Предпосылки изобретения
1.Область техники
Изобретение в общем относится к системе асинхронной связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МСДКРК), и в частности к устройству и способу быстрого поиска базовой станции с помощью общего сокращенного кода.
2. Уровень Техники
В системе связи МСДКРК в соответствии со стандартом IS-95, в которой базовые станции работают синхронно друг с другом, соответствующие базовые станции синхронизированы по времени с Глобальной спутниковой системой радио определения (ГССР), и передают одинаковый код расширения с особым значением смещения, чтобы мобильные станции смогли различать соответствующие базовые станции. Но в системе асинхронной связи МСДКРК базовые станции передают коды расширения, которые не синхронизированы с системой ГССР. В этом случае, до осуществления связи, мобильные станции должны провести поиск оптимальной базовой станции (т.е. ячейки), т.е. поиск кода расширения, уровень мощности приема которого является наивысшим, чтобы получить кодовую синхронизацию. Поэтому для данной асинхронной мобильной станции временем поиска ячейки является сумма времени поиска кода расширения и время получения кодовой синхронизации. Поэтому для быстрого выполнения поиска ячейки очень важно сократить и время поиска кода расширения, и время получения кодовой синхронизации. Для этого необходимо соответствующим образом выполнить код расширения.
Фиг.1 изображает прямой канальный передатчик для базовой станции в обычной системе асинхронной связи МСДКРК, которую раскрывают в статье "Fast Cell Search Algorithm in DS-CDMA Mobile Radio Using Long Spreading Codes", by K. Higuchi et al., IEEE.
Обращаясь к фиг.1: прямой канал включает в себя общие каналы, применяемые (или присвоенные) совместно для всех пользователей, относящихся к данной базовой станции, и специализированные каналы, особо присвоенные соответствующим пользователям. Общие каналы включают в себя канал управляющего сигнала, канал синхронизации, канал поискового вызова и общий канал управления (ОКК); специализированные каналы включают в себя каналы нагрузки (КН) для передачи речи и данных.
Каждый канальный передатчик использует особый ортогональный код, чтобы отличить свой собственный канал от каналов других канальных передатчиков. Для ортогонального кода обычно используют код Уолта.
Затем каждая базовая станция скремблирует свой сигнал канальной передачи с помощью особого длинного кода расширения (ДКР), присвоенного для отличия данной базовой станции. Здесь для определенного канала из числа общих каналов общий сокращенный код (ОКК) периодически вставляют в код расширения или ДКР после прокалывания, чтобы дать возможность мобильным станциям производить быстрый поиск базовой станции. Здесь предполагается, что определенный общий канал является общим каналом управления. Поэтому ОКК периодически вставляют после соответствующего периода прокалывания в общем канале управления, который ранее был скремблирован с помощью ДКР согласно сигналу управления кодовой маской. ОКК по длине короче, чем ДКР, и обычно применяется для каждой базовой станции. Помимо этого для ОКК каждая базовая станция имеет одинаковый период прокалывания (т.е. вставки). Период ДКР является кратным периода ОКК.
Мобильная станция производит поиск ОКК, передаваемый от оптимальной базовой станции, т.е. ОКК, принимаемый с наибольшей мощностью с помощью ОКК - совместимого приемника, в целях обнаружения точного его периода. Поскольку период ДКР является кратным ОКК, то мобильная станция производит поиск ДКР со знанием место положений ввода в него ОКК. Поэтому при поиске оптимальной базовой станции, имеющей наивысший уровень сигнала, мобильная станция может сократить время поиска путем поиска введенного ОКК в определенном заранее заданном общем канале.
Фиг.2 изображает общий канал управления, передаваемый от базовой станции (фиг. 1), в который ОКК вставляют после прокалывания. В соответствии с этим изображением сигнал общего канала управления не передают в течение того периода, когда ОКК вводят в ДКР. Поэтому первоначальный сигнал общего канала управления необходимо тщательно формировать с учетом периода вставки ОКК.
