СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОДОВОГО ПРОСТРАНСТВА В ШИРОКОДИАПАЗОННЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ Российский патент 2009 года по МПК H04J11/00 

Настоящая заявка испрашивает приоритет по дате подачи предварительной заявки №60/452790, озаглавленной «Method and Apparatus for Reverse Link Communications in a Communication System», поданной 6 марта 2003 г., и предварительной заявки №60/470770, озаглавленной «Outer-Loop Power Control for Rel. D», поданной 14 марта 2003 г., и переуступленные правопреемнику настоящей заявки, специально включенные здесь посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к телекоммуникационным системам, и в частности, к системам и способам для использования кодов прямой последовательности в передаче данных в системах с расширенным частотным спектром.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Беспроводные технологии связи быстро развиваются и беспроводные системы связи используются для обеспечения все большей и большей части пропускной способности систем связи, которые в настоящее время доступны пользователям. Действительно, это так, несмотря на дополнительные технологические препятствия, которые возникают при реализации беспроводной системы связи в сравнении с проводной системой связи.

Один тип беспроводной системы связи содержит систему сотового многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), которая сконфигурирована для поддержки передачи голосовой информации и обмена данными. Эта система может иметь множество базовых станций, которые связаны через беспроводные каналы с множеством мобильных станций. (Базовые станции также обычно соединены через беспроводные сети с различными другими системами, такими как общедоступная переключаемая телефонная сеть.) Каждая базовая станция соединена с множеством мобильных станций, которые находятся внутри сектора, соответствующего этой базовой станции.

CDMA относится, в общем, к формированию связи с прямым последовательным расширением спектра. Методы расширения спектра связи обычно характеризуются несколькими особенностями. Одной из этих особенностей является тот факт, что сигнал с широким спектром занимает много больший диапазон, чем минимальный диапазон, который реально необходим для отправления передаваемых данных. Использование наибольшей ширины диапазона дает множество преимуществ, включающих наибольшую защищенность от интерференции и выносливость при доступе множества пользователей. Другой из характерных особенностей является тот факт, что распространение сигнала на наибольшем диапазоне достигается средствами расширяющего кода, который не зависит от передаваемых данных. Еще одной характерной особенностью является тот факт, что широкодиапазонный приемник синхронизируется с расширяющим кодом для того, чтобы получать передаваемые данные. Использование независимых кандидатов и синхронный прием приемниками позволяет многочисленным пользователям использовать эту систему (и тот же диапазон частот) в одно и то же время.

CDMA может быть использован для передачи различных типов данных, включающих данные цифрового речевого сигнала, ISDN каналы, модемные данные и подобные этим. Эти данные обычно передаются на одном или более информационных каналах и эти информационные каналы комбинируются и передаются как в одном CDMA-канале. Информационные каналы обычно выбираются ортогональными друг другу так, чтобы минимизировать интерференцию от других информационных каналов. Этапы, входящие в передачу по CDMA-каналу, включают, как правило, помехозащищенное кодирование, перемежение и модуляцию данных каждого информационного канала, расширение каждого информационного канала посредством кода, который производит ортогональные последовательности символов кодируемого канала, комбинирование символов кодируемого канала от различных информационных каналов, охват комбинированных символов кодируемого канала псевдослучайным кодом на частоте следования элементарных посылок, фильтрацию, усиление и передачу сигнала на CDMA несущей частоте. Прием передачи по CDMA-каналу состоит, как правило, из приема и усиления сигнала, микширования принятого сигнала с локальной несущей для того, чтобы покрыть сигнал с расширенным спектром, генерацию псевдослучайного кода, идентичного тому, который использовался при передаче, корреляцию сигнала с псевдослучайным кодом для того, чтобы восстановить комбинированные символы кодированного канала, корреляцию последовательности комбинированных символов кодированного канала с ортогональным кодом для каждого информационного канала и демодуляцию, устранение перемежения, и помехозащищенное декодирование каждого информационного канала.

