Способ и система для изменения распределения мощности прямого канала трафика во время мягкой передачи обслуживания

Способ и система для изменения распределения мощности прямого канала трафика во время мягкой передачи обслуживания

Реферат

 

Система и способ для регулирования распределения мощности прямого канала трафика в системе связи, в которой качества сигналов каналов пилот-сигнала, соответствующим образом передаваемых множеством базовых станций, содержащихся в активном наборе подвижной станции, измеряются подвижной станцией, сравнивается со стандартом качества сигнала, и результаты сравнения сообщаются контроллеру системы, чтобы таким образом показать, какие из пилот-сигналов в подвижной станции превосходят стандарт. Контроллер системы затем регулирует распределение мощности прямого канала на основании результатов сравнения. Технический результат заключается в создании нового способа для уменьшения общей мощности прямого канала трафика, передаваемой к подвижной станции во время мягкой передачи обслуживания и системы для его осуществления 3 с. и 39 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к системам сотовой связи, и более конкретно к способам и устройству для изменения распределения мощности прямого канала трафика в системе сотовой связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов МДКР.

Уровень техники В системе сотовой связи МДКР общая полоса частот обычно используется для передачи от подвижной станции к группе базовых станций, а другая общая полоса частот обычно используется для передачи к подвижной станции от группы базовых станций. В других случаях общий набор частотных полос может быть использован для проведения связей. Основное преимущество передачи множества сообщений в общей полосе частот состоит в увеличении пропускной способности сотовой телефонной системы. Стандарт IS-95, принятый Ассоциацией промышленности Связи (TIA), является примером наиболее эффективного радио-интерфейса МДКР, который может быть использован для осуществления системы сотовой телефонной связи.

Группа сообщений, проводимых в одной и той же полосе частот в системах сотовой связи МДКР, разделяется и отличается одна от другой посредством модуляции и демодуляции передаваемых данных с использованием кодов псевдо-случайного шума (ПШ), известных как приемной, так и передающей системам. Другие сообщения представляются в виде фонового шума во время обработки любого конкретного сообщения. Поскольку другие сообщения представляются как фоновый шум, протоколы МДКР, такие, как IS-95, часто используют глубокое регулирование мощности передачи для более эффективного использования доступной полосы частот. Управление мощностью передачи поддерживает мощность передачи каждого сообщения вблизи минимума, необходимого для того, чтобы успешно осуществлять связь. Такое управление мощностью передачи облегчает обработку любого конкретного сообщения путем снижения уровня фонового шума, создаваемого другими сообщениями.

Другое преимущество передачи от базовых станций к подвижным в одной и той же полосе частот и передачи подвижных станций к базовой станции во второй полосе частот состоит в том, что может быть использована "мягкая передача обслуживания" для перехода подвижной станции из области обслуживания первой базовой станции в область обслуживания второй базовой станции. Мягкая передача обслуживания представляет собой процесс одновременного соединения подвижной станции с двумя или более базовыми станциями. Мягкая передача обслуживания может быть противопоставлена жесткой передаче обслуживания, во время которой соединение с первой базовой станцией прерывается до того, как установлено соединение со второй базовой станцией.

Как можно ожидать, мягкая передача обслуживания в общем более надежна, чем жесткая передача обслуживания, потому что, по меньшей мере, одно соединение поддерживается все время. Способы и системы для проведения мягкой передачи обслуживания в системе сотовой телефонной связи МДКР описаны в патенте US 5101101, озаглавленном "Способ и система для обеспечения мягкой передачи обслуживания и связи в системе сотовой телефонной связи МДКР", и патенте US 5267261, озаглавленном "Мягкая передача обслуживания, поддерживаемая подвижной станцией, в системе сотовой связи МДКР.

В соответствии с процедурой мягкой передачи обслуживания, описанной в вышеупомянутых патентах, каждая базовая станция передает соответствующий канал пилот-сигнала, который используется подвижными станциями для получения начальной синхронизации системы и обеспечения устойчивого сопряжения времени, частоты и фазы, отслеживая сигналы, передаваемые из сотовой ячейки. Канал пилот-сигнала, передаваемый каждой базовой станцией, использует общий расширяющий код (т.е. псевдошумовую последовательность), но использует разное смещение фазы кода, так подвижная станция может различать каналы пилот-сигнала, передаваемые соответствующим базовыми станциями.