Фиг. 3А и 3В изображают примеры принимаемых сигналов общего канала управления с помощью общего ОКК, передаваемого от многих базовых станций (т.е. ячеек) А, В и С в асинхронной системе. Здесь принимаемые общие сигналы управления изображены в течение одного периода ДКР. Более конкретно, фиг.3А иллюстрирует случай, когда принимаемые ОКК от многих базовых станций не синхронизированы; и фиг.3В иллюстрирует случай, когда принимаемые от базовых станций ОКК синхронизированы. На фиг.3В принимаемые от базовой станции С сигналы общего канала управления не изображены, чтобы подчеркнуть синхронизацию ОККов от базовых станций А и В. То же самое имеет место, когда более двух принимаемых от многих базовых станций сигналов ОКК синхронизированы. На фиг. 3А принимаемые от многих базовых станций ОКК не синхронизированы, и поэтому мобильная станция может не иметь какие-либо трудности в поиске наиболее сильного ОКК.
Каждая базовая станция вставляет одинаковый ОКК в скремблированном ДКР - сигнале общего канала управления с помощью одинаковых периодов ввода ОКК. Поэтому, если принимаемые от многих базовых станций ОКК синхронизированы, то ОКК неоднократно конфликтуют друг с другом - как изображено на фиг.4А и 4В. Когда принимаемые от многих базовых станций ОКК находятся в фазе и также синхронизированы согласно фиг.4А, то мобильным станциям нетрудно проводить поиск наибольшей мощности ОКК и периода ОКК. Но, если принимаемые от многих базовых станций ОКК синхронизированы, но являются несинфазными, согласно фиг. 4В, то мощность приема в течение периода ОКК снижается из-за смещения фазы, в результате чего мобильная станция может столкнуться с трудностями в поиске наиболее мощного ОКК и периода. В частности, когда два синхронизированных ОКК имеют противофазы, тогда принимаемые от двух разных базовых станций А и В ОКК смещают друг друга, и в конечном счете нарушают повторяемый поиск ОКК.
Краткое изложение сущности изобретения
Поэтому задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства и способа, направленных на то, чтобы общий сокращенный код (ОКК), вставленный в заранее заданный определенный общий, расширенный длинным кодом расширения (ДКР) канал, не повергался повторяющемуся смещению фазы из-за воздействия со стороны ОКК от других базовых станций. Данное изобретение направлено на применение его в системе асинхронной связи МСДКРК.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа для предотвращения повторяющегося смещения фазы по причине сдвига фазы, происходящего в канале, с помощью модулирования общего сокращенного кода ОКК в соответствии с особой комбинацией модуляции и с помощью вставки модулированного общего сокращенного кода (ОКК) в определенное положение общего канала управления, скремблированного с помощью длинного кода расширения.
Для обеспечения указанных задач обеспечивают устройство связи и соответствующий ему способ быстрого поиска базовой станции с помощью общего сокращенного кода. Данное изобретение направлено на применение его в системе асинхронной связи МСДКРК. Генератор комбинации генерирует комбинацию модуляции, являющуюся особой для каждой базовой станции, в целях модулирования общего сокращенного кода, а генератор длинного кода расширения генерирует длинный код расширения, являющийся особым для каждой базовой станции в заданных периодах. Канальный передатчик базовой станции расширяет сигнал передачи с помощью генерированного длинного кода расширения. Генератор общего сокращенного кода генерирует общий сокращенный код, совместно используемый многими базовыми станциями. Блок вставки общего сокращенного кода модулирует общий сокращенный код согласно комбинации модуляции, являющейся особой для каждой базовой станции, и обеспечивает прокалывание в сигнале передачи в общем канале, скремблированном длинным кодом расширения, в заданные периоды, чтобы ввести модулированный общий сокращенный код в сигнал передачи с проколом.
