Способ и система моделирования радиопомех, принимаемых абонентскими аппаратами в системе связи с расширенным спектром

Способ и система моделирования радиопомех, принимаемых абонентскими аппаратами в системе связи с расширенным спектром

Реферат

 

Изобретение предназначено для моделирования радиопомех сигналов в одном канале связи в системе связи типа сотовой или беспроволочной абонентской телефонной и/или информационной систем. Система связи может быть сотового типа, в которой пользователи множества ячеек осуществляют обмен информационными сигналами друг с другом, используя по меньшей мере одну базовую станцию и сигналы связи типа расширенного спектра системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Базовая станция включена в первую из ячеек и имеет передающее устройство, от которого передают информацию на абонентские аппараты по меньшей мере по одному каналу связи. Способ включает в себя этап определения энергии первого составного сигнала, связанного с передачей сигнала от передающего устройства базовой станции по первой группе моделируемых каналов связи. Способ моделирования дополнительно предполагает оценку первой средней скорости передачи информации для энергии первого составного сигнала. Мощность сигнала, передаваемого по одному каналу связи, регулируют в соответствии с первым сигналом радиопомех, который основан на энергии первого составного сигнала и первой средней скорости передачи информации. 7 с. и 36 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.

Область техники Изобретение в целом относится к системам радиосвязи, таким, например, как местные телефонные системы связи и персональные системы радиосвязи с сотовой структурой зон обслуживания. Более конкретно, данное изобретение касается новых и усовершенствованных системы и способа, предназначенных для передачи информации в подвижных сотовых или спутниковых телефонных системах, использующих сигналы связи типа сигналов с расширенным спектром.

Предшествующий уровень техники Одним из нескольких способов, предназначенных для облегченной связи в системах, обеспечивающих большое число абонентов, является использование способов модуляции многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (СДМА). В технике известны другие способы образования систем связи с многостанционным доступом, такие как многостанционный доступ с временным разделением каналов (ТДМА), многостанционный доступ с частотным разделением каналов (МСДЧРК) и схемы амплитудной модуляции (AM) типа модуляции с амплитудно компандированной одной боковой полосой. Однако способы модуляции расширенного спектра СДМА имеют значительное преимущество по сравнению с другими способами модуляции, предназначенными для систем связи с многостанционным доступом. Использование технических приемов СДМА в системе связи с многостанционным доступом раскрыто в патенте США 4901307, выданном 13 февраля 1990 г., под названием "Система связи с многостанционным доступом расширенного спектра, использующая спутниковые или наземные ретрансляторы", и принадлежащем тому же патентовладельцу, что и данное изобретение.

В упомянутом выше патенте США 4901307 раскрыт способ многостанционного доступа, в котором большое количество абонентов системы радиосвязи, каждый из которых имеет приемопередатчик, осуществляют связь через спутниковые ретрансляторы или приемопередатчики наземной базовой станции, используя сигналы связи расширенного спектра СДМА (многостанционного доступа с кодовым разделением каналов). При использовании способов связи СДМА спектр частот можно повторно использовать множество раз, допуская таким образом увеличение пропускной способности абонентов системы. Использование СДМА дает значительно более высокую спектральную эффективность, чем можно достичь при использовании других способов многостанционного доступа.

Методы СДМА, как описано в патенте США 4901307, предполагают использование относительно длинной высокоскоростной последовательности псевдошумов (PN), где каждому абонентскому каналу назначается иная последовательность РN. Взаимная корреляция между различными последовательностями PN и автокорреляция последовательности РN для всех временных сдвигов, отличающихся от нуля, имеют средние значения, близкие к нулю. Таким способом сигналы, передаваемые с базовой станции по "прямому" каналу связи, способны быть распознанными между приемами удаленным пользователем или абонентскими аппаратами.