В одном типе CDMA систем, относящихся к стандарту cdma2000, определенные коды, которые используются для передачи информационных каналов, содержат последовательности, которые известны как Уолш-коды. Уолш-коды используются в CDMA системах потому, что, например, эти коды ортогональны и поэтому минимизируется интерференция между другими информационными каналами от этого пользователя. Уолш-коды передают последовательности модулированных символов на информационных каналах для получения последовательности символов вплоть до частоты следования элементарных посылок. Настоящая cdma2000 система с частотой следования элементарных посылок 1,228,800 посылок в секунду использует Уолш-коды 2ⁿ символов, где n=2 до 7. Уолш-код длиной 2ⁿ использует часть 1/2ⁿ из общего доступного пространства Уолша. Например, Уолш-код длины 4 использует одну четвертую всего пространства Уолша и все из наибольших длин Уолш-кодов, получаемых из этого Уолш-кода длины 4, не могут быть использованы для обеспечения ортогональной последовательности. Низкоскоростные информационные каналы с низкой скоростью модулированных символов могут использовать длинные Уолш-коды, которые используют только малую часть пространства Уолша, без превышения максимума скорости передачи модулированных символов 1,228,800 символов в секунду. Однако с высокими скоростями передачи данных информационного канала могут быть использованы короткие Уолш-коды, которые используют бóльшую часть пространства Уолша. Для получения наилучшей возможной производительности с наивысшими скоростями информационных каналов важно эффективно использовать пространство Уолша. Информационные каналы низкоскоростной обратной связи, которые в настоящее время определены для стандарта cdma2000, используют только около одной четверти доступного пространства Уолша и пространство Уолша, которое их использует, является полностью полученным из того же Уолш-кода длиной 4. Система стандарта cdma2000 использует около трех четвертей пространства Уолша для обычных высокоскоростных информационных каналов. Однако система стандарта cdma2000 не наилучшим образом использует эти три четверти пространства Уолша при наивысших скоростях передачи данных. Когда используются равномерно высокие скорости передачи данных также имеется более важная необходимость в создании систем и способов для создания максимального использования оставшихся трех четвертей пространства Уолша таким образом, чтобы добавочное пространство Уолша могло быть эффективно использовано для достижения наилучшей возможной производительности системы. Действительно, это так для систем стандарта cdma2000, как и других типов беспроводных широкодиапазонных беспроводных систем связи, которые используют другие типы кодов.

Проблемой эффективного использования доступного неиспользуемого пространства Уолша состоит в том, что Уолш-коды используют только часть 1/2ⁿ пространства Уолша. Так, должен быть определен подход для использования трех четвертей пространства Уолша. Один подход как раз использует половину пространства Уолша с длиной 2 Уолш-кода. Однако это снизит скорость передачи данных или скорость обнаружения ошибок кода для канала кода, которая нежелательна. Другой подход использует мультиплексирование высокоскоростного информационного канала данных на трех Уолш-кодах длины 4. Однако это отразится на более высоком, чем необходимо, отношении пиковой и средней мощностей для результирующего передающего информационного канала Уолша.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления, раскрытые здесь, относятся к вышеуказанным необходимостям использования минимального числа Уолш-кодов разной длины для использования максимально доступного пространства Уолша. При использовании некоторых Уолш-кодов для передачи модулированных символов кодированного канала отношение пиковой и средней мощностей информационного канала улучшается и, в связи с этим, повышается производительность системы.

Вообще говоря, изобретение содержит системы и способы для повышения производительности системы связи с прямым последовательным расширением спектра. В одном варианте осуществления система использует коды Уолша для передачи данных информационного канала на широком спектре связи. Система содержит CDMA канал связи с одним или более информационными каналами, где информационные каналы используют Уолш-коды и соответствующие части доступного пространства Уолша и по меньшей мере один из информационных каналов использует два или более Уолш-кода разной длины. Части данных информационного канала охватываются различными кодами Уолша и затем комбинируются и передаются через тот же CDMA канал связи.

Один вариант осуществления изобретения раскрывает мобильную станцию для использования в беспроводной системе связи, в котором мобильная станция сконфигурирована для передачи данных на одном или более информационных каналах, включая канал, который использует, по меньшей мере, два Уолш-кода разной длины. Подлежащие передаче мобильной станцией данные обрабатываются для формирования символов, которые затем демультиплексируются в множество потоков символов. Затем мобильная станция передает каждый из потоков символов с различным Уолш-кодом, устанавливая мощность последовательности так, чтобы символы на каждой последовательности любого определенного информационного канала имели одинаковую энергию передачи, и комбинации зашифрованных символов всех информационных каналов в одном потоке данных. Затем мобильная станция передает поток данных на базовую станцию.

Альтернативный вариант осуществления изобретения раскрывает станцию, которая сконфигурирована для получения сигнала, соответствующего CDMA каналу, который использует множество Уолш-кодов разной длины для передачи данных для по меньшей мере одного из его информационных каналов. Базовая станция демультиплексирует сигнал в множество потоков сигналов, каждый из которых принимается с различным кодом Уолша. Различные потоки, соответствующие каждому информационному каналу, затем комбинируются для формирования одного потока символов. Остальной процесс приема выполняется обычным образом.

Также возможно множество других вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая структуру типичной беспроводной системы связи в соответствии с одним вариантом осуществления;

на фиг.2 представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая основные структурные компоненты беспроводных передающих систем в соответствии с одним вариантом осуществления;

на фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая многочисленные каналы между мобильной станцией и базовой станцией в соответствии с одним вариантом осуществления;

на фиг.4 представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая структуру обратного усиленного дополнительного канала связи (R-ESCH) для размеров кодированных пакетов 4632, 6168, 9240, 12312 или 15384 бит в соответствии с одним вариантом осуществления; и

на фиг.5 представлено дерево Уолша, иллюстрирующее связь различных Уолш-кодов (соответствующих различным частям доступного пространства Уолша) в соответствии с одним вариантом осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один или более вариантов осуществления изобретения описаны ниже. Следует заметить, что эти и другие варианты осуществления описаны далее как типичные и иллюстрирующие изобретение, а не ограничивающие его.

