго цифрового сигнала, который соответствует первому цифровому сигналу. Сканирующий приемник 28 начинает выборку второго цифрового сигнала - обычно инфразвукового сигнала, такого как сигнал DSAT, передаваемый абонентским устройством, с начала следующего полного двоичного разряда, подлежащего обнаружению. Затем второй приемник 28 осуществляет выборку битов, запрошенных контроллером сканирования 40. Когда выборка завершена, сканирующий приемник 28 возвращает данные выборки 44, такие как биты выборки, вместе с номером первого бита выборки в контроллер сканирования 40. Кроме того, данные выборки 44 могут также включать в себя данные измерения качества сигнала, например, измерения уровня второго принятого сигнала, выполненного сканирующим приемником 28. Как вариант результат измерения качества сигнала может быть послан в отдельном сообщении в контроллер сканирования 40.
Приемопередатчик речевых сигналов 26 продолжает обнаружение первого цифрового сигнала. Приемопередатчик речевых сигналов 26 посылает данные выборки 46, включая обнаруженные биты первого принятого цифрового сигнала и значение счетчика битов для каждого обнаруженного бита в контроллер сканирования 40. Данные выборки 46 могут передаваться в контроллер сканирования 40, после того как обнаружен каждый отдельный принятый бит, либо данные выборки могут передаваться в более длинном сообщении, которое включает в себя множество обнаруженных битов. Кроме того, следует отметить, что в данных выборки 46 предпочтительно корректируются ошибки, что производится с помощью приемопередатчика речевых сигналов 26, перед пересылкой их в контроллер сканирования 40.
Приемопередатчик речевых сигналов 26 принимает инфразвуковой сигнал и выполняет коррекцию ошибок в этом сигнале. Приемопередатчик речевых сигналов 26 сравнивает инфразвуковой сигнал с ожидаемой копией DSAT и, если принятый инфразвуковой сигнал по существу совпадает с этой копией, исправляет биты с ошибками, изменяя значения этих битов на значения ожидаемой копии. Подобным же образом приемопередатчик речевых сигналов 26 сравнивает инфразвуковой сигнал с ожидаемой копией DST и, если инфразвуковой сигнал по существу совпадает с ней, то исправляет биты с ошибками, изменяя значения этих битов на значения ожидаемой копии. Переходы от DSAT в DST и от DST в DSAT могут быть точно определены, как описано в Патенте США N 5146610. Приемопередатчик речевых сигналов 26 сравнивает принятый инфразвуковой сигнал с известным синхрословом и, при совпадении их по существу, исправляет биты с ошибками, изменяя значения этих битов на значения из известного синхрослова.
После приема сообщения абонентского устройства приемопередатчик речевых сигналов 26 декодирует это сообщение, например путем БЧХ-декодирования (на базе кода Боуза-Чоудхури-Хоквингема), широко известного специалистам в данной области техники. Если декодирование оказывается успешным, то информационное слово, такое как слово на основе манчестерского кода, может быть восстановлено и направлено в контроллер сканирования 40. Если кодирование оказалось безуспешным, то приемопередатчик речевых сигналов 26 не направляет данные выборки в контроллер сканирования 40. Однако, если сообщение от абонентского устройства позднее повторяется и успешно декодируется и может быть определено, что недекодированное ранее информационное слово было позднее декодировано, то приемопередатчик речевых сигналов 26 может направить исправленные значения декодированного сообщения в контроллер сканирования 40, указывая позиции битов ранее недекодированного информационного слова.