Во время мягкой передачи обслуживания две или более базовые станции передают одни и те же данные прямого канала к подвижной станции. Подвижная станция принимает эти сигналы от группы базовых станций и объединяет их. Способ и устройство для выполнения такого объединения описаны в патенте US 5109390, озаглавленном "Приемник с разнесением в системе сотовой телефонной связи МДКР", он описывает способ объединения, при разнесении для использования в системе сотовой телефонной связи МДКР.

Хотя мягкая передача обслуживания обеспечивает более надежное соединение, в некоторых случаях мягкая передача обслуживания имеет также отрицательное воздействие на общую пропускную способность системы сотовой телефонной связи МДКР. Это происходит потому, что множество передач прямого канала, генерированных во время мягкой передачи обслуживания, могут увеличить общую мощность передачи, используемую для осуществления соответствующей связи. Эта увеличенная мощность передачи повышает общий фоновый шум, создаваемый системой, что, в свою очередь, может снизить общую пропускную способность системы.

Повышает ли мягкая передача обслуживания пропускную способность системы, или снижает ее, обычно зависит от условий, в которых находится подвижная станция во время мягкой передачи обслуживания. Если подвижная станция находится в условиях замирания, увеличенное разнесение, обеспечиваемое мягкой передачей обслуживания, в общем выгодно для характеристики системы, потому что сигналы в общем замирают независимо. Однако, если подвижная станция находится в условиях отсутствия замирания, разнесение источника данных обычно является избыточным. Поэтому для условий отсутствия замирания преимущество, обеспечиваемое увеличенным разнесением источника сигнала, обычно не оправдывает общее возрастание мощности передачи, вызываемое мягкой передачей обслуживания.

Таким образом, настоящее изобретение направлено на улучшение характеристики системы связи МДКР путем оптимизации конфигурации системы связи МДКР во время мягкой передачи обслуживания в условиях с множеством несущих частот, а также в зависимости от условий, в которых осуществляется связь.

Сущность изобретения Соответственно, одной задачей этого изобретения является разработка нового способа для уменьшения общей мощности прямого канала трафика, передаваемой к подвижной станции во время мягкой передачи обслуживания.

Другой задачей этого изобретения является разработка системы, которая осуществляет вышеупомянутый способ.

Другой задачей этого изобретения является определение условий, в которых работает подвижная станция во время мягкой передачи обслуживания, и оптимизация конфигурации мягкой передачи обслуживания в ответ на это определение.

Изобретение одинаково применимо к прямой линии связи с множеством несущих частот.

Соответственно, одной задачей этого изобретения является разработка нового способа уменьшения общей мощности прямого канала трафика, передаваемой к подвижной станции прямой линией связи с множеством несущих частот.

Другой задачей этого изобретения является разработка системы, которая осуществляет вышеупомянутый способ.

Другой задачей этого изобретения является определение условий, в которых работает подвижная станция, и оптимизация конфигурации прямой линии связи с множеством несущих частот в ответ на это определение.

Настоящее изобретение применимо к системам, которые используют как мягкую передачу обслуживания, так и прямую линию связи с множеством несущих частот.

Настоящее изобретение предлагает новый способ и систему, в которой подвижная станция часто посылает сообщение бит-вектора к контроллеру системы, показывая количественно измеренные качества сигналов (например, отношения сигнал-шум) пилот-сигналов от каждой базовой станции в "активном наборе" каналов пилот-сигнала, прослеживаемых подвижной станцией. Подвижная станция генерирует сообщение бит-вектора путем мониторинга качества соответствующих пилот-сигналов, сравнения качества соответствующих каналов пилот-сигнала со стандартом, и передачи сообщения бит-вектора к соответствующим базовым станциям, находящимся в активном наборе подвижной станции, которые затем направляют эту информацию, содержащуюся в сообщении бит-вектора к контроллеру системы. В ответ контроллер системы выдает команду к базовым станциям, находящимся в активном наборе подвижной станции, регулируя выбранные мощности из соответствующих мощностей кодовых каналов базовых станций в соответствии с качествами соответствующих каналов пилот-сигнала, о которых сообщается в сообщении бит-вектора, генерированном подвижной станцией.