Однако, поскольку такие сигналы PN не полностью ортогональны, через небольшие периоды времени между ними возникают шумы взаимных помех. Данные шумы возникают несмотря на то, что взаимная корреляция сигналов PN в среднем приближает их к нулю, поскольку в короткий промежуток времени, то есть в течение длительности информационного двоичного разряда взаимная корреляция следует биноминальному распределению. Сами по себе сигналы прямого канала взаимодействуют друг с другом почти так же, как если бы они были широкополосным гауссовым шумом с такой же спектральной плотностью мощности. В соответствии с этим такой тип взаимных помех между сигналами, передаваемыми по прямому каналу, ведет к ограничению достигаемой пропускной способности системы связи.

В патенте США 5103459, выданном 7 апреля 1992 г., под названием "Система и способ, предназначенные для генерирования форм сигналов в сотовой телефонной системе МСДКРК", принадлежащем владельцу данного изобретения, раскрыты новые усовершенствованные способ и система, предназначенные для создания последовательностей РN, обеспечивающих ортогональность между сигналами, передаваемыми абонентам по прямому каналу связи, так что взаимные помехи снижаются. Такое снижение взаимных помех обеспечивает более высокую пропускную способность системы и лучшие характеристики канала связи. Поскольку использование ортогональных кодов РN делает взаимную корреляцию нулевой в течение заранее заданного периода времени, взаимные помехи не возникают при условии, что выровнены между собой временные системы отсчета кадров.

В системе, описанной в упомянутом патенте США, предпочтительная реализуемая форма сигнала включает в себя использование несущей частоты расширенного спектра РN прямой последовательности. Частота следования элементарных посылок сигнала для несущей PN была выбрана в предпочтительном варианте осуществления изобретения равной 1,2288 МГц. При выборе частоты следования элементарных посылок сигнала учли соображение, состоящее в том, что она должна точно делиться на подлежащие использованию в системе связи скорости передачи данных группового спектра. Кроме того, желательно, чтобы энергия частоты следования элементарных посылок была в два раза больше скорости передачи данных группового спектра. В предпочтительном варианте осуществления изобретения скорость передачи данных группового спектра равна 9600 бит в секунду, что приводит к выбору частоты 1,2288 МГц, которая равна 128 (2⁷), умноженной на 9600 для частоты следования элементарных посылок РN.

При передаче сообщений, осуществляемой между базовыми станциями в системе с сотовой структурой зоны обслуживания и различными подвижными аппаратами, используемые для расширения спектра кодовые последовательности создают из двух разных типов последовательностей, каждая из которых имеет отличающиеся характеристики для обеспечения разных функций. Существует внешний код, который используется совместно всеми сигналами в ячейке или секторе для идентифицирования сигналов многолучевого распространения. Внешний код также используют для идентифицирования сигналов, передаваемых разными ячейками или секторами на подвижные аппараты. Кроме того, существует внутренний код, который используют для идентифицирования сигналов абонентов, передаваемых внутри одного сектора или ячейки.

Осуществление системы СДМА с сотовой структурой зон обслуживания, способной обеспечить адекватное обслуживание конкретного географического региона, в общем предусматривает ряд факторов, влияющих на характеристики системы. Например, обычно необходимо учитывать протяженность имеющегося частотного спектра, а также возможность координирования с другими соседними системами связи. Кроме того, необходимо принимать во внимание ограничения, налагаемые тепловым шумом и помехами, создаваемыми различными удаленными пользователями или абонентскими аппаратами. Оценкам помех внутри систем МСДКРК придается особое значение, поскольку энергия передается абонентскими аппаратами в одной и той же полосе частот, независимо от местоположения внутри области, перекрываемой сотовой структурой.

Помехи в прямом канале связи, то есть от ячейки к абоненту, могут возникать, когда базовые станции внутри соседних ячеек используют тот же или смежный канал связи или радиоканал СДМА с тем, который предназначен для приема конкретным абонентским аппаратом. Для оценки характеристик системы в реальных условиях можно развернуть выбранное количество абонентских аппаратов на различных расстояниях от многочисленных базовых станций в качестве средства оценки уровней помех прямого канала связи. Однако попытка определить помехи в прямом канале связи посредством таких эксплуатационных испытаний требует наличия большого количества абонентских аппаратов и базовых станций. Это могло бы предотвратить калибровку всей системы, если бы количество базовых станций, имеющихся во время первоначального исследования системы, было меньше количества подлежащих в конечном итоге установке.