В конкретном иллюстративном примере в узкополосной сотовой системе первый цифровой сигнал, принятый приемопередатчиком 26, может быть либо сигналом DSAT, либо сигналом DST. Сигнал DST обычно передается вместо сигнала DSAT мобильным абонентом с помощью телефонного аппарата определенного типа, называемого DTX-телефоном (когда телефон приглушен и ведет передачу с низким уровнем мощности). Однако первый цифровой сигнал может также включать в себя синхрослово. В этом случае приемопередатчик речевых сигналов 26 переходит в состояние обнаружения сообщения, передаваемого абонентским устройством. В процессе обнаружения сообщения абонентского устройства приемопередатчик речевых сигналов 26 обычно не направляет данные выборки 46 в контроллер сканирования 40. Кроме того, если приемопередатчик речевых сигналов 26 определяет, что невозможно обнаружить ни условие DSAT, ни условие DST, поскольку имеется слишком много ошибок, то приемопередатчик речевых сигналов 26 может принять решение не направлять данные выборки 46 в контроллер сканирования в данный момент. Приемопередатчик речевых сигналов 26 может включать в себя механизм буферизации, например, с использованием одной или более областей памяти в качестве логического окна данных, предпочтительно два окна по 30 битов, для временного запоминания битов обнаруженного сигнала до их передачи в контроллер сканирования 40. Буфер может иметь любой подходящий размер в зависимости от размера принимаемого сообщения.
Сканирующий приемник 28 может затем вычислить количество битов, которые были переданы, начиная с номера бита, принятого в сообщении о временных параметрах 43, например, следующим образом:
переданные биты = (текущее время - время передачи бита)* скорость передачи.
Сканирующий приемник 28 также вычисляет количество оставшихся битов и время, оставшееся до начала следующего полного бита. Сканирующий приемник 28 может также вычислить номер первого бита выборки. На основании этой информации сканирующий приемник 28 может включить номер бита и биты выборки в сообщение данных выборки 44, так что контроллер сканирования 40 может сравнить биты, принятые от сканирующего приемника 28, с соответствующими битами, принятыми от приемопередатчика речевых сигналов 26, в течение одного и того же временного интервала, чтобы определить, совпадает ли первый цифровой сигнал, обнаруженный в приемопередатчике речевых сигналов 26, со вторым цифровым сигналом, обнаруженным в сканирующем приемнике 28.
В одном из способов сравнения битов, который предпочтителен, когда скорость сканирования низка и сканирующий приемник 28 отбирает множество битов, предпочтительно 24 бита за одно измерение, контроллер сканирования 40 находится в ожидании в течение заданного интервала времени после приема данных выборки 44 из сканирующего приемника 28, чтобы убедиться, что в сообщении данных выборки 46 получены все биты, необходимые для приемопередатчика речевых сигналов 26. Заметим, что контроллер сканирования 40 может продолжать выполнять оценку без дополнительной задержки, если он определяет, что приняты значения для каждого бита, соответствующие битам, содержащимся в сообщении данных выборки 44. Если приемопередатчик речевых сигналов 26 не смог правильно определить все биты, соответствующие битам в сообщении данных выборки 44, сравнение битов может все же выполняться с использованием битов, которые были определены приемопередатчиком речевых сигналов 26. Контроллер сканирования 40 может сравнивать каждый бит из сообщения данных выборки 44, для которого приемопередатчик речевых сигналов 26 правильно определил значение бита, с значением бита, принятым в сообщении о данных выборки 46. Количество ошибок будет подсчитываться. Частота появления ошибок по битам может быть вычислена путем деления количества ошибок на количество битов из сообщения данных выборки 44, значения которых были правильно определены приемопередатчиком речевых сигналов 26 и были получены контроллером сканирования 40 в сообщениях данных выборки 42. Если частота появления ошибок по битам меньше или равна пороговому значению частоты появления ошибок по битам, предпочтительно 8,33%, то измерение качества сигнала будет считаться действительным измерением, результаты которого могут быть использованы для определения последующего переключения каналов связи.
В альтернативном предпочтительном способе сравнения битов, когда частота сканирования высока и когда сканирующий приемник 28 отбирает второе множество битов, предпочтительно 8 битов за одно измерение, контроллер сканирования 40 сохраняет предысторию битов, полученных в сообщении данных выборки 44 и в сообщении данных выборки 46. Для выполнения сравнения битов контроллер сканирования 40 выбирает самые последние биты, полученные в сообщении данных выборки 44 от сканирующего приемника 28, для которого приемопередатчик речевых сигналов 26 правильно определил значение бита со значением бита, полученным в сообщении о данных выборки 46. Каждый из 24 битов, например, три группы 8-битовых результатов измерений, принятых в сообщении данных выборки 44 от сканирующего приемника 28, можно сравнить с соответствующими битами, полученными от приемопередатчика речевых сигналов 26 и полученными в сообщении о данных выборки 46. Количество ошибок в 24 полученных битах будет подсчитываться. Если имеются 2 ошибки или менее, то измерения от сканирующего приемника 28 будут считаться действительными и могут быть использованы для принятия решения при последующем переключении каналов связи.