Поскольку прямой канал трафика включает соответствующие кодовые каналы базовых станций, находящихся в активном наборе подвижной станции, снижение мощности передачи соответствующих кодовых каналов уменьшает мощность передачи прямого канала трафика. Соответственно, общая пропускная способность системы связи МДКР возрастает в результате минимальной требуемой мощности прямого канала трафика, необходимой для надежного приема в подвижной станции. Путем быстрой передачи к контроллеру системы качества наблюдаемых каналов пилот-сигнала система МДКР способна быстро заново оптимизировать ресурсы системы в ответ на изменения внешних условий передачи, чтобы сделать максимальной пропускную способность системы связи.

В альтернативном примере осуществления изобретения, которое использует линию связи с множеством несущих частот, подвижная станция посылает бит для каждой несущей частоты, или же бит для каждой антенны. Дополнительно, базовая станция регулирует мощность на каждой несущей частоте независимо.

Краткое описание чертежей Более полная оценка этого изобретения и его многих сопутствующих преимуществ будет легко получена, когда оно будет лучше понято со ссылкой к последующему подробному описанию, рассмотренному совместно с сопровождающими чертежами, на которых: фиг.1 - блок-схема типовой системы сотовой телефонной связи МДКР в соответствии с настоящим изобретением; фиг.2 - график качества канала пилот-сигнала в зависимости от времени, и на графике показана область мягкой передачи обслуживания; фиг.3 - блок-схема подвижной станции; фиг.4 - график, показывающий типовую вероятность частоты появления ошибок в кадрах в зависимости от Eb/No для разного количества передающих базовых станций, которые принимаются приемником с разнесением с N направлениями; фиг. 5А - график, показывающий Ес/Iо в зависимости от времени в области мягкой передачи обслуживания для трех типовых пилот-сигналов; фиг. 5В - график, подобный графику, показанному на фиг.5А, с добавлением порогового сигнала _r, который сформирован ниже наивысшего уровня пилот-сигнала; фиг. 6А - схема первой структуры данных для сообщения бит-вектора, показывающего качество канала пилот-сигнала; фиг. 6В - схема второй структуры данных для сообщения бит-вектора, показывающего качество канала пилот-сигнала; фиг. 6С - схема третьей структуры данных для сообщения бит-вектора, показывающего качество канала пилот-сигнала; фиг. 7 - блок-схема последовательности сообщений для снижения общей величины мощности прямого канала трафика, передаваемой от базовых станций, находящихся в активном наборе, когда передается избыточная мощность; фиг. 8 - блок-схема альтернативной последовательности сообщений для снижения общей величины мощности прямого канала трафика, передаваемой от базовых станций, находящихся в активном наборе, когда передается избыточная мощность; фиг.9 - диаграмма прямой линии связи с множеством несущих частот; фиг. 10 - блок-схема передатчика прямой линии связи с множеством несущих частот; и фиг. 11 - блок-схема приемника прямой линии связи с множеством несущих частот.

Описание предпочтительных примеров осуществления Ссылаясь теперь на чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые или соответствующие части на нескольких видах, и более конкретно, к фиг.1, на ней показана система связи 2, которая предпочтительно является системой сотовой телефонной связи, хотя она одинаково применима в телефонной станции общего пользования (АТСОП), системе служб персональной связи (ССПС), системе спутниковой связи, внутренней радиосвязи или наружной радиосвязи. Система 2 использует способы модуляции и демодуляции многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) при связи между ресурсами системы. Контроллер системы (селектор) 10, обычно называемый центром коммутации подвижных телефонов (ЦКПТ), включает схемы интерфейса и обработки для обеспечения системного управления группой базовых станций 12, 14, 16, 17 и 19. Контроллер системы 10 также управляет маршрутизацией телефонных разговоров от коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) к соответствующим базовым станциям 12, 14, 16, 17 и 19 для передачи к соответствующим станциям назначения. Соединение к КТСОП или от нее может осуществляться по радио, оптическому волокну или "проводной" связи (например, витой паре или коаксиальному кабелю). Контроллер системы 10 осуществляет связь с частными сетями и сетями общего пользования, которые включают сети данных, мультимедийные сети, и другие частные сети или сети общего пользования. Кроме того, контроллер системы 10 осуществляет связь с другими базовыми станциями, которые не показаны на фиг.1, или от них.

