Способ приема и поиска сигнала, передаваемого пакетами

Способ приема и поиска сигнала, передаваемого пакетами

Реферат

 

Интегральный поисковый процессор, используемый в модеме для системы связи с расширенным спектром, буферизирует в буфере выборки принимаемых сигналов и использует процессор преобразования с квантованием времени, работающий с последовательными сдвигами по отношению к буферу. Поисковый процессор осуществляет пошаговый автономный поиск, конфигурируемый микропроцессором, в котором определен набор параметров поиска, который может включать группу антенн для поиска, начальный сдвиг и ширину поискового окна для проведения поиска и количество символов Уолша для накопления результатов на каждом сдвиге. Поисковый процессор вычисляет энергию корреляции на каждом сдвиге и представляет итоговый список наилучших трасс распространения сигналов, обнаруженных в процессе поиска, для использования их при расширении элементов демодуляции, что является техническим результатом. Поиск выполняется линейным образом независимо от вероятности того, что искомый сигнал передавался в любой данный момент времени. 2 с.п. ф-лы, 15 ил.

Область техники Настоящее изобретение относится к системам связи с расширенным спектром, более конкретно к обработке сигнала в сотовой телефонной системе связи.

Описание известного уровня техники В радиотелефонных системах связи, таких как сотовые телефонные системы, системы персональной связи, и локальные замкнутые системы радиосвязи, многие пользователи осуществляют связь по радиоканалу для подсоединения к проводным телефонным системам. Связь по радиоканалу может быть одним из множества методов множественного доступа, обеспечивающих возможность большому числу абонентов использовать ограниченный частотный спектр. Эти методы множественного доступа включают множественный доступ с временным разделением /МДВР/ каналов, множественный доступ с частотным разделением /МДЧР/ и множественный доступ с кодовым разделением /МДКР/. Метод МДКР имеет множество преимуществ, причем типовая система с МДКР раскрыта в Патенте США N 4901307, от 13 февраля 1990 на "Систему связи множественного доступа с расширенным спектром, использующую спутниковые или наземные ретрансляторы", переуступленном правопреемнику настоящего изобретения.

В упомянутом патенте раскрыт способ множественного доступа, в котором большое количество мобильных пользователей телефонной системы, каждый из которых имеет приемопередатчик, осуществляют связь через спутниковые ретрансляторы или наземные базовые станции с использованием сигналов связи в режиме МДКР с расширенным спектром. При осуществлении связи в режиме МДКР частотный спектр может использоваться многократно, что позволяет увеличить пропускную способность системы для пользователей.

Способы модуляции МДКР, раскрытые в Патенте США N 4901307, имеют множество преимуществ по сравнению со способами узкополосной модуляции, применяемыми в системах связи, использующих спутниковые и наземные каналы. В наземных каналах возникают специфические требования к системе связи, в частности, по отношению к многолучевым сигналам. Применение способов МДКР позволяет решить специфические проблемы, связанные с использованием наземного канала, путем преодоления отрицательного влияния многолучевого распространения, например, замирания, не теряя в то же время их преимуществ.

Способ МДКР, раскрытый в Патенте США N 4901307, предусматривает использование когерентной модуляции и демодуляции для обоих направлений линии связи при осуществлении связи между удаленным устройством радиосвязи и спутником. В нем соответственно раскрывается использование несущего пилот-сигнала в качестве когерентного фазового опорного сигнала для линии связи "спутник-удаленное устройство радиосвязи" и линии связи "базовая станция-удаленное устройство радиосвязи". Однако в наземном оборудовании сотовой связи наличие весьма сильного многолучевого затухания, приводящего к искажению фазы каналом, а также уровень мощности, необходимый для передачи несущего пилот-сигнала от удаленного устройства радиосвязи, затрудняет использование способа когерентной модуляции для линии связи "удаленное устройство радиосвязи-базовая станция". В Патенте США N 5103549 на "Систему и способ формирования сигналов в сотовой телефонной системе МДКР" от 25 июня 1990 года, переуступленном правопреемнику настоящего изобретения, предлагается средство для преодоления отрицательного влияния многолучевого распространения в канале связи "удаленное устройство радиосвязи-базовая станция" с использованием способов некогерентной модуляции и демодуляции.