Как описано здесь, различные варианты изобретения содержат системы и способы для использования прямых последовательных кодов для передачи данных на широком частотном спектре. Широкоспектральные системы связи используют различные способы для передачи данных на более широком спектральном диапазоне, чем строго необходимо для передачи данных для того, чтобы увеличить производительность систем. CDMA системы (системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов) используют прямой последовательный механизм для расширения диапазона частот сигнала данных, подлежащих передаче. Этот механизм использует псевдослучайные коды, которые комбинируются с данными для формирования высокочастотного сигнала. Подмножество CDMA систем, которое выполнено в соответствии стандарту IS-2000 (также называемое как cdma-2000 системы), использует Уолш-коды для передачи диапазона частот сигнала данных.

Низкоскоростные обратные информационные каналы связи, которые реализовывались в ранних CDMA системах связи (в частности, в предшествующем пересмотренном/опубликованном стандарте IS-2000), использовали особые подмножества доступного пространства Уолша. Эти подмножества доступного пространства Уолша занимают около четверти всего пространства Уолша. Более точно, эти коды занимают W⁴ ₀ пространство Уолша. Обозначение W^m _k относится к k-му из m Уолш-кодов длиной m, где k=0 до m-1 и m=2n, n=1, 2, 3,…. Когда используется W^m _k Уолш-кодов наибольшая длина Уолш-кодов (это следует) не больше длины, доступной для других информационных каналов. Например, W^2m _k и

W^2m _k+m Уолш-коды, которые непосредственно получаются из W^m _k Уолш-кода (первые потомки), недоступны для других информационных каналов, когда используется W^m _k кодов Уолша. Также W^4m _k, W^4m _k+m, W^4m _k+2m и W^4m _k+3m Уолш-коды формируются из первых двух потомков (т.е. вторые потомки) W^m _k Уолш-кода, недоступны другим информационным каналам и т.д. Пространство Уолша кода W^m _k является подпространством Уолша, которое используется W^m _k Уолш-кодом и его потомками. Так, когда все низкоскоростные информационные каналы используют Уолш-коды, которые являются потомками W⁴ ₀ Уолш-кода, оставшиеся три четверти пространства Уолша доступны для других информационных каналов, таких как высокоскоростные информационные каналы. Различные варианты осуществления настоящего изобретения создаются, используя эти коды так, что повышается производительность соответствующей системы. В частности, для высокоскоростных информационных каналов, скорее чем использующих каждую из оставшихся четвертей пространства Уолша в связи с соответствующим Уолш-кодом, четверть пространства Уолша (W⁴ ₂) используется в связи с первым новым каналом, в то время как оставшаяся половина пространства Уолша (W² ₁) используется в связи со вторым новым каналом. Посредством использования этих трех четвертей пространства Уолша в связи с двумя новыми каналами, формируемыми из Уолш-кодов разной длины, вместо формирования трех каналов длины 4 (каждый из которых соответствует W⁴ ₂, W⁴ ₁ и W⁴ ₃), отношение пиковой и средней мощностей результирующего CDMA канала уменьшается и поэтому увеличивается производительность системы.

Следует заметить, что поскольку изобретение описывается здесь, главным образом, в отношении систем, которые соответствуют стандарту IS-2000, альтернативные варианты могут соответствовать другим стандартам и могут использовать псевдослучайные расширяющие коды, отличные от Уолш-кодов (например, М последовательности, коды Голда или коды Казами). Предполагается, что настоящее изложение будет понятно специалистам в данной области для расширения и реализации таких альтернативных вариантов осуществления и такие варианты подразумеваются быть покрытыми прилагаемой формулой изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения реализуется в беспроводной системе связи, которая предполагает в целом реализацию стандарта cdma-2000. Стандарт cdma2000 является третьим поколением (3G) стандарта беспроводных систем, который основан на стандарте IS-95. Стандарт cdma2000 развивается и продолжает непрерывно развиваться, поддерживая новые службы. Предпочтительный вариант осуществления изобретения планируется быть реализованным в системах, использующих выпуск D стандарта cdma2000, но другие варианты осуществления могут быть реализованы в других выпусках cdma2000 или в системах, которые соответствуют другим стандартам (например, W-CDMA). Поэтому описанные здесь варианты осуществления будут предполагаться скорее как примеры, чем ограничения.

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая структуру типичной беспроводной системы связи. Как обозначено на фиг.1, система 100 содержит базовую станцию 110, которая сконфигурирована для связи с множеством мобильных станций 120. Мобильные станции 120 могут, например, быть сотовыми телефонами, организаторами личной информации (электронными записными книжками (PIM) или цифровыми секретарями (PDA)), или подобными и которые сконфигурированы для беспроводной связи. Следует заметить, что эти устройства необязательно являются мобильными, а могут просто быть связанными с базовой станцией 110 через беспроводную связь. Базовая станция 110 передает данные мобильным станциям 120 через соответствующие каналы прямой связи (FL), в то время как мобильные станции 120 передают данные базовой станции 110 через соответствующие каналы обратной связи (RL).

Следует заметить, что в данном изложении предполагается, что одинаковые элементы на фигурах могут быть обозначены одинаковыми числовыми ссылками со строчными буквами, например, 120а, 120b и т.д. Элементы могут вместе быть просто обозначены числовой ссылкой.

