Система связи с многоканальным доступом

Система связи с многоканальным доступом

Реферат

 

Изобретение касается системы связи с многоканальным доступом, в которой группа из N несущих частот многократно используется во множестве соседних абонентских узлов связи с целью обеспечения большего количества, чем N, каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией. Две группы упомянутых каналов определяют следующим образом: первую группу для первого из упомянутых узлов связи, в котором не существует двух из упомянутых каналов, занимающих одну и ту же из упомянутых несущих частот в одно и то же время, и вторую группу для второго из упомянутых узлов связи, в котором опять не существует двух из упомянутых каналов во второй группе, занимающих одну и ту же из N упомянутых несущих частот в одно и то же время. 1 с.п. 18 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к радиотелефонным системам вообще и более конкретно касается способов и аппаратуры для выполнения технических приемов скачкообразной перестройки частоты расширенного спектра в системе радиотелефонной связи для использования в специальных передвижных радиосвязных средствах (СПРС).

В данной полосе радиочастотного спектра можно определить множество каналов связи для обеспечения радиотелефонной системы посредством назначения множества обособленных несущих частот в диапазоне рабочих частот с целью определения каждого канала. Такие системы называются системами многоканального доступа с частотным разделением каналов (МДЧРК). В качестве альтернативы каналы связи можно определять назначением дискретных временных интервалов для их использования данной частоты несущей. Такие системы называются системами многоканального доступа с временным разделением каналов (МДВРК). В некоторых других странах каналы можно определять посредством так называемого многоканального доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК).

Один тип системы связи, в качестве которой может быть система МДКРК, представляет собой систему с расширенным спектром. Системы связи с расширенным спектром можно выполнять в виде систем многоканального доступа, используя ряд различных конфигураций. Одним типом системы многоканального доступа с расширенным спектром является система многоканального доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК). В системе МДКРК с расширенным спектром можно использовать технику расширенного спектра с последовательностью для непосредственной модуляции несущей (ПНМН-МДКРК) или со скачкообразной перестройкой частоты (СПЧ-МДКРК). Системы СПЧ-МДКРК можно дополнительно разделить на системы с медленной скачкообразной перестройкой частоты (МСПЧ-МДКРК) и с быстрой скачкообразной перестройкой частоты (ВСПЧ-МДКРК). В системах МСПЧ-МДКРК частоту несущей в одном скачке модулируют несколькими символами данных, представляющими последовательность информационных двоичных разрядов, которые должны быть переданы. В системе БСПЧ-МДКРК, наоборот, частота несущей перескакивает (каналы) несколько раз на символ данных.

Метод СПЧ-МДКРК предложила компания "Купер энд Нетлетон" для систем радиотелефонной связи с сотовой структурой зоны обслуживания. ПНМН-МДКРК был предложен Гилхаузеном и др. в связи с системами радиотелефонной связи с сотовой зоной обслуживания.

Система МДКРК имеет увеличенную пропускную способность канала по сравнению с системой МДЧРК. Причина состоит в том, что даже если оба типа систем имеют ограниченный уровень радиопомех, пропускная способность системы МДЧРК определяется самой большой радиопомехой, которая может встретиться в диапазоне рабочих частот, когда как пропускная способность системы МДКРК определяется средней радиопомехой по всему диапазону рабочих частот. Такая средняя радиопомеха обычно значительно меньше, чем радиопомеха в самом наихудшем случае, если только радиопомеха не одинаковая во всех частях диапазона рабочих частот. Кроме того, системы МДКРК в своей основе включают разнесение частот, которое уменьшает эффекты многолучевого распространения радиоволн. Дале, вследствие способности усреднения радиопомех системы МДКРК, использование техники Обнаружения Речевой Активности (ОРА) и прерванных передач увеличивает пропускную способность путем снижения среднего уровня радиопомех с помощью коэффициента заполнения речевого сигнала. Используя соответствующие параметры, системы как ПНМН-МДКРК, так и СПЧ-МДКРК могут обеспечивать сходные возможности усреднения.

Кроме того, преимущество систем СПЧ-МДКРК состоит в том, что используемый диапазон рабочих частот не обязательно должен быть смежным.