Контроллер системы 10 осуществляет связь с базовыми станциями 12, 14, 16, 17 и 19 с помощью различных средств, таких, как выделенные телефонные линии, оптоволоконные линии связи, коаксиальные линии связи, или радиочастотные (РЧ) линии связи. Базовые станции 12, 14 и 16 осуществляют связь с другими системами, такими, как подвижная станция ("подвижная") 18, через радиосвязь МДКР с одной несущей частотой. Базовые станции 17 и 19 поддерживают связь с другими системами, такими, как подвижная станция 21, через линию связи с множеством несущих частот, состоящую из трех сигналов МДКР, показанных стрелками 26а-с. Подвижная станция 21 поддерживает связь с базовыми станциями 17 и 19 через обратную линию связи 28 с одной несущей частотой. Следует отметить, что прямая линия связи с множеством несущих частот может состоять из более чем трех несущих частот, или она может состоять из менее чем трех несущих частот. Фиг.1 также показывает прямую систему с передачей сигналов в широком спектре с множеством несущих частот и более обычную систему с одной несущей частотой, сосуществующие в одной и той же системе. Следует отметить, что, хотя это возможно, но предпочтительно, чтобы система использовала только один тип прямой линии связи.

Стрелки 20а и 20b показывают соответствующие обратную и прямую линии связи между базовой станцией 12 и подвижной станцией 18. Стрелки 22а и 22b показывают обратную и прямую линии связи между базовой станцией 14 и подвижной станцией 18. Подобным образом, стрелки 24а и 24b показывают возможные обратную и прямую линии связи между базовой станцией 16 и подвижной станцией 18. Хотя перекрестные линии связи между соответствующими базовыми станциями 12, 14, 16 не показаны на фиг.1, или прямые, или радиочастотные соединения от контроллера 10 к подвижной станции 18, такие возможности включены в аспекты настоящего изобретения.

Базовые станции 12, 14 и 16 каждая передает данные трафика через кодовый канал Уолша к подвижной станции 18 на прямой линии связи 20b, 22b и 24b, когда контроллер системы 10 назначает базовые станции 12, 14 и 16 в активный набор подвижной станции и дает указание соответствующим базовым станциям установить интерфейс с этой подвижной станцией 18. Кодовый канал, назначенный для связи с подвижной станцией 18, также называется каналом трафика. Каждый из кодовых каналов, передаваемых от различных базовых станций к подвижной станции, содержит избыточную информацию, и доступен подвижной станции 18 для объединения соответствующих кодовых каналов, используя механизм объединения разнесения (объясняемый здесь более подробно). Для увеличения скорости передачи прямой линии связи к подвижной станции, может быть использовано множество кодовых каналов от одной и той же базовой станции. В этом случае группа кодовых каналов называется каналом трафика. Сигнал прямой линии связи включает группу кодовых каналов, включая набор каналов трафика, и дополнительные каналы управления, например, каналы пилот-сигнала, каналы синхронизации и пейджинга (поискового вызова). Настоящее изобретение снижает мощность передачи сигнала прямой линии связи путем уменьшения времени, когда каналы трафика активны во время мягкой передачи обслуживания.

Базовые станции 12, 14 и 16 соответственно передают канал пилот-сигнала к подвижной станции 18 по прямым линиям связи 20b, 22b и 24b. Каналы пилот-сигнала отличаются от каналов трафика, передаваемых от той же самой базовой станции, разными кодами Уолша. Соответствующие каналы пилот-сигнала от разных базовых станций отличаются друг от друга смещениями ПШ кода пилот-сигнала. В отсутствие блокировки или замирания канал пилот-сигнала, принимаемый в подвижной станции 18 oт базовой станции 16, будет ожидаться большим по мощности принятого сигнала, чем таковые от базовых станций 12 и 14, потому что базовая станция 18 находится ближе всего к базовой станции 16.