В соответствии с этим в основу настоящего изобретения поставлена задача создания системы, предназначенной для моделирования помех, возникающих при передаче сигнала с базовых станций в абонентские аппараты в рамках системы связи СДМА.

Раскрытие изобретения В настоящем изобретении предложены способ и устройство, предназначенные для моделирования сигнальной помехи, возникающей в системе связи типа системы абонентского радиотелефона и/или системы передачи данных. Система связи в предпочтительном случае представляет такой тип, в котором удаленные пользователи или абоненты из множества ячеек передают информационные сигналы друг другу или на телефонную сеть общего пользования, используя, по меньшей мере, одну базовую станцию и сигналы связи типа расширенного спектра многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (СДМА). Базовая станция имеет, по меньшей мере, одно передающее устройство, которое передает информацию на абонентские аппараты, по меньшей мере, по одному каналу связи, и расположена в первой из ячеек.

Соответствующий изобретению способ, предназначенный для моделирования сигнальной помехи, по меньшей мере, в одном канале связи, включает в себя этап определения энергии первого полного сигнала, связанного с прохождением сигнала от передающего устройства базовой станции по первой группе моделированных каналов связи. Осуществляют также определение первой средней скорости передачи данных в отношении передачи энергии первого полного сигнала, которая может основываться на скорости, установленной для разных пользователей внутри системы. Мощность сигнала, передаваемую по одному каналу связи, регулируют в соответствии с первым сигналом помех, который обеспечен на уровне мощности, определяемом на основе энергии первого полного сигнала и средней скорости передачи информации. Первый сигнал помех передают по меньшей мере по одному каналу связи.

Когда пользователи или абоненты системы уже развернуты с использованием каналов в системе связи, можно осуществлять определение количества эквивалентных моделированных каналов, необходимых из-за снижения количества требуемых моделированных каналов на количество реальных уже используемых каналов. Определение энергии сигнала, передаваемого по эквивалентному количеству каналов, и связанной с ней средней скоростью передачи данных используют в дальнейшем для определения энергии полного сигнала. Кроме того, реальные удаленные пользователи могут контролироваться для определения как количества используемых каналов, так и фактических радиопомех либо объема радиообмена.

Настоящее изобретение предполагает также определение энергии второго полного сигнала, предназначенной для передачи сигнала по второму набору моделированных каналов. Аналогичное определение осуществляют на основе второй средней скорости передачи информации, на которой указанная энергия сигнала передается во втором наборе моделированных каналов. Это обеспечивает возможность генерировать второй сигнал помех на основании энергии второго полного сигнала средней скорости передачи информации. Второй сигнал помех можно использовать для преобразования первого сигнала.

Первый сигнал помехи представляет ортогональную составляющую помехи, связанную с передачей сигнала внутри первой ячейки, тогда как второй сигнал помехи представляет неортогональную составляющую помехи, связанную с передачей сигнала вне первой ячейки. Мощность энергии сигнала, передаваемого по первому каналу связи, регулируют в соответствии с энергиями ортогонального и неортогонального сигналов.

Первый сигнал помехи обычно формируют путем генерирования случайных переменных и затем формирования их спектра посредством их фильтрации в соответствии с заранее определенной корреляционной функцией. Последовательность случайных переменных можно масштабировать на основе первой средней скорости передачи данных и сдвигать на основе величины энергии первого полного сигнала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения данную операцию выполняют путем синтезирования электрического шума по заранее установленному частотному диапазону, предпочтительно имеющему относительно однородную спектральную плотность, с последующим регулированием уровня энергии данного электрического шума с учетом величины энергии первого полного сигнала и средней скорости передачи данных. Энергию сигнала можно также регулировать с учетом энергии второго полного сигнала и средней скорости передачи информации для других имитированных каналов. Кроме того, в изобретении раскрыт способ, предназначенный для использования последовательности случайных переменных, таких как гауссова случайная переменная, для моделирования вариаций в первом полном сигнале.