В ряде систем радиотелефонной связи расширенного спектра предложены и использованы технические способы скачкообразной перестройки частоты и последовательностей для непосредственной модуляции несущей. Ниже приведены примеры документов, описывающих такие системы: патент N 3.239.761 - Гуда, патент N 5.048.057 - Сайла и др., патент N 4.066.964 - Констанца и др., патент N 4.176.316 - Де Роза и др. , патент N 4.554.668 - Демэн и др., патент N 4.979.170 - Гилхаузен и др., патент N 5.099.495 - Микошиба и др., патент N 4.901.307 - Гилхаузен и др., патент N 5.051.998 - Мьюрей и др., патент N 4.222.115 - Купер и др. , патент N 4.704.734 - Мених и др., патент N 4.933.954 - Питри, патент N 5.010.553 - Скелеч и др., патент N 5.065.449 - Гордон и др. , патент N 5.067.173 - Гордон и др., патент N 4.144.411 - Гренкель, патент N 4.794.635 - Хесс, патент N 5.056.109 - Гилхаузен и др., патент N EP 391.597, патент N ИК 2.242.806, заявка на патент N WO 91/13502, заявка на патент N WO 91/15071, заявка на патент N WO 91/12681, заявка на патент Соединенного королевства N 2.242.806, заявка на патент Соединенного Королевства N 2.242.805.

Купер и др. "Техника расширения спектра для подвижных средств связи с высокой пропускной способностью, 1978, Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE).

Вайтерби, "Нелинейная оценка фазы несущей, модулированной фазовой манипуляцией с применением для передачи цифровых сигналов с предварительным сжатием во времени", 1982, IEEE, Омура и др., "Оценка вероятности кодированной ошибки для защищенных от помех систем связи", 1982, IEEE.

Лемпел и др. "Семейства последовательностей с оптимальными свойствами корреляции по Хеммингу", 1973, IEEE.

Верхулот и др. "Многоканальный доступ с медленной скачкообразной перестройкой частоты для цифровой радиотелефонной связи с сотовой структурой зоны обслуживания".

Х. Гринбергер в статье "Семейства последовательностей с оптимальными свойствами корреляции по Хеммингу", опубликованной в трудах IEEУ по Теории Информации, том IT20, N 1, январь 1974 г., предложил математику, которую можно использовать для достижения ортогональности в системе СПЧ-МДКРК.

Патент США N 4.850.063, выданный Смиту, касается последовательности набора номера и синхронизации для системы радиотелефонной связи со скачкообразной перестройкой частоты. Этот патент раскрывает систему, в которой все каналы скачкообразной перестройки частоты определяются путем использования последовательности частот несущих в пределах диапазона рабочих частот таким образом, что ни одна из частот несущих не используется более чем одним каналом в одно и то же время. В этой системе можно получить меньшее количество каналов со скачкообразной перестройкой частоты в данном диапазоне рабочих частот, чем можно было бы обеспечить, если бы каждая частота несущей определяла отдельный канал.

Патент США N 4.554.668, выданный Демэну и др., раскрывает систему радиосвязи со скачкообразной перестройкой частоты, в которой использована ведущая станция для цифровой связи со множеством ведомых станций. Каждая ведомая станция имеет постоянно приписанную ей фиксированную последовательность несущих частот для определения ее канала связи. Информация о синхронизации извлекается из потока данных.

Заявка на патент Соединенного Королевства N 242.805А Рэмедейла и др. раскрывает, что радиопомехи можно уменьшить, если ячейку разбить на группы более мелких ячеек с помощью направленной антенны, а также раскрывает, что по причинам снижения радиопомех соседние микроячейки обычно используют разные каналы, как определено схемой распределения каналов. Однако при обнаружении движения подвижной радиостанции (такого, как при изменениях краевой низкой напряженности поля или задержки), во всех микроячейках внутри группы соседних близких ячеек, то есть подрешетки решетки, этой подвижной радиостанции определяют общий "зонтичный" канал.

Патент США N 4.901.307, выданный Гилхаузену, показывает, что для получения большого числа пользователей они используют кодированные сигналы связи с прямым исправлением ошибок, используя передачу сигналов с расширенным спектром системы многоканального доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК), и раскрывает использование ячеек различных размеров. Этот патент раскрывает также управление положением главного лепестка диаграммы направленности антенны с помощью направленной антенны для снижения радиопомех в системе радиотелефонной связи с расширенным спектром МДКРК, и фазированную антенную решетку.