Или же, вместо отдельного кодового канала (код Уолша) для пилот-сигнала, пилот-сигнал может быть включен или мультиплексирован в потоки канала трафика, которые посылаются к отдельным подвижным станциям. Включение может быть выполнено путем использования специальных символов пилот-сигнала или дополнительного сигнала. Когда используется вставленный пилот-сигнал, обычно имеется общий пилот-сигнал, который используется для начального захвата системы и для определения момента, когда выполнять передачу обслуживания, или же, отдельные пилот-сигналы могут быть переданы на каждый канал трафика или на каждую группу каналов трафика.

Когда подвижная станция 18 находится в области мягкой передачи обслуживания (например, при движении из области обслуживания, по меньшей мере, одной базовой станции к, по меньшей мере, одной другой базовой станции), контроллер системы 10 посылает сообщение направления передачи обслуживания, которое включает список базовых станций, назначенных в активный набор подвижной станции. Сообщение направления передачи обслуживания может также включать дополнительную информацию, такую, как пороги передачи обслуживания (например, порог добавления и порог исключения), которая будет полезна подвижной станции после выполнения передачи обслуживания. Как описано в вышеупомянутых заявках и в стандарте IS-95, активный набор содержит пилот-сигналы от базовых станций, с которыми установлен интерфейс у подвижной станции. Набор кандидатов содержит каналы пилот-сигнала, которые были в последнее время обнаружены подвижной станцией с достаточным уровнем, и набор соседей содержит каналы пилот-сигнала от базовых станций, о которых известно, что они находятся в той же географической области.

Зная, какие каналы пилот-сигнала будут, вероятно, иметь достаточный уровень (т. е. зная, какие станции назначены в наборы соседей и кандидатов подвижной станции), обработка, требуемая в подвижной станции, уменьшается в том, что подвижная станция может более часто искать каналы пилот-сигнала, соответствующие базовым станциям в наборах соседей и кандидатов подвижной станции, а также в активном наборе.

Фиг. 2 представляет график, показывающий относительное качество каналов пилот-сигнала, которое может наблюдаться подвижной станцией 18 от сотовых ячеек 12, 14 и 16, как показано на фиг.1. График на фиг.2 показывает отношение энергии на ПШ элементарную посылку (Еc) к общей принятой мощности (Iо) в подвижной станции 18 в зависимости от времени для трех типовых каналов пилот-сигнала от базовых станций 12, 14 и 16. Как показано на фиг.2, пилот-сигнал от базовой станции 16 ухудшается по качеству с течением времени, показывая, что подвижная станция 18 удаляется от базовой станции 16. Наоборот, пилот-сигнал от базовой станции 12 улучшается по качеству с течением времени, что означает, что подвижная станция 18 движется в сторону базовой станции 12. Пилот-сигнал от базовой станции 14 остается относительно постоянным по качеству, показывая, что подвижная станция 18 двигается по периметру области обслуживания базовой станции 14.

Интересующая область на фиг.2 - это область мягкой передачи обслуживания. В области мягкой передачи обслуживания подвижная станция 18 и контроллер системы 10 устанавливают связь друг с другом для определения, какая базовая станция должна быть в активном наборе подвижной станции, на основании относительного качества каналов пилот-сигнала сотовых ячеек 12, 14 и 16. В иллюстрируемом примере канал пилот-сигнала от базовой станции 16 первоначально находится в активном наборе подвижной станции, потому что уровень канала пилот-сигнала базовой станции 16 находится выше уровня порога добавления. Однако в конце области мягкой передачи обслуживания пилот-сигнал от базовой станции 16 падает ниже уровня порога исключения в некоторый период времени.

В результате, контроллер системы 10 заставляет подвижную станцию удалять базовую станцию 16 из активного набора, через сообщение измерения уровня пилот-сигнала, передаваемого подвижной станцией к контроллеру системы 10. Поскольку пилот-сигнал от базовой станции 14 никогда не превосходит уровня порога добавления, базовая станция 14 не добавляется к активному набору. Наоборот, базовая станция 12 переходит уровень порога добавления в необходимый период времени и, таким образом, добавляется к активному набору, который определен контроллером станции 10 в ответ на сообщение измерения уровня пилот-сигнала, генерируемое подвижной станцией 18. В конце области мягкой передачи обслуживания только сигнал базовой станции 12 остается в активном наборе подвижной станции 18.