Устройство, предназначенное для моделирования радиопомех сигналов между каналами связи в системе связи, обычно имеет элемент выбора энергии, который дает на выходе энергию первого полного сигнала в качестве сигналов, передаваемых по первому набору нужного количества моделированных каналов, и элемент формирования скорости передачи информации, который дает на выходе первую среднюю скорость передачи информации. Генератор первого сигнала помех, подсоединенный к селектору энергии и формирователю скорости передачи информации, формирует выходной сигнал, имеющий мощность сигнала на основании мощности первого полного сигнала и средней скорости передачи информации.

Первый генератор сигналов помех согласно предпочтительному варианту осуществления включает по меньшей мере один генератор сигнала электрического шума с выходной энергией, которую регулируют под действием управляющего входного сигнала. По меньшей мере одно устройство управления интенсивностью шума подсоединено ко входу управления генератора источника шума, и он сам, имея входы, подсоединенные к селектору энергии и формирователю скорости передачи информации, вырабатывает управляющий сигнал, величина которого изменяется в ответ на изменения энергии сигнала и скорости передачи информации для моделируемых каналов. Можно также использовать по меньшей мере второй селектор энергии, выходные сигналы которого представляют собой энергию второго полного сигнала для сигналов, передаваемых по второму набору моделированных каналов, а управляющее устройство интенсивностью шума выполнено с возможностью генерирования базового сигнала отчасти на мощности сигнала, который передают по указанным другим моделированным каналам.

Согласно одному из аспектов изобретения управляющее устройство имеет элемент, предназначенный для генерирования последовательности случайных переменных, и средство, предназначенное для масштабирования этой последовательности на основании средней скорости передачи информации. Кроме того, управляющее устройство содержит в себе средство, предназначенное для сдвига последовательности случайных переменных на основании величины энергии первого полного сигнала. Согласно другому аспекту в устройстве управления шумом используются генераторы двоичных последовательностей для создания гауссовых случайных переменных с заранее выбранными скоростями и фильтры последовательностей, подсоединенные для приема и фильтрации указанных двоичных последовательностей, с учетом расчетного времени корреляции информационных сигналов, переносимых передаваемой энергией сигналов, и средней флуктуации энергии. В любом случае фильтрованный электронный шум передают по упомянутому одному каналу связи.

Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: Фиг.1 представляет блок-схему пиготетической телефонной системы с сотовой структурой зоны обслуживания, в которой можно применять соответствующую настоящему изобретению систему моделирования радиопомех.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему варианта приемного оборудования абонентского аппарата.

Фиг. 3А представляет участок с гексагональным разделением, соответствующий области перекрытия варианта системы связи с многостанционным доступом.

Фиг.3В представляет пару смежных шестиугольных ячеек, включенных в показанную на фиг.3А область перекрытия.

Фиг. 4 графически представляет радиопомехи, возникающие от ячеек с тройным перекрытием относительно общих радиопомех.

Фиг. 5 представляет блок-схему аналогового фильтра нижних частот, из которого можно получить цифровой фильтр нижних частот, используемый при соответствующей изобретению обработке последовательности гауссова шума.

Фиг. 6 представляет упрощенную блок-схему приемной части варианта абонентского аппарата, использующего предпочтительный вариант соответствующего настоящему изобретению устройства моделирования радиопомех.

Фиг. 7 представляет блок-схему варианта передатчика сотового участка, использующего предпочтительный вариант осуществления соответствующего настоящему изобретению устройства моделирования радиопомех.

Фиг. 8 представляет вариант выполнения генератора формы волны радиопомех в канале, собранного для формирования сигнала помех, представляющего множество ортогональных каналов для радиообмена внутри моделированной ячейки.