Базовая станция 110 также соединена с коммутационной телефонной станцией 130 через проводное соединение. Соединение с коммутационной станцией 130 позволяет базовой станции 110 связываться с различными другими компонентами системы, такими как сервер 140 данных, телефонная коммутируемая сеть 150 общего пользования или Интернет 160. Следует заметить, что мобильные станции и компоненты системы на фиг.1 являются типовыми и другие системы могут содержать другие типы или другие комбинации устройств.

Поскольку на практике отдельные проекты базовой станции 110 и мобильных станций 120 могут значительно изменяться, каждая служит как беспроводной приемопередатчик для соединения на прямом и обратном соединениях. Поэтому базовая станция 110 и мобильные станции 120 имеют одинаковую общую структуру. Эта структура представлена на фиг.2.

На фиг.2 представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая основные структурные компоненты беспроводных передающих систем в соответствии с одним вариантом осуществления. Как обозначено на фиг.2, система содержит передающую подсистему 222 и приемную подсистему 224, каждая из которых объединена с антенной 226. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 могут вместе называться как приемопередающая подсистема. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 имеют доступ к прямой и обратной связи через антенну 226. Передающая подсистема 222 и приемная подсистема 224 также соединены с процессором 228, который сконфигурирован для контроля передающей и приемной подсистем 222 и 224. Память 230 объединяется с процессором 228 для обеспечения рабочего пространства и локального запоминающего устройства для процессора. Источник 232 данных объединяется с процессором 228 для обеспечения данных для передачи системой. Источник 232 данных может, например, содержать микрофон или вход от сетевого устройства. Данные обрабатываются процессором 228 и затем передаются вперед в передающую подсистему 222, которая передает данные через антенну 226. Данные принимаются приемной подсистемой 224 через антенну 224 и направляются в процессор 228 для обработки и затем на выход 234 данных для предоставления их пользователю. Выход 234 данных может содержать такие устройства, как динамик, видеодисплей или выход в сетевое устройство.

Специалистам в данной области будет понятно, что структура, представленная на фиг.2, является иллюстративной, и в других вариантах осуществления могут быть использованы альтернативные конфигурации. Например, процессор 228 может быть микропроцессором общего назначения, цифровым обработчиком сигналов (DSP) или специализированным процессором, может выполнять некоторые или все функции других компонентов приемопередатчика или быть другим обработчиком, требуемым приемопередатчиком. Поэтому объем прилагаемой формулы изобретения не ограничивается определенной конфигурацией, описанной здесь.

Предполагая структуру на фиг.2 как реализованную в мобильной станции, компоненты системы могут быть отображены как приемопередающая подсистема, объединенная с обрабатывающей подсистемой, где приемопередающая подсистема ответственна за прием и передачу данных по беспроводному каналу и обрабатывающая подсистема ответственна за подготовку и предоставление данных приемопередающей подсистеме и за прием и передачу данных, получаемых от приемопередающей системы. Приемопередающая подсистема предполагается имеющей передающую подсистему 222, приемную подсистему 224 и антенну 226. Обрабатывающая подсистема предполагается имеющей процессор 228, память 230, источник 232 данных и выход 234 данных.

Как отмечено выше, соединение между базовой станцией и мобильной станцией в действительности содержит различные информационные каналы. На фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая множество информационных каналов между мобильной станцией и базовой станцией. Как обозначено на фиг.3, базовая станция 110 передает данные мобильной станции 120 через множество информационных каналов 310 прямой связи. Эти информационные каналы обычно включают информационные каналы, на которых передаются данные, и информационные каналы, на которых передается контрольная информация. Каналы 310 прямой связи могут включать, например, прямой базовый канал (F-FCH), который может быть использован для передачи низкоскоростных данных, прямой дополнительный канал (F-SCH), который может быть использован для высокоскоростных коммуникаций между двумя узлами или прямой высокоскоростной радиоканал (F-HSBCH), который может быть использован для радиосообщений множеству приемников. Каналы могут также включать прямой канал управления (F-DCCH), прямой радиоканал управления (F-BCCH) или прямой пейджинговый канал (F-РСН), который может быть использован для передачи информации, соответствующей другим информационным каналам или другим сторонам функционирования системы.

Мобильная станция 120 передает данные базовой станции 110 через множество информационных каналов 320 обратной связи. Опять же, эти информационные каналы обычно включают информационные каналы, которые используются для передачи данных или контрольной информации. Мобильная станция 120 может передавать данные обратно базовой станции через такие же каналы, как обратный канал доступа (R-ACH), расширенный обратный канал доступа (R-ЕАСН), обратный канал запроса (R-REQCH), обратный усиленный дополнительный канал (R-ESCH), обратный канал управления (R-DCCH), обратный канал общего управления (R-CCCH) или обратный канал отображения скорости (R-RICH).

В одном варианте осуществления R-ESCH используется для высокоскоростной передачи данных от мобильной станции на базовую станцию. Данные могут быть переданы на R-ESCH со скоростями выше 1,5384 Мбит/с. Данные передаются в 10 мс подпакетах. Основная структура R-ESCH представлена на фиг.4.