Часто, принятый с плохим качеством канал пилот-сигнала обнаруживается выше порога удаления достаточно часто для сохранения соответствующей базовой станции в активном наборе, даже хотя соответствующий канал трафика вносит небольшой вклад в качество приема в подвижной станции. Это, в частности, справедливо в условиях медленного замирания. В случае условий медленного замирания уровни принятых от базовой станции сигналов медленно изменяются относительно друг друга. Обычно, в течение некоторого времени одна базовая станция принимается сильнее другой и наоборот. Скорость замирания не настолько большая, чтобы получить краткосрочное преимущество разнесения. Таким образом, было бы предпочтительно передавать от более сильной базовой станции, а не от более слабой базовой станции.

Настоящее изобретение стремится уменьшить время передачи кодовых каналов от некоторых базовых станций, находящихся в условиях замирания для уменьшения общей энергии передачи, генерированной для связанной передачи. Уменьшение общей энергии передачи конкретной передачи повышает общую пропускную способность системы. Следует отметить, что можно использовать процедуры передачи обслуживания, которые удаляли бы базовые станции из активного набора, таким образом уменьшая мощность передачи. Однако этот подход требует значительной сигнализации в инфраструктуре, и поэтому, относительно медленный. Это делает трудным быстрое переключение на передачу от другой базовой станции, когда ее сигнал становится более сильным сигналом.

Другой случай, в котором это изобретение обеспечивает преимущество, это, когда одна базовая станция принята в подвижной станции с более низким уровнем сигнала, чем другая базовая станция, но еще выше порога исключения. В условиях с малым замиранием предпочтительно вести передачу только от базовой станции, сигнал которой принимается в подвижной станции как более сильный. Однако удаление базовой станции из активного набора, а затем использование процедур передачи обслуживания для восстановления ее в активном наборе, добавляет значительную задержку в случае, когда этот пилот-сигнал становится сильнее. Эта задержка снижает качество линии связи и может привести к сбросу вызовов.

Фиг. 3 представляет блок-схему подвижной станции 18. Антенна 30 присоединена через диплексер 32 к аналоговому приемнику 34 и усилителю мощности передачи 36. Диплексер 32 взаимодействует с антенной 30 таким образом, что через антенну 30 осуществляется одновременно передача и прием.

Принимая РЧ энергию от соответствующих базовых станций 12, 14 и 16 (фиг. 1), антенна 30 в то же время передает пилот-сигнал и сигналы кодового канала, направляемые через диплексер 32 к аналоговому приемнику 34. Аналоговый приемник 34 принимает РЧ энергию от диплексера 32 и выполняет функцию управления мощностью разомкнутого контура для регулирования мощности передачи подвижной станции для передачи на обратной линии связи (т.е., от подвижной станции к базовой станции). Более конкретно, приемник 34 генерирует аналоговый сигнал управления мощностью, который подается к схеме управления мощностью передачи 38, как описано в патенте US 5056109, озаглавленном "Способ и устройство для управления мощностью передачи в системе сотовой подвижной телефонной связи МДКР". Регулирование управления мощностью замкнутого контура выполняется управляющим процессором 46 с использованием потока бит управления мощностью обратной линии связи, который был передан по прямой линии связи и демодулирован приемниками цифровых данных 40, 42 и 45. Аналоговый приемник 34 преобразует принятую РЧ энергию в модулирующий сигнал и преобразует его в цифровую форму.

Преобразованный в цифровую форму выходной сигнал от аналогового приемника 34 подается к приемнику поиска 44 и приемникам цифровых данных 40, 42 и 45, которые работают под управлением управляющего процессора 46, принимают кодовые каналы от соответствующих базовых станций и подают соответствующие выходные сигналы к объединителю разнесения/декодеру 48. Объединитель разнесения/декодер 48 объединяет соответствующие выходные сигналы от приемников 40, 42 и 45 на основании выбранной схемы объединения, описанной позднее более подробно.