В сотовой телефонной системе с МДКР одна и та же полоса частот может быть использована для связи со всеми базовыми станциями. В приемнике базовой станции разделяемые сигналы многолучевого распространения, например, проступающие по трассе от абонентского пункта и по другой трассе после отражения от здания, могут быть объединены при обработке с разнесением для улучшения характеристик модема. Свойства сигналов МДКР, обеспечивающие выигрыш при обработке, также используются для различения сигналов, занимающих один и тот же частотный диапазон. Кроме того высокоскоростная псевдошумовая модуляция всегда обеспечивает возможность разделения различных трасс распространения одного и того же сигнала, при условии, если разница в задержках по трассам распространения превышает длительность элемента псевдошумового кода. Если в системе с МДКР используется частота следования элементов псевдошумового кода порядка 1 МГц, то выигрыш при обработке сигнала расширенного спектра, равный отношению расширенной полосы к частоте данных в системе, может быть получен для всех трасс распространения, имеющих задержки, отличающиеся более чем на одну микросекунду. Разница в задержках на трассе распространения в одну микросекунду соответствует разнице в расстояниях примерно 300 метров. Обычно городская среда обеспечивает разность задержек по трассам распространения сигналов, превышающую одну микросекунду.

Свойства наземного канала, связанные с многолучевым распространением, приводят к тому, что в приемник сигналы приходят по нескольким различным трассам распространения. Одной из характеристик канала с многолучевым распространением является разброс по времени, возникающий в сигнале, передаваемом через такой канал. Например, если по каналу с многолучевым распространением передается идеальный импульс, то принимаемый сигнал появляется в виде последовательности импульсов. Другой характерной особенностью канала с многолучевым распространением является то, что каждая трасса распространения сигнала может давать разный коэффициент затухания. Например, если по каналу с многолучевым распространением передается идеальный импульс, то каждый импульс принимаемой импульсной последовательности обычно имеет уровень, отличный от уровня других принимаемых импульсов. Еще одной характерной особенностью канала с многолучевым распространением является то, что каждая трасса распространения дает разную фазу сигнала. Например, если по каналу с многолучевым распространением передается идеальный импульс, то каждый импульс принимаемой последовательности обычно имеет фазу, отличающуюся от фазы других принимаемых импульсов.

При передаче по радиоканалу многолучевое распространение возникает благодаря отражению сигнала от препятствий, образуемых зданиями, деревьями, автомобилями и людьми. В общем случае радиоканал представляет собой нестационарный канал с многолучевым распространением из-за относительного перемещения объектов, создающих многолучевое распространение. Например, если по нестационарному каналу с многолучевым распространением передается идеальный импульс, то в принимаемой последовательности импульсов будет изменяться его положение во времени, затухание и фаза в функции времени передачи идеального импульса.

Многолучевое распространение может вызвать замирание сигнала в канале. Замирание является результатом характеристик фазирования канала с многолучевым распространением. Замирание появляется, когда векторы множества лучей суммируются неблагоприятным образом, образуя в результате принимаемый сигнал, меньший, чем любой отдельно взятый вектор. Например, если по каналу с многолучевым распространением передается гармонический сигнал, характеризуемый двумя трассами распространения, причем первая трасса имеет коэффициент ослабления X дБ, время задержки с фазовым сдвигом радиан, а вторая трасса имеет коэффициент ослабления X дБ, время задержки + с фазовым сдвигом радиан, то на выходе канала принятый сигнал будет отсутствовать.

В системах узкополосной модуляции, таких как аналоговая частотная модуляция, используемая в известных радиотелефонных системах, наличие многолучевого распространения в радиоканале приводит к существенному многолучевому замиранию. Однако, как было отмечено выше в случае широкополосной системы МДКР, в процессе демодуляции могут быть выделены разные трассы распространения. Такое разделение не только значительно уменьшает отрицательное воздействие замирания, но и дает преимущества, связанные с использованием системы МДКР.