На фиг.4 представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая структуру обратного канала R-ESCH для размеров кодированных пакетов 4632, 6168, 9240, 12312 или 15384 бит. Следует заметить, что в этом варианте осуществления структура может изменяться в зависимости от используемых размеров пакетов. Эта структура может также изменяться в реализации других вариантов осуществления изобретения. Структура на фиг.4 является просто примером возможных структур. Также следует заметить, что функциональная блок-схема на фиг.4 является иллюстрацией способа для обработки данных для передачи мобильной станцией в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Следует заметить, что компоненты, изображенные на функциональной блок-схеме так же, как и этапы соответствующего способа могут быть переставлены (переупорядочены) в других вариантах осуществления без ухода от объема настоящего изобретения.

Как представлено на фиг.4, 16-битовый пакет CRC сначала добавляется в блоке 410 к битам информации, которые передаются. Затухание 6-битового турбокодированного хвоста добавляется в блоке 420 так, чтобы кодированный пакет имел размер 4632, 6168, 9240, 12312 или 15384 бит (в соответствии размерам пакетов информации 4610, 6146, 9218, 12290 или 15362 бит соответственно). Турбокодировщик (блок 430) и перемежение блоков (блок 440) затем выполняются с кодированным пакетом. Затем выбираются символы из перемеженных данных в блоке 450 и результирующие символы модулируются (блок 460).

Символы затем защищаются соответствующими Уолш-кодами (блок 470). В варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.4, это выполняется с последовательностью компонентов, содержащих символьный или последовательный демультиплексор (блок 471), компоненты защищают символы подходящими Уолш-кодами (блок 472 и 473), усилитель мощности (блок 474) и поэлементный сумматор (блок 475).

В информационном канале, представленном на фиг.4, демультиплексор 471 преобразует один поток символов из модулятора 460 и производит два разделенных потока. Для реализации демультиплексора символов один из потоков состоит из каждого третьего символа и он обрабатывается на блоке 472, где символы защищаются ++-- Уолш-кодом, и другой поток состоит из оставшихся символов (две трети из всего числа), и они обрабатываются в блоке 473, где символы защищаются ++-- Уолш-кодом. Для осуществления последовательного демультиплексора один из потоков состоит из первой одной трети входных символов и они обрабатываются в блоке 472, где символы кодируются ++-- Уолш-кодом, и другой поток состоит из последних двух третей входных символов и они обрабатываются в блоке 473, где символы кодируются ++-- Уолш-кодом. Обработанные блоком 473 символы усиливаются в блоке 474 для получения двукратного усиления мощности. Два разделенных потока затем суммируются в блоке 475 для их мультиплексирования обратно в один поток для передачи.

Как замечено выше, обработка данных R-ESCH таким образом позволяет использовать три четверти пространства Уолша, которое было доступно для высокоскоростных информационных каналов, но только использует два канала. Специалисты в данной области поймут, что использование двух каналов Уолша вместо трех уменьшит отношение пиковой и средней мощностей R-ESCH. Поскольку отношение пиковой и средней мощностей уменьшается, мобильная станция может функционировать на ее усиленной мощности ближе к пределу возможностей и может поэтому увеличить порядок преимуществ.

Следует заметить, что обработка данных для передачи на R-ESCH, как описано здесь предполагается скорее как пример, а не как ограничение. Поскольку изложенные способы могут быть использованы как множеством источников каналов Уолша, так и возможностью мультиплексирования одного информационного канала на множестве каналов, которые используют Уолш-коды разной длины для минимизации числа требующихся каналов Уолша, эти способы могут быть использованы с различными типами каналов и источников. Способы, используемые в изложенном варианте осуществления, могут быть использованы и в других каналах также. Альтернативные варианты могут осуществлять эти способы в других обратных каналах связи или в прямых каналах связи и необязательно соответствовать стандарту cdma2000 или другому определенному стандарту.

Как отмечено выше, определенный информационный канал (например, R-FCH) предполагается использующим один Уолш-код. В таком информационном канале символы могут быть закодированы подходящим Уолш-кодом непосредственным способом. Однако в представленном на фиг.4 канале используется два канала Уолша. Более того, каждый из этих каналов использует Уолш-коды разной длины (W⁴ ₂ и W² ₁ в этом варианте осуществления). Поэтому в большой степени комплексная задача кодирования символов генерируется внутри канала с соответствующим Уолш-кодом. Так, блок 470 канала на фиг.4 должен демультиплексировать пары (I и Q) модулированных символов, кодировать некоторые из символов Уолш-кодами длиной 4, кодировать оставшиеся символы Уолш-кодами длиной 2, усилить символы, закодированные Уолш-кодами длиной 2, и затем перекомбинировать все эти символы для формирования сигнала для передачи.