Хотя на фиг.3 показаны три приемника цифровых данных 40, 42 и 45, объединитель разнесения/декодер 48 обычно оборудован для связи с несколькими дополнительными приемниками цифровых данных. Предпочтительно, количество приемников цифровых данных, включенных в подвижную станцию 18, эквивалентно максимальному количеству кодовых каналов (считая за отдельные прямые сигналы и сигналы многолучевого распространения, получаемые от каждого кодового канала), которые подвижная станция будет применять в своей схеме объединения. Как будет описано, дополнительное усиление разнесения возможно при включении дополнительных приемников данных, и настоящее изобретение применимо к любому количеству приемников цифровых данных (или многоканальному приемнику цифровых данных сигнала).

Приемники цифровых данных 40, 42 и 45 взаимодействуют с объединителем разнесения/декодером 48, чтобы сформировать структуру "собирающего" приемника (рейк-приемника). Объединитель разнесения/декодер 48 взаимодействует с каждым из соответствующих приемников 40, 42 и 45, которые служат как три "направления" (ветви) в сборке. Более конкретно, приемники 40, 42 и 45 могут быть установлены управляющим процессором 46 для приема кодовых каналов от разных базовых станций или сигнала многолучевого распространения от общей базовой станции. Таким образом, все три приемника 40, 42 и 45 могут быть использованы так, чтобы принимать кодовые каналы от трех разных базовых станций, или сигнала кодового канала от базовой станции, который поступает через три разных пути сигнала (т.е. три сигнала многолучевого распространения). Должно быть ясно, что приемники 40, 42 и 45 могут быть использованы для приема любой комбинации сигналов многолучевого распространения и кодовых каналов от разных базовых станций. Структура собирательного приемника может быть также выполнена в виде многих других конфигураций на основании, например, комбинаций нескольких одноканальных приемников, многоканальных приемников (т. е. , имеющих, по меньшей мере, один канал) и объединителей разнесения. Кроме того, функция объединителя разнесения может быть включена в управляющий процессор 46 или в один из приемников 40, 42, 44 и 45.

В предпочтительном примере осуществления выходной сигнал объединителя разнесения/декодера 48 пропускается к устройству обращенного перемежения и декодеру. Выходной сигнал декодера обычно пропускается через блок управления, который расщепляет принятый поток данных на данные конечного пользователя и данные управления. Данные конечного пользователя подаются к устройству данных, например, кодеру речи.

Данные, выдаваемые из устройства данных, например, кодера речи, должны быть переданы по обратной линии связи к базовым станциям, находящимся в активном наборе подвижной станции. Выходной сигнал схемы цифрового модулирующего сигнала пользователя 50 является модулирующим сигналом, который форматирован, закодирован, перемежен и пропущен к модулятору передачи 52, где он модулируется. Выходной сигнал модулятора передачи 52 пропускается через устройство управления мощностью передачи 38 под управлением управляющего процессора 46. Схема управления мощностью передачи 38 регулирует выходную мощность подвижной станции 18 (фиг.1) на основании сигнала уровня мощности, подаваемого аналоговым приемником 34, и бит управления мощностью замкнутого контура, и выходной РЧ сигнал пропускается к усилителю мощности передачи 38, который усиливает выходной сигнал и пропускает усиленный выходной сигнал через диплексер 32 и передает через антенну 30.

Преобразованный в цифровую форму сигнал ПЧ от аналогового приемника 34 содержит сигналы кодового канала и пилот-сигналы, передаваемые базовыми станциями, находящимися в активном наборе пилот-сигнала вместе с другими сигналами МДКР, которые действуют в качестве помехи для подвижной станции 18. Функцией приемников 40, 42 и 45 является коррелирование выборки ПЧ, определенной ПШ последовательностью. Этот процесс корреляции обеспечивает "усиление обработки", которое повышает отношение сигнал-шум сигнала, предназначенного для подвижной станции, путем согласования ПШ последовательности, используемой в соответствующих кодовых каналах для кодирования сообщения, посылаемого к подвижной станции. Не предназначенные сигналы, которые не были закодированы согласованной ПШ последовательностью, "расширяются" процессом корреляции, таким образом понижая отношение сигнал-шум для непредназначенных сигналов. Выходной сигнал корреляции когерентно детектируется с использованием несущей частоты пилот-сигнала в качестве эталона фазы несущей частоты. Результатом этого процесса детектирования является последовательность закодированных символов данных.