Разнесение - один из способов уменьшения отрицательных влияний замирания. Следовательно, желательно обеспечить некоторую форму разнесения, что позволит уменьшить замирание в системе. Существуют три основных вида разнесения: временное разнесение, частотное разнесение и пространственное разнесение или разнесение по трассе распространения.

Временное разнесение обеспечивается с использованием повторения временного перемежения и кодирования с обнаружением и исправлением ошибок, которое вводит избыточность. В системе, использующей настоящее изобретение, можно применять любой из этих способов в качестве формы временного разнесения.

МДКР с присущей данному методу широкополосностью обеспечивает некоторую форму частотного разнесения путем распределения энергии сигнала в широкой полосе рабочих частот. Поэтому частотно-избирательное замирание проявляется только на небольшой части полосы рабочих частот сигнала МДКР.

Пространственное разнесение и разнесение по трассе распространения обеспечивается посредством подачи сигнала с многолучевым распространением одновременно по нескольким линиям связи от удаленного устройства радиосвязи через две или более базовые станции и путем использования двух или более пространственно разнесенных антенных элементов на одной базовой станции. Кроме того разнесение по трассам распространения может быть получено путем использования среды многолучевого распространения посредством обработки расширенного спектра, что позволяет осуществлять прием и раздельную обработку сигнала, поступающего с различными задержками распространения, как было описано выше. Примеры разнесения по трассам распространения приведены в Патенте США N 5101501 на "Программируемое переключение связи в сотовой телефонной системе МДКР" от 21 марта 1992 года и Патенте США N 5109390 на "Приемник разнесенного приема в сотовой телефонной системе МДКР" от 8 октября 1991, переуступленных правопреемнику настоящего изобретения.

Отрицательное влияние замирания может быть до некоторой степени скомпенсировано в системе с МДКР посредством регулирования мощности передатчика. Система для управления мощностью базовой станции и удаленного модуля раскрыта в Патенте США N 5056109 на "Способ и устройство для управления передаваемой мощностью в сотовой мобильной телефонной системе МДКР" от 8 октября 1991 года, переуступленном правопреемнику настоящего изобретения.

Способ МДКР, раскрытый в Патенте США N 4901307, предусматривает использование относительно длинных псевдоожиженных последовательностей /ПШП/, причем пользователю каждого удаленного устройства радиосвязи выделяется своя, отличная от других ПШП. Взаимная корреляция между различными ПШП и автокорреляция ПШП для всех временных сдвигов, отличных от нуля, имеют среднее значение, близкое к нулю, что позволяет различать сигналы различных пользователей при приеме. (Для получения нулевого среднего значения для автокорреляции и взаимной корреляции, требуется, чтобы логический "0" принял значение "1", а логическая "1" приняла значение "-1" или на исходное отображение логических уровней).

Однако такие псевдошумовые сигналы не ортогональны. Хотя взаимная корреляция по существу имеет нулевое среднее значение на всей длине последовательности, однако в течение короткого временного интервала, такого как время информационного бита, взаимная корреляция является случайной переменной с биномиальным распределением. При этом сигналы взаимодействуют друг с другом в основном таким же образом, как если бы они представляли собой широкополосный шум с гауссовым распределением с той же самой спектральной плотностью мощности. Таким образом, сигналы других пользователей или шум от взаимных помех в конечном счете ограничивают достигаемую пропускную способность.

Специалистам хорошо известно, что можно сформировать набор из n ортогональных двоичных последовательностей, каждая длиной n, для n, являющегося любой степенью 2 (см. Digital Communications with Space Applications, S.W. Golomb et el. , Prentice-Hall, Inc., p.45-64). В принципе также известны наборы ортогональных бинарных последовательностей для большинства длин, которые кратны четырем и меньше двухсот. Один класс таких последовательностей, которые легко генерировать, называется функцией Уолша, известной так же, как матрица Адамара.

Функция Уолша n-го порядка может быть определена рекурcивно следующим образом: где W' обозначает логическое дополнение W, a W(1)= |0|.