Заявка на патент WO 92/00639 раскрывает, что информацию, передаваемую по каналам связи между системой с сотовой структурой зоны обслуживания и подвижным пунктом, кодируют, чередуют, модулируют двухпозиционной фазовой манипуляцией (ДПФМН) с ортогональным перекрытием каждого символа ДПФМН наряду с расширением квадратурной фазовой манипуляции (КФМн) перекрываемых символов.

Статья под названием "Многоканальный доступ с медленной скачкообразной перестройкой частоты для цифровой радиотелефонной связи с сотовой структурой зоны обслуживания" Верхулота и др., опубликованная в Журнале Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) по выбираемым областям в системах связи (т. Sac-2, N 4, июль 1984, с. 563) раскрывает, что один недостаток многоканального доступа со скачкообразной перестройкой частоты заключается в понижении эффективности спектра, но что если используют регулирование мощности и детектирование пауз, можно достичь хорошей пропускной способности.

Патент США N 4.144.411, выданный Френкелю, раскрывает использование различных размеров ячеек в подвижной системе связи.

Заявка на патент Договора о патентной кооперации (PCT) WO 91/15071 раскрывает использование мультиплексности ячеек, называемых группами абонентов.

Патент США N 4.704.734 раскрывает способ и аппаратуру для измерения уровня сигнала и выбора антенны в системах радиотелефонной связи с сотовой структурой зоны обслуживания.

Заявка на патент PCT WO 91/12681 раскрывает систему взаимосвязи и обработки для облегченной скачкообразной перестройки частоты.

Заявка на патент PCT WO 91/13502 раскрывает систему, использующую скачкообразную перестройку несущей частоты с расширением спектра.

Патент США N 5.056.109 раскрывает систему управления мощностью, которая функционирует под действием мощности в принимаемых сигналах связи и сигналах, которые вырабатываются на удаленной станции, которые передаются обратно.

Патент США N 5.048.057, выданный Сейлеху и др., раскрывает схему местной радиосвязи, использующую коды, обнаруживающие встроенное разнесение и использование дополнительной информации декодером для улучшения ее способности точно восстанавливать данные при наличии радиопомех. Этот патент также упоминает об определении гибкого принятия решения.

Заявка на патент PCT WO 92/00639 раскрывает систему с разнесением трасс для системы радиотелефонной связи местного участка.

Однако обычные системы связи со скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, приведенные в вышеуказанных патентах и публикациях, имеют ряд недостатков. В частности, в некоторых таких системах доля определения каналов с минимальными радиопомехами установленное количество пригодных каналов связи меньше, чем используемое количество дискретных несущих частот. Это служит характеристикой, например, системы, приведенной в вышеупомянутом патенте, выданном Смиту.

Целью настоящего изобретения является обеспечить систему радиотелефонной связи со скачкообразной перестройкой частоты расширенного спектра для использования в специальных передвижных радиотелефонных системах связи.

Таким образом, целью изобретения является обеспечить улучшенные способы и аппаратуру радиотелефонной связи.

Другой целью изобретения является обеспечить систему радиотелефонной связи, в которой количество дискретных пригодных каналов связи превышает количество присвоенных несущих частот.

Следующей целью изобретения является обеспечить такую систему радиотелефонной связи, чтобы радиопомехи распределялись более равномерно по каналам связи с целью обеспечения более качественных каналов связи.

Другие более общие и особые цели изобретения станут частично очевидными и частично прояснятся ниже.

Кратное изложение сущности изобретения.

Упомянутые выше цели достигаются изобретением, которое по одному аспекту обеспечивает систему связи многоканального доступа, в которой группа из N несущих частот многократно используется в соседних абонентских узлах связи для обеспечения большего количества, чем N каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией. Система включает аппаратуру для определения первой группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанных с первым из абонентских узлов связи, в котором нет двух каналов в первой группе минимально взаимно коррелированных каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты, использующих одну и ту же из N несущих частот в одно и то же время, и аппаратуру для определения второй группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанной со вторым из соседних абонентских узлов связи, в котором нет двух каналов во второй группе каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, использующих одну и ту же из N несущих частот в одно и то же время.