В случае переключения каналов связи между сотами приемопередатчик речевых сигналов 26 размещен в обслуживающей БПС 24, контроллер сканирования 40 в ЦКМ 22, а сканирующий приемник 28, выполняющий вышеописанные операции, находится в каждой БПС 24, которая рассматривается в качестве намеченного кандидата на переключение каналов связи, обычно эти БСП 24 находятся по соседству с обслуживающей БПС 24. В случае переключения каналов связи внутри ячейки приемопередатчик речевых сигналов 26 размещается в обслуживающей БПС 24, а контроллер сканирования может находиться в составе приемопередатчика речевых сигналов 26. В этом случае сканирующий приемник 28 может быть расположен в обслуживающей БПС 24 и может быть подключен к каждой антенне, которая соответствует намеченному кандидату на переключение каналов связи.
Первый вариант способа обработки принимаемого сигнала в беспроводной системе связи показан на фиг. 4. Сначала, на этапе 204, в первом приемнике, например в приемопередатчике речевых сигналов 26, обнаруживается первый цифровой сигнал. На этапе 206 измеряются временные параметры первого цифрового сигнала. На этапе 208 данные, связанные с временными параметрами, посылаются во второй приемник, например, сканирующий приемник 28. На этапе 210 во втором приемнике обнаруживается второй цифровой сигнал и берется его выборка. На этапе 212 показано, что выборка второго сигнала берется с момента запуска до момента окончания, в то время как в первом приемнике фактически синхронно осуществляется выборка первого сигнала. И, наконец на этапе 214 выборки второго сигнала сравниваются с выборками первого сигнала.
На фиг. 5 показан вариант способа 150 выполнения переключения каналов связи с первого канала связи на второй канал связи. На этапе 152 в первом приемнике обнаруживается первый цифровой сигнал, а на этапе 154 измеряются временные параметры первого сигнала. На этапе 156 в контроллер сканирования посылается первое сообщение, такое как сообщение о запросе на переключение каналов связи, содержащее измеренные временные параметры, а на этапе 158 во второй приемник посылается второе сообщение, такое как сообщение с запросом на измерение для переключения каналов связи, содержащее информацию о временных параметрах на основе первого сообщения. На этапе 160 во втором приемнике обнаруживается второй цифровой сигал и берется его выборка и на этапе 162 результирующие выборки посылаются обратно в контроллер сканирования посредством третьего сообщения. Контроллер сканирования на этапе 164 принимает четвертое сообщение, содержащее выборки первого цифрового сигнала от первого приемника и затем на этапе 166 сравнивает выборки от второго приемника с выборками от первого приемника. На основе этого сравнения на этапе 168 измерение качества сигнала, предпринятое во втором приемнике, признается либо действительным, либо недействительным. Вышеуказанные этапы 158 - 168 выполняются для сканирующего приемника 28 на каждой базовой станции, включая ту же базовую станцию, что и в случае переключения каналов связи внутри ячейки, которая считается кандидатом на переключение каналов связи. Кроме того, сканирующий приемник 28 может выполнять вышеуказанные этапы обработки для одной или более антенн. И, наконец, на этапе 172 сравниваются признанные действительными результаты измерений качества сигнала для каждого сканирующего приемника, и выбирается базовая станция, связанная с сигналом наивысшего качества. Заметим, что любое измерение качества сигнала от сканирующего приемника 28, которое было признано недействительным, не может быть выбрано для переключения каналов связи.