Лучший вариант осуществления изобретения I. Обзор системы В телефонной системе с сотовой структурой зоны обслуживания СДМА (многостанционного доступа с кодовым разделением каналов) типа описанной в упоминаемом выше патенте США 5103459, каждая станция сотового участка или базовая станция имеет несколько блоков модуляторов-демодуляторов, или модемов расширенного спектра. Каждый модем состоит из цифрового модулятора передачи расширенного спектра, по меньшей мере одного цифрового устройства приема данных расширенного спектра и приемника поискового устройства. Каждый модем в узле ячейки назначается абонентскому аппарату по мере необходимости для облегчения связи по прямому "каналу радиообмена" с назначенным абонентским аппаратом.

На фиг.1 проиллюстрирован пример телефонной системы с сотовой структурой зоны обслуживания, в которой может быть объединена соответствующая настоящему изобретению система моделирования радиопомех. В изображенной на фиг.1 системе используются методы модуляции расширенного спектра при передаче по прямым каналам радиообмена между узлами ячеек и абонентскими аппаратами или подвижными телефонными аппаратами. Сотовые системы в больших городах могут иметь сотни базовых станций узлов ячеек, обслуживающих тысячи подвижных телефонных аппаратов или других абонентских аппаратов. Использование способов расширенного спектра, в частности СДМА, просто способствует увеличениям пропускной способности пользователей в системах данного размера по сравнению с обычными сотовыми системами типа частотной модуляции. Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на мобильную сотовую систему согласно фиг.1, следует уяснить, что положения изобретения в равной степени применимы к системам связи СДМА, в которых множество абонентских аппаратов распределены по ряду фиксированных местоположений (позиций).

Как будет показано ниже, в настоящем изобретении раскрыты способ и устройство, предназначенные для моделирования эффекта сигнальных радиопомех, принимаемых данным абонентским аппаратом, обусловленных передачей данных по каналам радиообмена внутри индивидуальной ячейки, а также эффекта, обусловленного радиопомехами от передачи сигнала по каналам радиообмена в смежных ячейках. В соответствии с изобретением такие радиопомехи в канале радиообмена моделируют с помощью введения случайных данных в сигнал, передаваемый базовой станцией узла ячейки, размещенной внутри ячейки данного абонентского аппарата. Это дает возможность моделировать радиопомехи, возникающие при передаче сигнала по выбранному количеству каналов радиообмена, независимо от количества каналов радиообмена: (i) реально используемых внутри ячейки данного абонентского аппарата (здесь и далее называемой "моделируемой" ячейкой) или (ii) реально используемых внутри ячеек, окружающих моделируемую ячейку.

Из этого следует, что моделирование уровней радиопомех, соответствующих максимальной пропускной способности ячейки, возможно даже при отсутствии необходимого количества абонентских аппаратов.

Хотя согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения моделированные радиопомехи канала радиообмена передаются узлом ячейки внутри моделируемой ячейки, в альтернативных вариантах осуществления изобретения аналоговый сигнал радиопомех непосредственно вводят в приемное устройство испытываемого абонентского аппарата. В последнем примере вводимый сигнал создают так, чтобы учитывать влияние распространения по каналу передачи между узлом ячейки и испытываемым абонентским аппаратом.

Из фиг.1 видно, что управляющее устройство и коммутатор системы 10, также называемые подвижной коммутационной телефонной станцией (ПКТС), обычно включает в себя схему сопряжения и обработки данных, предназначенную для обеспечения управления системы узлами ячеек. Управляющее устройство 10 также управляет маршрутизацией телефонных вызовов из телефонной сети общего пользования в соответствующий узел ячейки для передачи в соответствующий подвижный или абонентский аппарат. Кроме того, управляющее устройство 10 управляет маршрутизацией вызовов из подвижных или удаленных абонентских аппаратов, используя по меньшей мере один узел ячейки, в АТС общего пользования. Управляющее устройство 10 позволяет подсоединять или связывать вызовы между абонентскими аппаратами, используя соответствующие базовые станции, поскольку абонентские аппараты обычно не связаны непосредственно друг с другом.