В другом аспекте настоящего изобретения система включает также аппаратуру для определения третьей группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанных с третьим из соседних абонентских узлов связи, в котором нет двух каналов в третьей группе каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, занимающих одну и ту же из N несущих частот в одно и то же время.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения одна или более групп каналов с минимальной взаимной корреляцией дополнительно определяются так, что ни один из каналов в такой группе или группах каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной кореляцией не занимает одну и ту же из N несущих частот в одно и то же время, которых больше, чем заранее заданное количество каналов в других группах каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, где заранее заданное количество представляет количество минимально возможных каналов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения заранее заданное количество соответствует одному.

Еще один аспект настоящего изобретения заключается в том, что вторая и третья группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией представляют прореженное преобразование каждого из аналогов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе.

Каждый из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе определяется особой последовательностью частот, а прореживающее преобразование выполняется в каждом канале связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе путем выбора частот из каждого из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе в их последовательном порядке, пропуская первое прореживаемое количество частот в последовательности и повторяя этот процесс на оставшихся частотах в последовательности каждого канала в их оставшемся порядке до тех пор, пока все частоты в каждом канале не будут использованы с целью определения второй группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, и второе прореживающее преобразование выполняется в каждом из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе путем выбора частот из каждого из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе в их последовательном порядке, пропуская второе прореживающее количество частот в последовательности и повторяя этот процесс на остальных частотах в последовательности каждого канала в их оставшемся порядке до тех пор, пока все частоты в каждом канале не будут использованы для определения третьей группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, в которых определяется первое и второе прореживаемые количества, и каждое из них меньше, чем минимальный коэффициент N.

Еще в одном аспекте настоящего изобретения, система включает также аппаратуру для такого кодирования по выбору цифровых информационных сигналов в определенном из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, что имеется избыточная взаимосвязь между двоичными разрядами. Эту взаимосвязь устанавливает код исправления ошибок, а дешифратор использует ее для исправления ошибок.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения при декодировании используют гибкое принятие решения и дополнительную информацию. С целью измерения уровней активности сигнала для распределения по выбору каналов абонентам используют также обнаружение речевой активности. Обеспечивается также аппаратура для осуществления циркулярного вызова между несколькими абонентами в узле связи, заставляя каждого из абонентов использовать один и тот же канал. При таком циркулярном вызовет можно включать дополнительных абонентов, находящихся в других узлах связи, путем использования того же подхода. Для подсоединения абонентов, пользующихся другими телефонными системами можно использовать другие обычные способы циркулярного вызова.

Изобретение дополнительно рассматривает антенну с электронным управлением, аппаратуру, чувствительную к управляющему сигналу для управления антенной с целью обеспечения первой диаграммы направленности антенны для определения первого из соседних узлов связи, аппаратуру, чувствительную к управляющему сигналу для управления антенной с целью обеспечения второй диаграммы направленности антенны, которая перекрывается первой диаграммой направленности антенны на границе, для определения второго из соседних узлов связи, и аппаратуру, чувствительную к ряду абонентов системы, использующих каждый из первого и второго соседних узлов связи для воздействия на управляющий сигнал с целью перемещения границ.

Изобретение также рассматривает аппаратуру для определения первого микроузла связи в пределах одного или более соседних узлов связи, причем первый микроузел также многократно использует N частот. Микроузел имеет не более 10% средней мощности соседнего узла связи.

Настоящее изобретение рассматривает вариант прямой связи между абонентами, если они оба находятся в зоне микроузла связи, заставляя одного из двух абонентов связать линию передачи с первым каналом линии приема и линию приема с первым каналом линии передачи, и заставляя другого из двух абонентов связть линии передачи и заставляя другого из двух абонентов связать линию передачи в первом канале линии передачи и линию приема в первом канале линии приема.

Далее изобретение будет описываться в связи с некоторыми иллюстрируемыми примерами осуществления, однако, должно быть ясно, что специалисты в данной области могут внести в предлагаемые способ и устройство различные изменения, соответствующие конкретным условиям применения, не выходя при этом за рамки объема притязаний настоящего изобретения.