Как отмечено выше, представленный на фиг.4 обратный канал связи использует Уолш-коды как длиной 4, так и длиной 2. Смысл использования этих кандидатов описывается в соответствии с фиг.5. На фиг.5 представлено дерево Уолша, иллюстрирующее связь различных Уолш-кодов (соответствующих различным частям доступного пространства Уолша). Как представлено на фиг.5, пространство Уолша (все из возможных Уолш-кодов) может быть представлено в виде дерева с множеством ветвей и листьев как окончаний этих ветвей. Каждая ветвь дерева Уолша соответствует подмножеству возможных Уолш-кодов. Так, узел 500 верхнего уровня разветвляется на два подмножества кодов длины 2 (узлы 510 и 520 соответствуют кодам W² ₁ и W² ₀, или +- и ++ соответственно). Аналогично узел 520 разветвляется на два множества кодов длины 4 (узлы 530 и 540), узел 540 разветвляется на два множества кодов длины 8 (узлы 550 и 560), узел 550 разветвляется на два множества кодов длины 16 (узлы 553 и 557), узел 560 разветвляется на два множества кодов длины 16 (узлы 563 и 567) и т.д.

Различные Уолш-коды, соответствующие различным узлам дерева, используются для обеспечения того, что соответствующие каналы будут ортогональными. В случае когда определенный узел на дереве используется, он заканчивает дерево, и нет дополнительных ответвлений от узла, которые могут быть использованы. Например, соответствующие узлу 568 Уолш-коды используются для обратного канала контрольного сигнала (R-PICH) так, что из этого узла может не быть дополнительных ветвей. С другой стороны, Уолш-коды, соответствующие узлу 565, не используются для любых из каналов, так, ветвь дерева к узлам 564 и 566, и Уолш-коды, соответствующие этим узлам, доступны для использования в обратном канале отображения скорости (R-RICH) и обратном канале подтверждения (R-ACKCH) соответственно.

Больше верхней четверти пространства Уолша используется низкоскоростными действующими информационными каналами. Эти информационные каналы и соответствующие им Уолш-коды и узлы дерева Уолша на фиг.5 представлены в следующей таблице. Обратный усиленный дополнительный канал связи (R-ESCH) использует три четверти пространства Уолша, соответствующего W⁴ ₂ и W² ₁ (узлы 530 и 510 соответственно), поскольку R-RICH (обратный канал отображения скорости), который предоставляет контрольную информацию для R-ESCH предназначает неиспользуемый Уолш-код (W⁶⁴ ₄₈) в уже занятой верхней четверти дерева Уолша на фиг.5.

Таблица 1
Действующие каналы и использование пространства Уолша Канал Уолш-коды Узел на фиг.5 R-FCH W¹⁶ ₄ 557 R-CQICH W¹⁶ ₁₂ 553 R-DCCH W¹⁶ ₈ 563 R-PICH W⁰ ₃₂ 568 R-ACKCH W⁶⁴ ₁₆ 566

Предположительно кодирование символов с Уолш-кодом в информационном канале будет достигаться заданием Уолш-кода, который соответствует информационному каналу, и модулирование символов Уолш-кодом. Затем результирующие данные будут передаваться на соответствующий канал Уолша. Поскольку это предназначено для R-ESCH, в настоящем варианте осуществления изобретения для использования ресурсов Уолша, соответствующих трем четвертям пространства Уолша, однако должен быть использован больше чем один канал (ни один канал Уолша не покрывает все из желаемого пространства Уолша также без покрытия уже используемого пространства Уолша). Лучше, чем использование Уолш-кодов для каждой из трех доступных четвертей пространства Уолша (W⁴ ₂, W⁴ ₁ и W⁴ ₃) в связи с тремя соответствующими каналами Уолша, используются только два канала Уолша и соответствующие Уолш-коды (W⁴ ₂, W² ₁). Это отчасти вычислено интуитивно, поскольку это может быть упрощением реализации для использования Уолш-кодов, которые все имеют ту же длину (т.е. W⁴ _n) вместо разной длины (W⁴ ₂ и

W² ₁). Коды разной длины использовались в этом варианте осуществления, однако обеспечение повышения производительности, в котором используется меньше каналов (два вместо трех), сказывается на отношении пиковой и средней мощностей.

Описанный вариант осуществления использует три четверти пространства Уолша для кодирования данных, передаваемых на обратном канале связи данных. Как отмечено выше, этот вариант осуществления может быть реализован в мобильной станции в беспроводной системе связи. Альтернативный вариант осуществления может содержать базовую станцию для приема данных, передаваемых на обратном канале связи данных, и декодирование этих данных. Обработка декодированных данных будет существенно следовать обращению описания прямого канала. Например, принятый сигнал будет демультиплексирован и декодирован с использованием Уолш-кодов разной длины для создания подпакетов символов, которые затем будут мультиплексированы в один сигнальный поток символов, который будет декодирован соответствующим предполагаемым образом. Изобретение поэтому включает варианты осуществления, которые могут быть реализованы по отношению как к передаче, так и приему данных.

Специалистам в данной области будет понятно, что информация и сигналы могут быть представлены, используя любую из множества различных технологий и способов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут быть представлены повсюду, описание которых может быть представлено напряжением, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.