Управляющее устройство 10 можно подсоединять к узлу ячейки с помощью различных средств типа выделенных телефонных линий, волоконно-оптических линий связи или сверхвысокочастотных (СВЧ) линий связи. На фиг.1 показаны два таких примерных узла ячеек 12 и 14 вместе с подвижными аппаратами 16 и 18, где каждый подвижный аппарат включает в себя сотовый телефон. Примерные узлы ячеек 12 и 14, как приведено в описании и показано на чертежах, считаются обеспечивающими обслуживание целой ячейки. Однако следует представить, что ячейку можно географически разделить на секторы, где каждый сектор обеспечивает обслуживание разных охватываемых областей. В соответствии с этим, обычно требуется обеспечивать передачу управления между секторами внутри ячейки, в то же время можно также добиться разнесения между секторами, как это делается между ячейками.

На фиг. 1 линии 20а-20в и 22а-22в с соответствующими стрелками соответствуют передаче сигнала, которая включает в себя передачу информации по разным каналам радиообмена между узлом ячейки 12 и подвижными точками (пунктами) 16 и 18 соответственно. Подобным образом линии 24а-24в и 26а-26в представляют связь между узлом ячейки 14 и подвижными пунктами 18 и 16 соответственно. Узлы ячейки 12 и 14 обычно осуществляют передачу, используя равную мощность.

Перекрытие обслуживаемых узлом ячейки областей или ячеек проектируют или планируют в географических координатах таким образом, что подвижные пункты обычно оказываются ближе всего к одному узлу ячейки и только внутри одного сектора, если ячейка поделена на секторы. Когда подвижный блок не занят, то есть при отсутствии вызовов, подвижный блок постоянно контролирует передачи контрольных сигналов от каждого ближайшего узла ячейки, и при получении нужного варианта от единственного узла ячейки, если ячейка поделена на секторы, подвижный пункт 16 может идентифицировать ячейку посредством сравнения уровней контрольных сигналов, передаваемых из узлов ячеек 12 и 14.

В иллюстрируемом на фиг.1 примере подвижный пункт 16 можно рассматривать находящимся ближе всего к узлу ячейки 12. Когда подвижный пункт 16 начинает вызов, управляющее сообщение передается в ближайший узел ячейки, в данном случае узел ячейки 12. Узел ячейки 12 при приеме сообщения запроса вызова передает вызываемый номер на управляющее устройство системы 10. Управляющее устройство системы 10 далее адресует вызов через АТС общего пользования предполагаемому пользователю информации.

Для инициирования вызова внутри АТС общего пользования, управляющее устройство 10 передает информацию о вызове во все узлы ячейки в области. Узлы ячеек передают ответное сообщение, передаваемое по системе поискового вызова внутри каждой соответственной области перекрытия, которая предполагается в качестве вызываемого получающего подвижного пользователя. Когда предполагаемый подвижный пункт получателя информации "слышит" или принимает сообщение, переданное по системе поискового вызова, он отвечает управляющим сообщением, которое передается в ближайший узел ячейки. Управляющие сообщения сигнализируют управляющему устройству системы, что конкретный узел ячейки находится на связи с подвижным пунктом, принявшим сообщение поискового вызова. Далее управляющее устройство 10 маршрутизирует вызов через этот узел ячейки на подвижный пункт. Если подвижный пункт 16 вышел из перекрываемой области первоначального узла ячейки (сотового узла) 12, осуществляется попытка продолжать вызов посредством маршрутизации вызова через другой сотовый узел.

В показанной на фиг.1 примерной системе каналам пользователя присвоены ортогональные функции Уолша на линии связи от ячейки к абоненту. В случае телефонных каналов поток цифровых символов для каждого речевого сигнала умножается на присвоенную ему последовательность Уолша. Закодированный кодом Уолша поток символов для каждого речевого канала далее умножается на внешний кодированный псевдошумом сигнал. Полученные в результате расширенные потоки симводов затем складывают вместе для формирования сложной формы сигнала.