Таким образом, Одной из строк матрицы функции Уолша является символ, последовательность или код Уолша. Матрица функции Уолша n-го порядка содержит n последовательностей, каждая из которых имеет длину n элементов Уолша. Каждый код Уолша имеет соответствующий индекс Уолша, где индекс Уолша относится к числу /от 1 до n/, соответствующему строке, в которой находится код Уолша. Например, для приведенной выше матрицы функции Уолша с n=8 все нулевые строки соответствуют индексу Уолша 1, а код Уолша 0,0,0,0,1,1,1,1, соответствует индексу Уолша 5.

Матрица функции Уолша n-го порядка (а также все другие ортогональные функции длиной n) обладают свойством, состоящим в том, что на интервале n бит взаимная корреляция между всеми несхожими последовательностями внутри набора равна нулю. Это вытекает из того, что каждая последовательность отличается от любой другой последовательности ровно половиной своих бит. Следует также отметить, что всегда существует одна последовательность, содержащая все нули, и что все другие последовательности содержат половину единиц и половину нулей. Символ Уолша, который состоит из всех логических нулей вместо половины из нулей и половины из единиц, называется нулевым символом Уолша.

В канале обратной линии связи от удаленного устройства радиосвязи к базовой станции отсутствует пилот-сигнал, обеспечивающий привязку по фазе. Таким образом, имеется необходимость в способе, обеспечивающем высококачественную связь по каналу с замиранием, имеющему низкое отношение Eb/No/ отношение энергии на один бит к плотности мощности шума/. Модуляция функции Уолша в обратной линии связи является простым способом получения 64-ричной модуляции с когерентностью для набора из шести кодовых символов, отображенных в 64 кода Уолша. Характеристики наземного канала таковы, что частота изменения фазы относительно низка. Следовательно, путем выбора длины кода Уолша, короткого по сравнению с частотой изменения фазы в канале, возможна когерентная демодуляция на длине одного кода Уолша.

В канале обратной линии связи код Уолша определяется информацией, передаваемой из удаленного устройства радиосвязи. Например, трехбитовый информационный символ может быть отображен в приведенные выше восемь последовательностей W(8). "Обратное отображение" закодированных символов Уолша в оценку исходных информационных символов может быть выполнено в приемнике с помощью быстрого преобразования Адамара /БПА/ Предпочтительное "обратное отображение", или процесс селекции, дает "мягкое" /программируемое/решение, которое может быть передано в декодер для декодирования по критерию максимального правдоподобия.

Процедура БПА используется для выполнения процесса "обратного отображения". Процедура БПА коррелирует принятую последовательность с каждой из возможных последовательностей Уолша. Для выбора наиболее вероятного значения корреляции, которое масштабируется и принимается в качестве "мягкого" решения, используется схема селекции.

Приемник сигнала с расширенным спектром с разнесенным приемом или многоканальный приемник /"Rake" - приемник/ содержит множество приемников данных для смягчения эффекта замирания. Обычно каждый приемник данных предназначается для демодулирования сигнала, пришедшего по своей, отличной от других трассе распространения, либо с использованием многоэлементных антенн, либо с использованием свойств многолучевого распространения канала. При демодуляции сигналов, модулированных в соответствии со схемой передачи ортогональных сигналов, каждый приемник данных коррелирует принимаемый сигнал с каждым из возможных значений отображения, используя процедуру БПА, БПА каждого приемника данных объединяются, и затем схема селекции выбирает наиболее вероятное значение корреляции, основываясь на максимальном объединенном выходном сигнале БПА для получения демодулированного символа "мягкого" решения.

В системе, описанной в Патенте США N 5103459, сигнал вызова начинается в виде источника информации 9600 бит в секунду, который затем преобразуется кодером прямого исправления ошибок со скоростью 1/3 в выходной поток 28800 символов в секунду. Эти символы группируются по 6 для образования 4800 символов Уолша в секунду, причем каждый символ Уолша отбирает одну из шестидесяти четырех ортогональных функций Уолша длительностью по шестьдесят четыре элемента Уолша. Элементы Уолша модулируются с помощью генератора псевдошумовой последовательности, специфической для каждого пользователя. Затем данные, модулированные выделенной для каждого пользователя специфической псевдошумовой последовательностью, расщепляются на два сигнала, один из которых модулируется с помощью ПСП синфазного (I) канала, а другой модулируется с помощью ПСП квадратурного (Q) канала. Как I-канальная, так и Q-канальная модуляция дает четыре псевдошумовых элемента на один элемент Уолша с частотой псевдослучайного кода расширения спектра 1.2288 МГц. I- и Q-модулированные данные представляют собой квадратурную фазовую модуляцию со сдвигом, объединенную для передачи.