Специалистам также будет ясно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, цепи и этапы алгоритма, описанные здесь в связи с вариантом осуществления изобретения, могут быть реализованы как электронные устройства, компьютерные программы или их комбинации. Для ясности иллюстрации взаимозаменяемости аппаратной и программной реализации, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, цепи и этапы были описаны выше в целом в терминах выполняемых ими функций. Где такие выполняемые функции реализуются как аппаратно, так и программно в зависимости от определенного приложения и проекта, принуждающего приложить в общих системах. Специалисты могут реализовать описанные выполняемые функции различным образом для каждого определенного приложения, но такие реализуемые решения не будут интерпретироваться как возможный уход от объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с изложенными здесь вариантами осуществления, могут быть реализованы или произведены основным процессором, цифровым обработчиком сигналов (DSP), специализированной интегральной микросхемой (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицей (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, дискретной схемой или транзисторной логикой, дискретными аппаратными компонентами или любой их комбинацией, разработанной для выполнения описанных здесь функций. Основной процессор может быть микропроцессором, но, как альтернатива, процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может также быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров в объединении с DSP ядром или любой другой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанного в связи с изложенными здесь вариантами осуществления, могут быть реализованы аппаратно, в программном модуле, выполняемом процессором или в их комбинации. Программный модуль может находиться в RAM памяти, флеш-памяти, ROM памяти, EPROM памяти, EEPROM памяти, регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM или другой форме известного устройства хранения информации. Типичное устройство накопления объединяется с процессором так, чтобы процессор мог читать информацию из него и записывать информацию в устройство хранения информации. Как альтернатива, устройство хранения информации может быть интегрировано в процессор. Процессор и устройство хранения информации могут находиться как отдельные компоненты в пользовательском терминале.

Предыдущее описание изложенных вариантов осуществления изобретения предназначено быть доступным любым специалистам в данной области для создания и использования настоящего изобретения. Различные модификации этих вариантов осуществления будут более понятны специалистам в данной области и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены в других вариантах осуществления без ухода от сущности и объема настоящего изобретения. Так, настоящее изобретение не ограничивается представленными здесь вариантами осуществления, но будет соответствовать широкому объему, состоящему в принципах и отличительных особенностях, изложенных здесь.

Изобретение относится к телекоммуникационным системам, и в частности, к системам и способам для использования кодов прямой последовательности в передаче данных в системах с расширенным частотным спектром. Технический результат - повышение производительности прямой последовательной широкодиапазонной системы связи. В одном варианте осуществления система содержит, по меньшей мере, один канал связи, который использует два различных ортогональных кода передачи и соответствующие части доступного ортогонального пространства кодов. Части данных, обработанные каналом связи, демультиплексируются в различные потоки и кодируются соответствующими различными ортогональными кодами передачи. Потоки, закодированные различными ортогональными кодами, затем комбинируются и передаются через тот же канал связи. Один вариант осуществления использует, по меньшей мере, два Уолш-кода различной длины (+- и ++--) для того, чтобы создать использование трех четвертей пространства Уолша, не используемого низкоскоростными существующими каналами. 4 н. и 40 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

1. Передатчик, функционирующий для связи с приемником через беспроводной канал связи, который содержит:
обрабатывающую подсистему; и
передающую подсистему, объединенную с обрабатывающей подсистемой;
при этом обрабатывающая подсистема сконфигурирована для охвата различных частей начального потока данных, при этом каждая часть содержит пару I/Q модулированных символов, и каждая часть имеет различное количество модулированных символов, которые будут переданы в первом беспроводном канале связи, по меньшей мере, двумя различными расширяющими кодами таким образом, что каждый расширяющий код охватывает каждую пару I/Q;
и
передающая подсистема сконфигурирована для передачи результирующего конечного потока данных на первом беспроводном канале связи.

2. Передатчик по п.1, в котором обрабатывающая подсистема содержит демультиплексор, сконфигурированный для демультиплексирования начального потока данных в множество промежуточных потоков данных.

3. Передатчик по п.2, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для охвата каждого из множества промежуточных потоков данных одним из набора расширяющих кодов, в котором набор расширяющих кодов содержит, по меньшей мере, два различных расширяющих кода.

4. Передатчик по п.3, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для мультиплексирования множества промежуточных потоков данных в конечный поток данных.

5. Передатчик по п.1, в котором расширяющие коды являются расширяющими кодами разной длины.

6. Передатчик по п.1, в котором расширяющие коды являются Уолш-кодами.

7. Передатчик по п.6, в котором расширяющие коды содержат +- и ++-- коды.

8. Передатчик по п.1, в котором начальный поток данных содержит поток символов.

9. Передатчик по п.1, в котором передатчик содержит компонент базовой станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

10. Передатчик по п.1, в котором передатчик содержит компонент мобильной станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

11. Передатчик по п.1, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для охвата дополнительного потока данных для передачи на втором беспроводном канале связи одним расширяющим кодом и в котором передающая подсистема сконфигурирована для передачи результирующего потока данных на втором беспроводном канале связи, в котором один расширяющий код является отличным от, по меньшей мере, двух различных расширяющих кодов, используемых для охвата начального потока данных.