Краткое описание чертежей
Указанные выше и прочие задачи, признаки и преимущества данного изобретения станут более очевидными из следующего ниже подробного описания, в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 - схема, изображающая прямой канальный передатчик для базовой станции в обычной системе асинхронной связи МСДКРК;
фиг. 2 - схема, изображающая формат сигнала общего канала в устройстве базовой станции, имеющем структуру канала согласно фиг.1;
фиг.3А - схема, изображающая случай, когда принимаемые общие сокращенные коды, вставленные в общие канальные сигналы от многих базовых станций, синхронизированы;
фиг.3В - схема, изображающая случай, когда принимаемые общие сокращенные коды, вставленные в сигналы общего канала от многих базовых станций, не синхронизированы;
фиг.4А - схема, изображающая случай, когда принимаемые общие сокращенные коды, вставленные в сигналы общего канала от многих базовых станций, синхронизированы и являются синфазными;
фиг.4В - схема, изображающая случай, когда принимаемые общие сокращенные коды, вставленные в сигналы общего канала от многих базовых станций, синхронизированы, но не являются синфазными;
фиг. 5 - схема, изображающая устройство канальной передачи для базовой станции в системе асинхронной связи МСДКРК в соответствии с одним из осуществлений данного изобретения;
фиг. 6 - схема, изображающая выполнение операции прокалывания в сигнале общего канала и вставки общего сокращенного кода в сигнал с проколом общего канала в устройстве связи для базовой станции согласно фиг.5;
фиг. 7 - схема, изображающая сигналы общего канала, которые подвергают прокалыванию для вставки в них общих сокращенных кодов, модулированных согласно особым комбинациям модуляции в устройствах связи базовых станций, в соответствии с одним из осуществлений данного изобретения; и
фиг. 8 - схема, изображающая, как предотвратить повторяющееся смещение фазы принимаемых общих сокращенных кодов, когда общие сокращенные коды, вставляемые в общие каналы разных базовых станций, синхронизированы друг с другом в соответствии с одним из осуществлений данного изобретения.
Подробное описание предпочтительного осуществления
В системе асинхронной связи МСДКРК, осуществляющей связь между базовыми станциями, многие базовые станции, использующие общую частоту несущей, осуществляют прокалывание в заранее определенном заданном общем канале, скремблируемом с помощью длинного кода расширения, выделенного для прямой линии связи, в определенные периоды, чтобы вставить в них общие сокращенные коды, модулированные согласно определенной комбинации модуляции, являющейся особой для каждой базовой станции. За счет особой модуляции, применяемой для соответствующих общих сокращенных кодов, предотвращают взаимное смещение принимаемых общих сокращенных кодов в мобильной станции, которое обусловлено сдвигами фазы, которые могут происходить в канале связи во время процедуры поиска базовой станции.
Вкратце, соответствующие базовые станции вставляют общие сокращенные коды (ОКК) в общем канале управления, скремблируемом длинными кодами расширения (ДКС), в одних и тех же периодах после прокалывания, в целях сокращения времени поиска базовой станции (т.е. ячейки) мобильной станцией. Общие сокращенные коды ОКК модифицируют особой комбинацией, являющейся особой для каждой базовой станции, до их вставки в общий проколотый канал управления. Поэтому, когда принимаемые от многих базовых станций ОКК полностью синхронизируются друг с другом, повторяющееся смещение фазы общих сокращенных кодов можно предотвратить с помощью особых модификаций, применяемых для ОКК.
Фиг.5 изображает прямой канальный передатчик для базовой станции в соответствии с одним из осуществлений данного изобретения, причем прямой канальный передатчик содержит генератор комбинации модуляции, определенный общий канал и каналы нагрузки. Здесь предполагается, что определенный общий канал является общим каналом управления (ОКУ), и для ортогонального кода используют код Уолта.
Обращаясь к фиг.5: умножители 511 умножают сигнал передачи в общем канале управления на код Уолта, присвоенный общему каналу управления, чтобы общий канал управления стал ортогональным в отношении других каналов нагрузки. Генератор ДКР 513 генерирует длинный код расширения (ДКР), имеющий период NLSC, чтобы отличить базовую станцию. Умножитель 515 умножает выходной сигнал из умножителя 511 на выходной сигнал генератора ДКС. Генератор ОКК 517 генерирует общий сокращенный код (ОКК), который будет вставлен в сигнал передачи в общем канале управления, скремблированном с помощью длинного кода расширения, в периоды NLSC после прокалывания. Генератор комбинации модуляции 519 запоминает комбинацию модуляции, являющуюся особой для каждой базовой станции, чтобы предотвратить повторяющееся смещение ОКК от многих базовых станций в приемнике мобильной станции. Генератор комбинации модуляции 519 приводят в действие, под управлением контроллера прокалывания 525, в заранее определенные периоды, чтобы вывести комбинацию модуляции. Умножитель 521 умножает ОКК, выводимый из генератора ОКК 517, на комбинацию модуляции, выводимую из генератора 519 комбинации модуляции. Блок прокалывания 523, принимающий выходные сигналы от умножителей 515 и 521, осуществляет прокалывание в сигнале передачи в общем канале управления, чтобы вставить в него модулированный ОКК, выведенный из умножителя 521, при реагировании на сигнал управления прокалывания, выводимый из контроллера прокалывания 525. Контроллер прокалывания 525 генерирует сигнал управления прокалыванием для прокалывания в общем канале управления в заранее заданные периоды для введения ОКК в общий проколотый канал управления.