В сотовой системе МДКР, описанной в вышеупомянутом Патенте США N 4901307, каждая базовая станция обеспечивает в ограниченной территориальной зоне и связывает удаленные устройства радиосвязи в зоне обслуживания с помощью коммутатора сотовой системы с коммутируемой телефонной сетью общего пользования. Когда удаленное устройство радиосвязи приближается к зоне обслуживания другой базовой станции, маршрутизация вызова этого пользователя передается новой базовой станции. Канал передачи сигнала от базовой станции к удаленному устройству радиосвязи называется прямой линией связи, а канал передачи сигнала от удаленного устройства радиосвязи на базовую станцию называется обратной линией связи.

Как было описано выше, интервал элемента псевдошумового кода определяет минимальное разнесение, которое должны иметь две трассы распространения, чтобы их можно было объединить. Прежде чем демодулировать разные трассы распространения сигналов, необходимо сначала определить относительные времена прихода /или сдвиги/ сигналов для разных трасс распространения в принимаемом сигнале. Модем канального элемента выполняет эту функцию посредством "поиска" в последовательности возможных сдвигов для трасс распространения и изменения энергии, принимаемой при каждом таком возможном сдвиге. Если энергия, связанная с возможным сдвигом, превышает некоторый порог, то такому сдвигу может быть присвоен элемент демодуляции сигнала. Затем сигнал, соответствующий этому сдвигу для трасс расширения, может быть просуммирован с составляющими от других элементов демодуляции для соответствующих сдвигов. Способ и устройство определения элементов демодуляции на основе оценки уровней энергии элементов демодуляции поисковой системы раскрыты в заявке на Патент США N 08/144902 от 28 октября 1993 года, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Такой приемник с разнесением, или многоканальный /RAKE/ приемник, обеспечивает надежную цифровую связь, поскольку замирание должно иметь место для всех трасс одновременно, чтобы параметры суммарного сигнала ухудшились.

На фиг. 1 в качестве примера показан набор сигналов, поступающих на базовую станцию от одного удаленного устройства радиосвязи. Вертикальная ось представляет мощность в децибелах (дБ). На горизонтальной оси указана задержка времени прихода сигнала вследствие задержек многолучевого распространения. Ось, перпендикулярная плоскости страницы (не показана), представляет сегмент времени. Каждый пик сигнала в плоскости страницы соответствует одному и тому же моменту времени, хотя передача осуществлялась удаленным устройством радиосвязи в разные моменты времени. На общей плоскости пики, лежащие правее, соответствуют сигналу, переданному удаленным устройством радиосвязи раньше, чем сигналы, соответствующие пикам, лежащим левее. Например, самый левый пик 2 соответствует самому последнему переданному сигналу. Каждый пик сигнала 2-7 соответствует прохождению по разной трассе и, следовательно, имеет разное время задержки и разную амплитудную характеристику. Шесть различных сигнальных пиков, показанных в виде пиков 2-7, характеризуют собой среду с существенным многолучевым распространением. Обычная городская среда дает меньше пригодных для использования трасс распространения. Уровень собственных шумов системы представлен пиками и провалами, имеющими более низкие уровни энергии. Задачей поискового элемента является определение задержки, измеряемой по горизонтальной оси сигнальных пиков 2-7 для распределения потенциальных элементов демодуляции. Задачей элемента демодуляции является демодуляция набора пиков многолучевого распространения для суммирования их в единый выходной сигнал. Также задачей элементов демодуляции, распределенных по пикам многолучевого распространения, является слежение за пиком, так как он может сдвигаться во времени.