Краткое описание чертежа.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает схему, представляющую первое множество узлов связи, функционирующее в соответствии с соответствующей изобретению подвижной системой связи, особенно подходящей для систем специальных передвижных радиотелефонных средств связи (СПРОС); фиг. 2 - схему функционирования других примеров осуществления изобретения, и показывающую второе множество абонентских узлов связи, подходящих для системы радиотелефонной связи с сотовой структурой зоны обслуживания; фиг. 3A, 3B, 3C - построение каналов связи из последовательностей частот в соответствии с изобретением; фиг. 4 - соответствующее изобретению прореживаемое преобразование; фиг. 5 - соответствующие изобретению временную связь между скачками частот и передачу цифровой информации; фиг. 6 - блок-схему, изображающую соответствующую изобретению конфигурацию кодирования - декодирования; фиг. 7 - соответствующую изобретению блок-схему, изображающую структуру схемы обнаружения речевой активности; фиг. 8 - соответствующую изобретению блок-схему, изображающую дуплексный режим; фиг. 9 - представляет блок-схему, изображающую вариант осуществления изобретения, в котором используется электронная аппаратура управления антенной и границей.

Фиг. 1 иллюстрирует схематическое представление, изображающее первое множество абонентских узлов связи, функционирующих в соответствии с подвижной системой связи изобретения.

На фиг. 1 показана схема географической зоны обслуживания. Географическая зона обслуживания 100 разделена на множество абонентских узлов связи 102, 104, 106 и 108, каждый из которых обслуживается центральной базовой станцией связи 110, имеющей секторную антенну 112. Конечно, как и в большинстве реальных систем, между разными секторами не существует безупречной географической изоляции. Каждый из узлов связи 102, 104, 106 и 108 определяет один сектор секторной антенны 112.

Группу из N несущих частот многократно используют в соседних абонентских узлах связи для обеспечения большего количества, чем N каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией. Это достигается путем определения первой группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанных с первым из абонентских узлов связи 102 так, что в первой группе каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией нет двух каналов, занимающих одну и ту же частоту из N несущих частот в одно и то же время. Аппаратура и способ для определения первой группы каналов связи более подробно описываются ниже в связи с рис. 3 и 4.

Вторая группа каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанных со вторым из соседних абонентских узлов связи, определяют так, что во второй группе 5каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией, связанных с третьим из соседних абонентских узлов связи 106, определяют так, что в третьей группе каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией нет двух каналов, занимающих одну и ту же на N несущих частот в одно и то же время. Аппаратура и способы определения третьей группы каналов связи более подробно описываются ниже.

В предпочтительном примере осуществления изобретения, по крайней мере, одну группу каналов с минимальной взаимной корреляцией определяют так, что ни один из каналов в такой группе или группах каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией не занимает одну и ту же из N несущих частот в одно и то же время, которых больше, чем заранее заданное количество каналов в других группах каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией. Это заранее заданнное количество каналов является минимальным возможным количеством каналов. В предпочтительном примере осуществления изобретения заранее заданное количество соответствует одному. Это свойство более подробно описывается ниже в связи с фиг. 3A, 3B, 3C и 4.

Обычные системы МДКРК могут функционировать только при многосотовой структуре многократного использования частоты, которая требуется для управления радиопомехой. Это может вызвать серьезные проблемы в управлении частотами, особенно когда к существующей системе связи с сотовой структурой зоны обслуживания добавляются ячейки. С другой стороны, описываемая здесь система МДКРК может реализовать односотовую структуру неоднократного использования частоты, то есть одни и те же частоты можно многократно использовать в каждом абонентском узле связи, уменьшая таким образом проблему планирования частот, что мешает современным системам связи с сотовой структурой зоны обслуживания. Кроме того, ячейку можно разделить более чем на один абонентский узел связи, как показано на фиг. 1, что может оказаться важным источником увеличения пропускной способности. Например, путем деления каждой всенаправленной ячейки на четырех абонентских узла связи, как показано на фиг. 1, каждый из которых использует одни и те же N несущих частот, в обслуживаемой географической зоне можно получить значительное дополнительное число каналов по сравнению с системой, не имеющей аналогичной структуры многократного использования частот.

Сотовая конфигурация.