Затем полученным в результате сигналом сложной формы модулируют синусоидальную несущую, фильтруют с помощью полосового фильтра, преобразуют в требуемую рабочую частоту, усиливают и излучают с помощью антенной системы. В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения можно менять порядок некоторых вышеописанных операций для формирования передаваемого узлом ячейки сигнала. Например, может оказаться предпочтительным перемножать сигнал каждого звукового канала на внешний ПШ-кодированный сигнал и осуществлять операцию фильтрации до суммирования всех сигналов каналов, которые подлежат излучению с помощью антенны. В технике хорошо известно, что порядок линейных операций можно менять для достижения различных преимуществ при различных вариантах осуществления и разных конструкций.

При синтезировании сигнала, соответствующего предпочтительному варианту осуществления изобретения, для сотового обслуживания используется способ передачи пилот-сигнала на несущей частоте для линии связи ячейки с абонентом, как описано в патенте США 4901307. Все ячейки передают высокочастотный пилот-сигнал, используя последовательность одной и той же длины 32768, но с разными сдвигами хронирования для предотвращения взаимных помех.

Как описано более подробно ниже, поток символов, предназначенных для конкретного пользователя системы сотовой структуры связи, объединяют в первой операции исключающего ИЛИ с последовательностью Уолша, назначенной данному пользователю. Функция Уолша обычно синхронизируется на частоте 1,2288 МГц, тогда как в примерной системе с переменной скоростью передачи данных, включающей в себя каналы звуковой факсимильной связи (ФАКС) и высокоскоростной - низкоскоростной передачи данных, частота передачи информационных символов может изменяться примерно от 75 Гц до 76800 Гц. Полученный в результате кодированный сигнал объединяют во второй операции исключающего ИЛИ с двоичной ПШ (псевдошумовой) последовательностью, также синхронизируемой на частоте 1,2288 МГц. Идентичную двоичную ПШ-последовательность используют для кодирования сигнала каждого абонентского канала внутри конкретного сектора области перекрытия сотовой системы. В результате ортогональности последовательностей кодирования функцией Уолша каждую последовательность можно использовать для обработки данных пользователя в единственном радиочастотном канале, связанном с таким сектором без наведения радиопомех между пользователями внутри сектора.

До применения кодирования Уолша сигналы, передаваемые по каждому каналу, также можно кодировать сверточным кодом, с повторением и чередованием, для обеспечения выявления ошибок и функций корректирования, которые дают возможность системе работать со значительно меньшим отношением сигнал/шум и уровнем радиопомех. В технике хорошо известны способы сверточного кодирования, повторения и чередования. Затем полученными сигналами обычно модулируют высокочастотную несущую и суммируют с пилот-сигналом и установочным сигналом на несущей частоте наряду с другими звуковыми несущими. Суммирование можно выполнить в несколько различных моментов при обработке, например, на промежуточной частоте (ПЧ) или на частоте модулирующих сигналов либо до, либо после умножения на ПШ-последовательность, связанную с каналами внутри конкретной ячейки.

Каждую звуковую несущую частоту можно также умножить на значение, которое устанавливает их передаваемую мощность относительно мощности других звуковых несущих частот. Эта особенность управления мощностью дает возможность распределять мощность по тем линиям связи, которые требуют более высокую мощность, вследствие того, что предполагаемый получатель информации находится в относительно неблагоприятном местоположении. Предусматривают средства, предназначенные для сообщения абонентам принимаемого ими отношения сигнал/шум, чтобы дать возможность устанавливать мощность на таком уровне, который обеспечивает адекватные характеристики без потерь мощности. Свойство ортогональности функций Уолша не нарушаются при использовании разных уровней мощности для разных звуковых несущих частот при условии, что сохраняется временное выравнивание.

Фиг. 2 иллюстрирует в форме блок-схемы примерный вариант осуществления приемопередатчика абонентского аппарата. Приемная часть абонентского аппарата на фиг.2 содержит аналоговое приемное устройство 34, поисковый приемник 36, несколько RAKE или приемников цифровой информации 38А-38N и схему объединения разнесения и декодирующего устройства 40. Передающая часть содержит передающий модулятор 46, схему управления мощностью передачи 48 и усилитель мощности передачи 50. Совместно используемыми приемной частью и передающей частью являются антенна 30, антенный переключатель 32, управляющий процессор 42 и цифровая схема группового спектра пользователя 44.