Умножители 551-55N умножают сигналы передачи в соответствующих каналах нагрузки на соответствующие коды Уолта, присвоенные каналам нагрузки, чтобы общий канал управления стал ортогональным по отношению к другим каналам нагрузки. Умножители 561-56N умножают выходные сигналы соответствующих умножителей 551-55N на ОКК, выводимый из генератора 513 ОКК, чтобы расширить сигналы передачи в соответствующих каналах нагрузки. Блок суммирования 571 суммирует расширенные сигналы передачи в соответствующих каналах нагрузки, выводимые из умножителей 561-56N. Блок суммирования 573 суммирует суммированный сигнал передачи, выводимый из блока суммирования 571, с сигналом передачи с введенным ОКК в общем канале управления, и передает выходной сигнал.
Фиг. 6 иллюстрирует процедуру прокалывания общего канала управления согласно фиг. 5 в целях введения модулированного ОКК в общий проколотый канал управления.
Обращаясь к фиг. 6: в ДСК, имеющем период NLSC в сигнале общего канала управления, осуществляют прокалывание, и ОКК с периодом NCSC вводят в сигнал, с проколом, общего канала управления. Здесь интервал между кодами ОКК составляет Np•NCSC элементарных сигналов. Затем в периоде NCSC контроллер прокалывания 525 одновременно приводит в действие генератор комбинации модуляции 519 и блок прокалывания 523, в результате чего в общем канале управления осуществляют прокалывание, и модулированный ОКК, выведенный из умножителя 521, вставляют в общий проколотый канал управления.
Обращаясь к фиг.5 и 6: сигналы передачи в общем канале управления ОКУ и каналах нагрузки КН ортогонально расширяют с помощью соответствующих кодов Уолта, для канального интервала, и ортогонально расширенные канальные сигналы умножают на ДКР, выводимый из ДКР-генератора 513, для скремблирования.
Сигнал передачи в общем канале управления ОКУ направляют в блок прокалывания 523. Каждая базовая станция содержит идентичный ОКК-генератор 517 для генерирования ОКК, вводимого в проколотый ДКР, и генератор 519 комбинации модуляции для генерирования особой комбинации модуляции, состоящей из "+1" и "-1". Комбинацию модуляции умножают на ОКК под управлением контроллера прокалывания 525. Блок прокалывания 523 приводят в действие в каждом NCSC периоде введения на срок длительности выходного сигнала, равной длине ОКК-кода. ОКК умножают на особую комбинацию модуляции, присвоенную данной базовой станции, до введения ОКК под управлением контроллера прокалывания 525. Модулированный ОКК вставляют в сигнал передачи с проколом в общем канале управления ОКУ, который вставляют в блок прокалывания 523.
Таблица изображает отдельные комбинации модуляции, присвоенные станциям А, В и С, например. Фиг.7 изображает общие каналы управления, в которые ОКК вставляют согласно комбинациям модуляции (cм.таблицу).
Приемник мобильной станции должен иметь комбинации модуляции всех базовых станций, и также длинный код расширения. Поэтому за счет модулирования кодов ОКК с помощью комбинаций модуляции таблицы можно предотвратить повторяющиеся смещения фазы, даже если ОКК, выведенные в общие каналы управления базовых станций, синхронизированы друг с другом.