Фиг. 2 иллюстрирует схематическое представление, изображающее функционирование другого варианта осуществления изобретения, имеющего множество абонентских узлов связи, годных для сотовых систем. В показанной на фиг. 2 сотовой конфигурации географический участок зоны обслуживания 200 разделен на четыре ячейки связи 202, 204, 206, 208, каждая из которых обслуживается центральной базовой станцией связи и соответствующей антенной 212, 214, 216, 218. Как и в системе, рассматриваемой в связи с фиг. 1, совершенной географической изоляции между различными ячейками не существует. В частности, между ячейками связи 202, 204, 206, 208 имеются зоны перекрытия. В обычных системах с сотовой структурой зоны обслуживания в таких зонах перекрытия представляют значительную трудность радиопомехи. Однако в связи с изобретением, радиопомехи в зонах перекрытия минимизируются вышеописанным в отношении фиг. 1 способом. Точнее, система обеспечивает группы взаимно самоортогональных каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты, в которых такие группы характеризуются минимальной взаимной корреляцией между каналами разных групп, При выполнении в виде системы с сотовой структурой зоны обслуживания, как показано на фиг. 2, описанная здесь система СПЧ-МДКРК дает односотовую структуру многократного использования. Эти аспекты более подробно описываются ниже.

Последовательности скачкообразной перестройки частоты.

Фиг. 3A, 3B, 3C изображают соответствующую изобретению конструкцию каналов связи из последовательностей несущих частот. В частности, описанные выше каналы связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией определяются в соответствии с методом кодового разделения, иллюстрируемым на фиг, 3A, 3B, 3C.

Фиг. 3A представляет таблицу, связывающую каждый канал 1, 2, 3, 4 с особой серией последовательностей скачкообразной перестройки частоты, показывая тем самым способ, при котором четыре ортогональных канала связи 1, 2, 3, 4 определяются из группы, состоящей из N частот 1, 2, 3, 4, ..., N. Следует отметить, что последовательности 1, 2, 3, 4 идентичны друг другу, но каждая сдвигается на один временный интервал от каждой другой, так что последовательности 1, 2, 3 и 4 взаимно ортогональны.

Как показано на фиг. 3A, 3B и 3C, множественные каналы связи, использующие одни и те же несущие частоты, получаются путем назначения несущих частот каждому каналу связи в предварительно выбранные моменты времени. Множество последовательностей скачкообразной перестройки частоты используют для назначения несущих частот различным каналам в течение периодов времени. Эти особые последовательности скачкообразной перестройки частот выбирают так, чтобы они оказались ортогональными друг другу в каждом узле связи или секторе, так что взаимная корреляция между последовательностями скачкообразной перестройки частоты для данного узла связи или сектора равна нулю.

Определенные передаваемые сигналы можно извлекать из канала связи, определяемого такой последовательностью скачкообразной перестройки частоты путем использования последовательности скачкообразной перестройки частоты в радиоприемнике.

Скачкообразные последовательности выбирают так, что абоненткам в каждом узле связи приписывают взаимно ортогональные последовательности, а корреляция внутри последовательностей со скачкообразной перестройкой частоты теоретически равна нулю. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения существует только один отрезок времени, когда какая-то несущая частота при связывании с последовательностью, определяющей конкретный канал в одном узле связи, мешает какому-то конкретному каналу в соседних узлах связи. В описываемой здесь системе можно использовать известную технику прямого исправления ошибок (ПИО) и перемежения для уменьшения оставшихся радиопомех. Построение системы иллюстрируется на фиг. 6.

При правильном выборе параметров системы описываемая здесь система многоканального доступа с кодовым разделением каналов со скачкообразной перестройкой частоты (СПЧ - МДКРК) дает преимущества, ранее заявленные для системы МДКРК с последовательностью для непосредственной модуляции несущей (ПНМН - МДКРК). Кроме того, пропускная способность абонентов системы СПЧ - МДКРК увеличивается посредством обеспечиваемого системой усреднения действительной радиопомехи и может легко использовать прерывистый рабочий цикл, связанный с речевой активностью. Помимо этого, из-за описанного здесь ортогонального функционирования устраняются радиопомехи от одновременного использования абонентами абонентского узла связи. Поскольку это главный источник радиопомех в неортогональных системах, обычно системах ПНМП - МДКРК, система СПЧ - МДКРК дает более выгодную пропускную способность и увеличенные возможности выполнения, когда строится так, как предложено выше. Если опиваемая здесь система СПЧ - МДКРК построена в виде сотовой структуры, как показано на фиг. 2, то она также дает структуру повторного использования с одним узлом или ячейкой.