Приемник поиска 44 под управлением управляющего процессора 46 сканирует принятые каналы пилот-сигнала и каналы пилот-сигнала многолучевого распространения от базовой станции через прямые лучи и отраженные лучи (например, многолучевого распространения). Сканер приемника 44 использует отношение энергии принятого пилот-сигнала на элементарную посылку (Еc) к общей принятой спектральной плотности, шума и сигналов, обозначенное как Ec/Io, в качестве меры качества принятого пилот-сигнала. Приемник 44 подает сигнал измерения уровня сигнала управляющему процессору 46, показывая соответствующие каналы пилот-сигнала и их уровни.

Схема объединителя разнесения декодера 48 регулирует синхронизацию введенных принятых сигналов и складывает их вместе. Этому процессу сложения может предшествовать умножение соответствующих введенных сигналов на весовой коэффициент, соответствующий относительным уровням сигналов каналов пилот-сигнала соответствующих соответствующим входным сигналам. Весовой коэффициент основан на уровне пилот-сигнала, потому что предполагается, что качество соответствующего каждого пилот-сигнала соответствует качеству сигналов, переданных на кодовом канале соответствующей базовой станции. При использовании весового коэффициента объединитель выполняет процедуру объединения разнесения с максимальным отношением. Результирующий поток объединенного сигнала затем декодируется с использованием декодера с детектированием ошибок прямого потока, который также содержится в схеме объединителя разнесения/декодера 48. Способ взвешивания на основании пилот-сигнала действует хорошо, когда базовые станции, находящиеся в активном наборе, передают сигналы кодовых каналов к подвижной станции в равной пропорции с пилот-сигналом. То есть, отношение мощности кодового канала к мощности пилот-сигнала одно и то же во всех членах активного набора. Если это отношение не одно и то же, тогда могут быть предпочтительны другие способы взвешивания. Например, базовая станция может посылать к подвижной станции, в сигнальном сообщении или каким-либо другим средством, отношение мощности канала трафика к мощности канала пилот-сигнала, используемое всеми базовыми станциями, содержащимися в активном наборе. Затем, если относительная доля для базовой станции j равна _j, подвижная станция может объединять кодовые каналы, используя веса где _j есть относительная принятая мощность пилот-сигнала для базовой станции j в подвижной станции. Или же подвижная станция может оценивать _j или _jj из принятого сигнала от базовой станции j.

Схема модулирующего сигнала 50 включает интерфейсы данных кода речи (вокодера) и другие функции обработки модулирующего сигнала. Кроме того, схема цифрового модулирующего сигнала пользователя 50 обеспечивает интерфейс к схемам ввода/вывода (I/O), таким как телефонная трубка, которая вводит речевой сигнал в цифровой преобразователь и вокодер (кодер речи), содержащиеся в ней. Выходной сигнал схемы цифрового модулирующего сигнала пользователя 50 подается к модулятору передачи 52, который модулирует кодированный сигнал на сигнал несущей частоты ПШ, ПШ последовательность которого соответствует функции назначенного адреса для исходящего вызова. Эта ПШ последовательность определяется управляющим процессором 46 из информации установления вызова, которая передается базовой станцией (12, 14 или 16) и декодируется приемниками (40, 42 или 45).

Выходной сигнал модулятора передачи 52 подается к схеме управления мощностью передачи 38, в которой мощность передачи сигнала регулируется аналоговым сигналом управления мощностью, подаваемым от приемника 34. Кроме того, управляющие биты передаются базовой станцией в виде команд регулирования мощности, на которые реагирует схема управления мощностью передачи 38. Схема управления мощностью передачи 38 выдает модулированный сигнал управления мощностью к схеме усилителя мощности передачи 36, которая усиливает и преобразует модулированный сигнал в РЧ частоту. Усилитель мощности передачи 36 включает усилитель, который усиливает мощность модулированного сигнала до конечного выходного уровня. Усиленный выходной сигнал затем пропускается к диплексеру 32, который присоединяет этот сигнал к антенне 30 для передачи к базовым станциям 12, 14 и 16. Сигналы, предназначенные для контроллера системы, принимаются б