Также можно считать, что по горизонтальной оси отложены единицы сдвига элементов псевдошумового сигнала. В любой данный момент базовая станция принимает множество разных сигналов от одного удаленного устройства радиосвязи, каждый из которых распространялся по своей трассе и может иметь отличную от других задержку. Сигнал от удаленного устройства радиосвязи модулируется с помощью ПСП. Также на базовой станции генерируется копия ПСП. Каждый сигнал многолучевого распространения демодулируется на базовой станции отдельно с помощью кода ПСП, синхронизированного индивидуально. Можно считать, что координаты горизонтальной оси соответствуют сдвигу кода ПСП, который будет использован для демодуляции сигнала с этой координатой.

Заметим, что каждый пик многолучевого распространения изменяется по амплитуде в функции времени, как это показано в виде неровного гребня каждого пика многолучевого распространения. На показанном ограниченном временном отрезке нет больших изменений в пиках многолучевого распространения. В более широком временном диапазоне пики многолучевого распространения исчезают и со временем создаются новые траектории. Пики также могут смещаться в сторону более ранних или более поздних сдвигов в результате изменения длины траектории при движении удаленного устройства радиосвязи в зоне действия базовой станции. Каждый элемент демодуляции отслеживает наибольшие изменения выделенного ему сигнала. Задачей процесса поиска является формирование описания текущей среды многолучевого распространения, воспринимаемой базовой станцией.

В обычной радиотелефонной системе связи в передатчике удаленного устройства радиосвязи может быть использована система вокодирования, которая кодирует речевую информацию в формате переменной скорости. Например, скорость передачи данных может снижаться из-за пауз в речи. Пониженная скорость передачи данных уменьшает уровень перекрестных помех для других пользователей, вызываемых передачей от удаленных устройств радиосвязи. В приемнике или в каком-то ином устройстве, связанным с приемником, используется система вокодирования для восстановления речевой информации. Вдобавок к речевой информации удаленным модулем может передаваться либо только неречевая информация, либо их сочетание.

Вокодер, подходящий для использования в такой среде, описывается в совместно поданной заявке на Патент США N 08/363170 на "Вокодер переменной скорости" от 23 декабря 1994 года, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Этот вокодер из цифровых выборок речевой информации создает кодированные данные с четырьмя различными скоростями, например, примерно 8000 бит/с, 4000 бит/с, 2000 бит/с и 1000 бит/с на основе речевой активности в течение цикла длиной 20 мс. Каждый блок данных вокодера форматируется с использованием вспомогательных битов в виде кадров данных со скоростями 9600 бит/с, 4800 бит/с, 2400 бит/с и 1200 бит/с. Кадр данных максимальной скорости 9600 бит/с называется кадром полной скорости; кадр данных со скоростью 4800 бит/с называется кадром половинной скорости; кадр данных со скоростью 2400 бит/с называется кадром одной четвертой скорости и кадр данных со скоростью 1200 бит/с называется кадром одной восьмой скорости. Ни в процессе кодирования, ни в процессе форматирования кадров информация о скорости не включается в данные. Если удаленное устройство радиосвязи передает данные со скоростью, меньшей, чем полная скорость, то рабочий цикл сигнала, передаваемого удаленными устройствами радиосвязи, будет такой же, как скорость передачи данных. Например, сигнал с одной четвертой скорости от удаленного устройства радиосвязи передается только одну четвертую часть времени.

Удаленное устройство радиосвязи включает в себя рандомизатор пакетов данных. Рандомизатор пакетов данных определяет, в течение каких интервалов времени удаленное устройство радиосвязи ведет передачу и в течение каких интервалов времени он не ведет передачу при условии заданной скорости передачи данных, конкретный индентификационный номер удаленного устройства радиосвязи и время суток. При работе со скоростью, меньшей полной скорости, рандомизатор пакетов данных в составе удаленного устройства радиосвязи распределяет псевдослучайным образом интервалы активного времени внутри пакета передачи. Соответствующий рандомизатор пакетов данных включается также и в состав базовой станции, так что базовая станция может воссоздать псевдослучайное распределение на основе времени суток и конкретного идентификационного номера удаленного устройства радиосвязи, но базовая станция не знает априори скорость передачи данных передаваемого сигнала.