С точки зрения осуществления, описываемую здесь систему СПЧ-МДКРК можно легко выполнить с помощью существующих технологических приемов. В частности проблема управления мощностью при движении, существенная в системе ПНМН-МДКРК значительно снижена в системе СПЧ-МДКРК. Структура многократного использования частоты одной ячейки облегчает проблему управления частотой, которая существует в современных сотовых системах.

Еще один аспект настоящего изобретения заключается в том, что вторая и третья группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией представляют прореживаемые преобразования каждого из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе.

На фиг. 4 изображено прореживаемое преобразование, используемое в одном практическом примере изобретения. В соответствии с преобразованием, изображенном на фиг. 4, каждый канал связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе, определяется особой последовательностью частот, а прореживающее преобразование выполняется на каждом из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе путем выбора частот из каждого канала связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе в их последовательном порядке, пропуская первое прореживаемое число частот в последовательности, и повторяя этот процесс на оставшихся частотах в последовательности каждого канала в их оставшемся порядке до тех пор, пока все частоты в каждом канале не будут использованы для определения второй группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией.

Второе прореживание преобразования осуществляют в каждом из каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе путем выбора частот из каждого канала связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией в первой группе в их последовательном порядке, перескакивая второе прореживаемое количество частот в последовательности, и повторяя этот процесс на оставшихся частотах в последовательности каждого канала в их оставшемся порядке до тех пор, пока все частоты в каждом канале не будут использованы для определения третьей группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией.

В соответствии с изобретением, первое и второе прореживающие количества разные и каждое из них меньше, чем минимальный коэффициент N, где минимальный коэффициент количества является самым маленьким количеством, большим одного, которое можно разделить на число с нулем в остатке.

Например, предположим, что канал 1 первой группы ортогональных каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты, связанных с первым абонентским узлом связи, определен следующей последовательностью скачкообразной перестройки частоты: 1 2 3 4 5. 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ... (группа 1 канала 1), где цифры 1 2 3 4 и 5 представляют дискретные несущие частоты. Прореживание в канале 1 первой группы выполняют путем выбора частот из вышенаписанной последовательной скачкообразной перестройки частот в последовательном порядке, пропуская первое количество в последовательности. Это количество здесь описывается как "число децимации" или "коэффициент децимации". В целях данного примера, предположим, что коэффициент децимации равен 3. Прореживание вышеуказанной последовательности с коэффициентом децимации 3 дает следующую последовательность скачкообразной перестройки частоты: 4 3 2 1. 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 ... (группа 2 канала 1) В соответствии с изобретением, эта последовательность используется для определения канала 1 второй группы каналов, который связан со вторым абонентским узлом связи.

Последовательности скачкообразной перестройки частот для оставшихся каналов группы 2 строят подобным же образом путем прореживания последовательностей для каждого из каналов группы 1 с помощью того же коэффициента децимации, равного 3.

Затем, чтобы создать последовательность скачкообразной перестройки частоты, определяющую канал 1 третьей группы каналов, которая связана с третьим абонентским узлом связи, последовательность группы 1 канала 1 прореживают с различными числами децимации, выбирая частоты из последовательности группы 1 канала 1 в их последовательном порядке, перескакивая второе число децимации частот в последовательности. В частности, можно, например, проредить следующую последовательность, с коэффициентом децимации, равным 2, так что прореживание последовательности 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (группа 1 канала 1) дает 3 1 4 2 5 3 1 4 2 5 3 1 4 2 5 ... (группа 3 канала 1) Этот процесс повторяют на оставшихся частотах в последовательности каждого канала в их оставшемся порядке до тех пор, пока все частоты в каждом канале не будут использованы для определения третьей группы каналов связи со скачкообразной перестройкой частоты с минимальной взаимной корреляцией.

Необходимо понять, что вышеописанные действия обеспечивают группы последовательностей, имеющих минимальную взаимную корреляцию, и поддерживают абонентские узлы связи или секторы, в которых не существует двух каналов в данном узле связи, занимающих одну и ту же из названных частот в одно и то же время. Таким образом, получающаяся система характеризуется ортогональными функци