Фиг.8 изображает состояние, когда принимаемые ОКК в общих каналах управления двух базовых станций А и В синхронизированы друг с другом. В соответствии с этим изображением пунктирные части представляют состояния, когда принимаемые ОКК ячеек А и В и синфазны и синхронизированы, а остальные части представляют случай, когда принимаемые ОКК ячеек А и В синхронизированы, но противофазные. Фиг.8 изображает случай, когда комбинация модуляции имеет период длительностью в 5 элементов сигнала, для простоты. То есть, предполагается, что 5 элементов сигнала ОКК вставляют в проколотый ДСК, расширенный до сигнала общего канала управления, в каждом ДКР-периоде. Фиг.8 также не изображает, для простоты, сигнал общего канала управления без прокалывания.
На фиг. 8 ячейка А использует комбинацию модуляции (+1 +1 -1 -1 +1), ячейка В использует комбинацию модуляции (-1 +1 -1 +1 +1). Позиция 812 обозначает общий канал управления ячейки А, в который ОКК вставляют после прокалывания. Позиции 822-830 обозначают все возможные относительные местоположения, где могут находиться ОКК для общего канала управления ячейки В относительно ОКК для общего канала управления ячейки А.
Пунктирные части в сигнале общего канала ячейки В представляют те части, где сигналы общего канала синхронизированы и синфазны с сигналами общего канала ячейки А, в случае, когда сдвиг фазы во время передачи не происходит. Те части, которые не выделены пунктиром, представляют случай, когда ОКК ячеек А и В находятся в противоположных фазах и при этом синхронизированы. В этом случае ОКК смещены в частях, имеющих противоположную фазу. Но смещение не повторяется. То есть, за счет особой модуляции, применяемой для каждого из ОКК-кодов, последовательные сравнения ОКК-кодов от разных базовых станций дадут смещение фазы, происходящее в некоторых случаях и не происходящее в других. Поэтому возможно производить поиск кодовой синхронизации для ДКР исходя из того факта, что ДКР всегда начинается в одинаковом положении с ОКК. Если сигнал общего канала управления одной из двух базовых станций сдвигается по фазе на 180o по причине сдвига фазы во время передачи, то выделенные пунктиром точки становятся одинаковой фазой, и поэтому все еще есть возможность поиска кодовой синхронизации. Поэтому возможно исключить тот случай, когда ОКК неоднократно не обнаруживаются по причине разности фаз независимо от возникновения сдвига фазы во время передачи или отсутствия такового.
В соответствии с изложенным выше описанием в системе асинхронной связи МСДКРК передающее устройство базовой станции осуществляет прокалывание в определенном общем канале, расширенном с помощью ДКР, чтобы вставить в него общий сокращенный код до передачи, и затем мобильная станция производит поиск базовой станции с помощью общего сокращенного кода с прокалыванием в сигнале передачи, принимаемом по определенному общему каналу. Передающее устройство определенного общего канала для базовой станции вводит коды ОКК с помощью особой комбинации модуляции, в результате чего возможно предотвратить повторяющееся смещение фазы ОКК, даже если ОКК базовых станций синхронизированы друг с другом по причине сдвига фазы во время передачи. Таким образом, мобильная станция может быстро произвести поиск базовой станции для получения кодовой синхронизации.
Несмотря на то, что данное изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на его определенные предпочтительные осуществления, специалистам данной области техники будет ясно, что в рамках данного изобретения, определяемых прилагаемой формулой изобретения, возможны различные изменения по форме и в частностях.
Устройство связи для базовой станции в системе асинхронной связи МСДКРК. Генератор общего сокращенного кода генерирует общий сокращенный код, совместно используемый многими базовыми станциями, генератор комбинации генерирует особый код модуляции, и генератор длинного кода расширения генерирует особый длинный код расширения в заранее заданные периоды. Определенный канальный передатчик расширяет сигнал передачи в определенном общем канале с помощью длинного кода расширения. Блок вставки общего сокращенного кода модулирует общий сокращенный код с помощью комбинации модуляции, осуществляет прокалывание в сигнале передачи в общем канале в заранее заданные периоды и вставляет модулированный общий сокращенный код в сигнал передачи с проколом, что и является достигаемым техническим результатом. 4 с. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
Способ радиосвязи с подвижными объектами в системе связи сотовой структуры | 1989 |
|
SU1626412A1 |
Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
Домовый номерной фонарь, служащий одновременно для указания названия улицы и номера дома и для освещения прилежащего участка улицы | 1917 |
|
SU93A1 |
Авторы
Даты
2002-09-20—Публикация
1999-07-12—Подача