Управляющий процессор 42 подсоединен к поисковому приемнику 36 и приемникам информации 38А - 38N в приемной части, и к передающему модулятору 46 и схеме управления мощностью передачи 48 в передающей части. Цифровая схема группового спектра пользователя 44 выполняет различные функции типа преобразования из аналоговой формы в цифровую и цифрового преобразования, наряду с обеспечением сопряжения с микрофоном абонентского аппарата и динамиком (не показаны).

Управляющий процессор 42 обеспечивает, помимо прочего, такие функции, как обработка сигнала; формирование синхронизирующего сигнала; управление мощностью и управление переведением, разнесением и объединением символов. Дополнительные подробные сведения о работе такого абонентского аппарата представлены в патенте США 5103459.

II. Общие сведения о радиопомехах в линии связи между ячейкой и абонентом При приеме сигнала от передатчика узла ячейки внутри собственной ячейки, то есть моделируемой ячейки, абонентский аппарат подвергается воздействию радиопомех от линий связи между ячейкой и абонентами внутри моделируемой ячейки. В примерной системе СДМА эти радиопомехи включают в себя радиопомехи, обусловленные передачей по различным другим каналам радиообмена внутри моделируемой ячейки, а также по другим каналам передачи пилот-сигнала, сигнала синхронизации и сигналов поискового вызова, связанных с абонентами внутри моделируемой ячейки. Поскольку в выбранной в качестве примера системе сигналы, передаваемые по этим каналам, ортогональны передачам по выбранному испытываемому каналу радиообмена, эти радиопомехи ниже называются ортогональной составляющей радиопомех. На абонентский аппарат воздействуют также радиопомехи, обусловленные передачей сигнала по каналам в соседних ячейках, не ортогональных каналам радиообмена внутри моделируемой ячейки. Следовательно, радиопомехи, обусловленные передачей сигнала в соседних ячейках, называются неортогональной составляющей радиопомех.

Мощность, передаваемая по линии связи между ячейкой и абонентом в примерной системе МСДКРК, распределяется между каналами пилот-сигнала, сигнала синхронизации, сигнала поискового вызова и радиообмена (то есть информационного). Доля мощности, назначенной для каждого канала, изменяется на основании местоположения соответственного абонентского аппарата, и в соответствии с совокупным числом абонентских аппаратов в системе связи (то есть нагрузкой системы). Мощность по каналам радиообмена распределяется управляющим устройством в передающем устройстве узла ячейки моделируемой ячейки с использованием цифровой регулировки усиления, связанного с каждым каналом. Коэффициент усиления каждого канала в примерной системе обычно представляется 7-разрядным коэффициентом усиления без знака, используемым для регулирования величины составляющих как синфазного (I), так и сдвинутого на 90 градусов (Q) каналов.

III. Радиопомехи прямого канала радиообмена Помехи сигнала в прямом канале радиообмена, то есть информационном канале, конкретной линии связи между ячейкой с абонентом включают в себя пару некоррегированных составляющих, а именно: ортогональную составляющую, обусловленную помехами, возникающими от передачи другим абонентам внутри моделируемой ячейки, и неортогональную составляющую, обусловленную радиопомехами от окружающих ячеек.

Неортогональная составляющая На фиг.3А показан разделенный на шестиугольники регион, соответствующий области перекрытия для примерной системы связи с многостанционным доступом. Область перекрытия включает в себя множество шестиугольных ячеек, обозначенных или пронумерованных позициями С1-С36, окружающих моделируемую ячейку СО, которая показана более подробно на фиг.3В. Как показано на фиг.3В, неподвижный или подвижный абонент SO расположен внутри ячейки С0, которая окружена первым рядом ячеек С1-С6 (фиг.3А), которые, в свою очередь, окружены вторым рядом ячеек С7-С18 и так далее. Хотя в целях проведения анализа область перекрытия примерной системы разделена на шестиугольники, представляется очевидным, что положения данного из