Интервалы времени при одной восьмой скорости определяют так называемую "учитываемую" группу временных интервалов. Удаленное устройство радиосвязи, работающее с одной четвертой скорости, ведет передачу в течение временных интервалов "учитываемой" группы и еще одного набора распределенных псевдослучайным образом выбранных интервалов. Удаленное устройство радиосвязи, работающее с половинной скоростью, ведет передачу во время временных интервалов одной четвертой скорости и другого набора распределенных псевдослучайным образом интервалов. Удаленное устройство радиосвязи, работающее с полной скоростью, ведет передачу непрерывно. Таким путем, независимо от скорости передачи данных передаваемого сигнала, каждый временной интервал, соответствующий "учитываемой" группе, однозначно определяет интервал времени, когда соответствующее удаленное устройство радиосвязи передает сигнал. Дополнительные подробности, касающиеся рандомизатора пакета данных, описываются в совместно поданной заявке на Патент США N 08/291647 на "Рандомизатор пакетов данных" от 16 августа 1994 года, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения.

Чтобы сэкономить системные ресурсы для активных данных при передаче речи, удаленное устройство радиосвязи не передает информацию о скорости передачи данных для каждого блока данных. Следовательно, приемник должен определить скорость, при которой данные кодировались и передавались на основе передаваемого сигнала, так чтобы вокодер, связанный с приемником, мог правильно восстановить речевую информацию. Способ определения скорости, при которой кодировались пакетные данные, без получения информации о скорости от приемника, раскрываются в совместно поданной заявке на патент США N 08/233570 на "Способ и устройство для определения скорости передачи данных с переменной скоростью в приемнике системы связи" от 26 апреля 1994 года, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Способ определения скорости данных, раскрытый в вышеупомянутой заявке, реализуется после того, как был принят и демодулирован сигнал, вследствие чего информация о скорости процесса поиска отсутствует.

На базовой станции из ансамбля принимаемых сигналов вызовов должен быть идентифицирован каждый отдельный сигнал удаленного устройства радиосвязи. Система и способ демодуляции сигнала удаленного устройства радиосвязи, принимаемого на базовой станции, описаны, например, в Патенте США N 5103459. На фиг. 2 показана блок-схема оборудования базовой станции, описанного в Патенте США N 5103459, для демодуляции сигнала удаленного устройства радиосвязи, передаваемого по обратной линии связи.

Известная типовая базовая станция содержит многоэлементное независимое поисковое устройство и элементы демодуляции. Поисковое устройство и элементы демодуляции управляются микропроцессором. В рассматриваемом в качестве примера варианте для поддержания высокой пропускной способности системы ни одно удаленное устройство радиосвязи в системе не передает пилот-сигнал. Отсутствие пилот-сигнала в обратной линии связи увеличивает время, необходимое для анализа всех возможных временных сдвигов, с которыми может быть принят сигнал от удаленного устройства радиосвязи. Обычно пилот-сигнал передается с уровнем мощности, более высоким, чем сигналы трафика, что повышает отношение сигнал-шум принимаемого пилот-сигнала по сравнению с принимаемыми канальными сигналами трафика. В противоположность этому в идеале каждое удаленное устройство радиосвязи передает сигнал обратной линии связи, который поступает с уровнем мощности, равным уровню мощности, принимаемому от любого другого удаленного устройства радиосвязи, и следовательно, имеющий низкое отношение сигнал-шум. Кроме того, канал пилот-сигнала передает известную последовательность данных. Без пилот-сигнала в процессе поиска необходимо проверять все варианты, по которым могли быть переданы данные.