На фиг. 6 более подробно показан способ выполнения измерения качества сигнала и выборки второго цифрового сигнала на этапе 160 по фиг. 5. Поскольку во многих вариантах применения сканирующих приемников измерение качества сигнала может быть выполнено за время более короткое, чем время, необходимое для выборки второго сигнала, то может оказаться желательным разбить процесс выборки на отдельные сегменты. Например, первое измерение качества сигнала может быть предпринято в то время, когда проводится первая часть операции сканирования 176. Первая часть операции сканирования обычно включает в себя выборку второго обнаруженного сигнала с количеством битов меньшим, чем полное количество, требуемое контроллером сканирования 40. Например, если запрашивается 24-битовая операция сканирования, то первая часть операции сканирования может включать в себя 12 битов. Подобным же образом второе измерение качества сигнала может выполняться в то время, когда выполняется вторая часть операции сканирования (этап 178). Хотя здесь описаны только две части, ясно, что операция сканирования может быть разделена на множество частей, предпочтительно три 8-битовые части, причем каждая часть операции сканирования выполняется в то время, когда осуществляется измерение качества другого сигнала. Такой способ позволяет сканирующему приемнику более эффективно выполнять измерения качества сигнала и операции сканирования.
Преимущество вышеописанного устройства заключается в том, что частота появления ошибок по битам сигнала, принимаемого в приемнике, таком как сканирующий приемник, может быть определена, даже если последовательность битов, принимаемая в этом приемнике, является непрогнозируемой. Поскольку последовательность битов может быть правильно определена системой, то может быть вычислена частота появления ошибок по битам. Другое преимущество устройства и способа состоит в том, что уменьшается вероятность переключения каналов связи, выполняемого в результате ошибочных измерений, поскольку сканируемая последовательность битов сравнивается с одной образцовой последовательностью, в которой исправлены ошибки, а не с 24 возможными такими последовательностями.
В системе множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) кадр данных обычно содержит известное синхрослово, которое можно сравнивать с принятой последовательностью битов, чтобы определить частоту появления ошибок по битам.
Используя вышеописанное устройство и способ можно более точно вычислить частоту появления ошибок по битам для кадра данных, принимаемого приемником, который не может точно восстановить переданные данные.
Кадры данных в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) обычно не содержат синхрослово, которое могло быть использовано для определения частоты появления ошибок по битам. Частота ошибок в приемнике системы МДКР обычно выражается в виде частоты ошибок на кадр. Используя вышеописанное устройство и способ, можно вычислить частоту ошибок на бит для кадра данных, принятого приемником, который не мог правильно восстановить переданные данные. Частота ошибок на бит, вычисляемая этим способом, обеспечивает получение лучшей оценки качества принимаемого сигнала, чем частота ошибок на кадр, используемая в настоящее время в системах МДКР.
Специалистам в данной области техники должны быть понятны дополнительные преимущества и модификации вышеописанного устройства и способа.
Таким образом, в более широких аспектах данное изобретение не ограничивается конкретными деталями, представленным устройством и иллюстративными примерами, описанными выше. Возможны различные модификации и изменения, не выходящие за рамки объема или сущности настоящего изобретения, при этом следует иметь в виду, что изобретение охватывает все такие модификации и изменения, при условии, что они входят в объем следующей формулы изобретения и ее эквивалентов.
Изобретение относится к беспроводным системам связи, в частности к способу и системе для обработки сигналов для использования в беспроводной системе связи. Технический результат - обеспечение переключения каналов и улучшение качества принятого сигнала. В способе обработки принимаемого сигнала обнаруживают первый цифровой сигнал в первом приемнике, измеряют временные параметры первого цифрового сигнала и передают данные, связанные с временными параметрами, во второй приемник, обнаруживают второй цифровой сигнал во втором приемнике при продолжении обнаружения первого цифрового сигнала и сравнивают второй цифровой сигнал с частью первого цифрового сигнала. 5 с. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
| US 4689787 A, 25.08.1987 | |||
| US 5101501 A, 31.03.1992 | |||
| Система радиосвязи | 1989 |
|
SU1688423A1 |
| US 5487091 A, 23.06.1996 | |||
| US 5146610 A, 08.09.1992 | |||
| US 5133081 A, 21.07.1992 | |||
| US 5355511 A, 11.10.1994. | |||