12. Приемник, функционирующий для связи с передатчиком через канал беспроводной связи, который содержит:
обрабатывающую подсистему; и
приемную подсистему, объединенную с обрабатывающей подсистемой;
при этом приемная подсистема сконфигурирована для приема начального потока данных через первый беспроводной канал связи;
и
обрабатывающая подсистема сконфигурирована для декодирования различных частей начального потока данных, при этом каждая часть содержит пару I/Q модулированных символов, и каждая часть имеет различное количество модулированных символов, использующая, по меньшей мере, два различных расширяющих кода таким образом, что каждое расширение применяется к каждой паре I/Q.

13. Приемник по п.12, в котором обрабатывающая подсистема содержит демультиплексор, сконфигурированный для демультиплексирования начального потока данных в множество промежуточных потоков данных.

14. Приемник по п.13, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для декодирования каждого из промежуточных потоков данных, использующая один из набора расширяющих кодов, в которой набор расширяющих кодов содержит, по меньшей мере, два различных расширяющих кода.

15. Приемник по п.14, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для мультиплексирования промежуточных потоков данных в декодированных поток данных.

16. Приемник по п.12, в котором расширяющие коды являются расширяющими кодами разной длины.

17. Приемник по п.12, в котором расширяющие коды являются Уолш-кодами.

18. Приемник по п.17, в котором расширяющие коды содержат +- и ++-- коды.

19. Приемник по п.12, в котором декодированный поток данных содержит поток символов.

20. Приемник по п.12, в котором приемник содержит компонент базовой станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

21. Приемник по п.12, в котором приемник содержит компонент мобильной станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

22. Приемник по п.12, в котором обрабатывающая подсистема сконфигурирована для декодирования дополнительного потока данных, принимаемого через второй беспроводной канал связи с одним расширяющим кодом, в котором один расширяющий код отличается от, по меньшей мере, двух различных расширяющих кодов, используемых для декодирования начального потока данных.

23. Способ передачи информации через беспроводной канал связи, содержащий:
предоставление начального потока данных для передачи на первом канале беспроводной связи;
охват различных частей начального потока данных, при этом каждая часть содержит пару I/Q модулированных символов и каждая часть имеет различное количество модулированных символов, по меньшей мере, двумя различными расширяющими кодами таким образом, что каждый расширяющий код охватывает каждую пару I/Q;
и
передачу результирующего конечного потока данных на первом канале беспроводной связи.

24. Способ по п.23, который также содержит демультиплексирование начального потока данных в множество промежуточных потоков данных.

25. Способ по п.24, в котором охват начального потока данных, по меньшей мере, двумя различными расширяющими кодами содержит охват каждого из промежуточных потоков данных одним из набора расширяющих кодов, в котором набор расширяющих кодов содержит, по меньшей мере, два различных расширяющих кода.

26. Способ по п.25, который также содержит мультиплексирование промежуточных потоков данных в конечный поток данных.

27. Способ по п.23, в котором расширяющие коды являются расширяющими кодами разной длины.

28. Способ по п.23, в котором расширяющие коды являются Уолш-кодами.

29. Способ по п.28, в котором расширяющие коды содержат +- и ++-- коды.

30. Способ по п.23, в котором начальный поток данных содержит поток символов.

31. Способ по п.23, в котором способ реализуется в базовой станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

32. Способ по п.23, который реализуется в мобильной станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

33. Способ по п.23, который также содержит охват дополнительного потока данных, подлежащего передаче на втором беспроводном канале связи, одним расширяющим кодом и передачу соответствующего потока данных на втором беспроводном канале связи, при этом один расширяющий код отличается от, по меньшей мере, двух различных кодов, используемых для охвата начального потока данных.

34. Способ декодирования информации, полученной через беспроводной канал связи, содержащей:
прием начального потока данных через первый беспроводной канал связи; и
декодирование различных частей начального потока данных, при этом каждая часть содержит пару I/Q модулированных символов, и каждая часть имеет различное количество модулированных символов, используя, по меньшей мере, два различных расширяющих кода таким образом, что каждый расширяющий код применяют к каждой паре I/Q.

35. Способ по п.34, который также содержит мультиплексирование начального потока данных в множество промежуточных потоков данных.

36. Способ по п.35, который также содержит декодирование каждого из промежуточных потоков данных, использующее один из набора расширяющих кодов, в котором набор расширяющих кодов включает в себя, по меньшей мере, два различных расширяющих кода.

37. Способ по п.36, который также содержит мультиплексирование промежуточных потоков данных в поток декодированных данных.

38. Способ по п.34, в котором расширяющие коды являются расширяющими кодами разной длины.

39. Способ по п.34, в котором расширяющие коды являются Уолш-кодами.

40. Способ по п.39, в котором расширяющие коды содержат +- и ++-- коды.

41. Способ по п.34, в котором декодированный поток данных содержит поток символов.

42. Способ по п.34, который реализуется в базовой станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

43. Способ по п.34, который реализуется в мобильной станции, функционирующей в беспроводной системе связи.

44. Способ по п.34, который также содержит декодирование дополнительного потока данных, принимаемого через второй беспроводной канал связи, одним расширяющим кодом, при этом один расширяющий код отличается от, по меньшей мере, двух различных расширяющих кодов, используемых для декодирования начального потока данных.