На фиг. 2 в качестве примера показан вариант известной базовой станции. Базовая станция на фиг.2 имеет одну или более антенн 12, принимающих сигналы обратных линий связи удаленных устройств радиосвязи 14. Обычно зона действия городской базовой станции разделена на три субзоны, называемые секторами. При двух антеннах на один сектор обычная базовая станция имеет всего шесть приемных антенн. Принимаемые сигналы преобразуются с понижением частоты до полосы частот модулирующих сигналов аналоговым приемником 16, который разбивает сигнал на I и Q каналы и посылает эти цифровые значения по сигнальным шинам 18 в модем канального элемента 20. Обычная базовая станция содержит множество модемов канальных элементов, таких как модем канального элемента 20 /на фиг. 2 не показаны/. Каждый модем канального элемента 20 поддерживает одного пользователя. В предпочтительном варианте модем канального элемента 20 содержит четыре элемента демодуляции 22 и восемь поисковых устройств 26. Микропроцессор 34 управляет работой элементов демодуляции 22 и поисковых устройств 26. Псевдошумовой код пользователя в каждом элементе демодуляции 22 и поисковом устройстве 26 настраивается на псевдошумовой код удаленного устройства радиосвязи, выделенный для этого модема канального элемента 20. Микропроцессор 34 пошагово просматривает поисковые устройства 26, используя набор сдвигов, называемый поисковым окном, которое потенциально содержит пики сигнала многолучевого распространения, подходящие для распределения их элементам демодуляции 22. Для каждого сдвига поисковое устройство 26 сообщает микропроцессору 34 уровень энергии, который оно обнаружило в этом сдвиге. Затем микропроцессор 34 присваивает элементы демодуляции 22 трассам распространения, идентифицированным поисковыми устройствами 26. Как только один из элементов демодуляции 22 зафиксировал сигнал на распределенном ему сдвиге, он затем следит за этой трассой сам без контроля со стороны микропроцессора 34, пока на ней не возникнет замирание или пока этот элемент не будет распределен микропроцессором 34 новой трассе распространения сигнала.

В системе по фиг.2 каждый элемент демодуляции 22 и поисковое устройство 26 содержит один процессор БПА 52, способный выполнять одно преобразование БПА в течение интервала времени, равного интервалу символа Уолша. Процессор БПА функционирует в "реальном времени" в том смысле, что одно значение интервала символа Уолша вводится и значение одного символа выводится из процессора БПА. Следовательно, для обеспечения быстрого процесса поиска необходимо использовать больше, чем одно поисковое устройство 26. Каждое поисковое устройство 26 подает на микропроцессор 34 результаты выполненного поиска. Микропроцессор 34 сводит эти результаты в таблицы для использования при присвоении элементов демодуляции 22 поступающим сигналам.

На фиг. 2 показана внутренняя структура только одного элемента демодуляции 22, но понятно, что она применима также и для поисковых устройств 26. Каждый элемент демодуляции 22 или поисковое устройство 26 модема канального элемента имеет соответствующие генераторы 36,38 I- и Q-ПСП и генератор 40 специфически для каждого пользователя ПСП, который используется для выбора конкретного удаленного устройства радиосвязи. Выходной сигнал специфической для каждого пользователя ПСП 40 подвергается операции "исключающее ИЛИ" с помощью соответствующих логических элементов 42 и 44 вместе с выходными сигналами генераторов 36 и 38 I- и Q-ПСП для получения ПСП-1' и ПСП-Q', которые подаются на устройство сжатия 46. Опорные синхронизирующие сигналы генераторов 36, 38, 40 настраиваются на сдвиг распределенного сигнала, так что устройство сжатия 46 коррелирует принимаемые антенной I- и Q-канальные выборки с ПСП-I' и ПСП-Q', согласованной с распределенным сдвигом сигнала. Четыре выхода устройств сжатия, соответствующие четырем псевдошумовым элементам на элемент Уолша, суммируются, образуя один элемент Уолша с помощью сумматоров 48 и 50. Затем накопленный элемент Уолша подается в процессор БПА. Когда получены 64 элемента, соответствующие одному символу Уолша, процессор БПА 52 коррелирует набор из 64 элементов Уолша с каждым из возможных 64 переданных символов Уолша и выдает 64 элементную матрицу данных "мягкого" решения. Затем выход процессора БПА 52 суммируется с выходами других расширенных элементов демодуляции с помощью сумматора 28. Выход сумматора 28 представляет собой демодулированный символ "мягкого" решения, взвешенный посредством доверительного уровня, который точно идентифицирует исходно переданный символ Уолша. Затем данные "мягкого" решения подаются в декодер прямого исправления ошибок 29 для дальнейшей обработки, чтобы восстановить исходный сигнал вызова. Затем этот сигнал вызов