Способ и система управления энергией передачи в системе связи переменной скорости со стробированием

Способ и система управления энергией передачи в системе связи переменной скорости со стробированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к области связи. В частности, настоящее изобретение относится к новому и усовершенствованному способу управления энергией передачи в системе беспроводной связи.

Метод модуляции в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) является одним из нескольких методов организации связи при наличии большого количества системных пользователей. В технике известны и другие режимы работы системы связи с множественным доступом, например, режим множественного доступа с временным разделением (МДВР) и режим множественного доступа с частотным разделением (МДЧР). Однако, методы модуляции с расширением по спектру в режиме МДКР имеют значительные преимущества над другими методами модуляции, применяемыми в системах множественного доступа. Использование методов МДКР в системе связи множественного доступа раскрыто в патенте США №4901307, озаглавленном "Система связи множественного доступа с расширением по спектру, с использованием спутниковых или наземных ретрансляторов", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки. Использование методов МДКР в системе связи множественного доступа раскрыто также в патенте США №5103459, озаглавленном "Система и способ генерирования форм сигнала в сотовой телефонной системе МДКР", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки.

МДКР, будучи по своей природе широкополосным сигналом, предусматривает некоторое разнесение по частоте за счет распределения энергии сигнала по широкой полосе частот. Поэтому, замирание, избирательное по частоте, действует лишь на незначительной части полосы сигнала МДКР. Пространственное или лучевое разнесение получают, обеспечивая несколько путей распространения сигнала по одновременно действующим линиям связи от мобильного пользователя через две или более базовые станции. Кроме того, лучевое разнесение можно получить с использованием среды многолучевого распространения за счет обработки расширенного спектра, предусматривающей раздельные прием и обработку сигнала, поступающего с разными задержками на распространение. Примеры лучевого разнесения приведены в патенте США №5101501, озаглавленном "Способ и система для обеспечения мягкой передачи обслуживания в сотовой телефонной системе МДКР", и в патенте США №5109390, озаглавленном "Приемник с разнесением в сотовой телефонной системе МДКР", которые оба выданы правообладателю настоящего изобретения и включены в настоящее описание в качестве ссылки.

Метод передачи речи в цифровых системах связи, особым преимуществом которого является повышение пропускной способности с одновременным обеспечением высокого качества воспринимаемой речи, осуществляется путем использования кодирования с переменной скоростью. Способ и устройство особенно полезного речевого кодера переменной скорости подробно описаны в патенте США №5414796, озаглавленном "Вокодер переменной скорости", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки.

Использование речевого вокодера переменной скорости предусматривает передачу кадров данных с максимальной емкостью по речевым данным, когда речевой кодер обеспечивает передачу речевых данных на максимальной скорости. Когда речевой кодер переменной скорости обеспечивает передачу речевых данных со скоростью меньше максимальной, передаваемые кадры обладают избыточной емкостью. Способ передачи дополнительных данных в кадрах фиксированного, заранее определенного размера, согласно которому источник данных для кадров данных выдает данные на переменной скорости, подробно описан в патенте США №5504773, озаглавленном "Способ и устройство форматирования данных для передачи", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки. В вышеупомянутой заявке раскрыты способ и устройство для объединения данных различных типов из различных источников в кадр данных для передачи.

При передаче кадров, содержащих меньше данных, чем позволяет его заранее определенная емкость, потребление мощности можно снизить за счет стробирования передающего усилителя, что позволяет передавать лишь отдельные части кадра, содержащего данные. Кроме того, можно снизить конфликты сообщений в системе связи, размещая данные в кадрах в соответствии с заранее определенным псевдослучайным алгоритмом. Способ и устройство стробирования передачи и позиционирования данных в кадрах раскрыт в патенте США №5659569, озаглавленном "Рандомизатор пакетов данных", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки.

Полезный способ управления мощностью мобильной станции в системе связи состоит в регистрации мощности сигнала, принимаемого от устройства беспроводной связи на базовой станции. Реагируя на регистрируемые уровни мощности, базовая станция передает биты управления мощностью на устройство беспроводной связи с регулярными интервалами. Способ и устройство подобного управления мощностью передачи раскрыто в патенте США №5056109, озаглавленном "Способ и устройство управления мощностью передачи в сотовой мобильной телефонной системе МДКР", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки.

В системе связи, обеспечивающей передачу данных в формате модуляции КОМ (квадратурной фазовой манипуляции), можно получить весьма полезную информацию, вычислив векторное произведение синфазной (I) и квадратурной (Q) составляющих сигнала КФМ. Зная относительные фазы двух составляющих, можно грубо определить скорость устройства беспроводной связи относительно базовой станции. Описание схемы для определения векторного произведения составляющих I и Q в системе связи с модуляцией типа КФМ приведено в патенте США №5506865, озаглавленном "Схема внутреннего произведения несущего пилот-сигнала", выданном правообладателю настоящего изобретения и включенном в настоящее описание в качестве ссылки.

Налицо растущая потребность в системах беспроводной связи, способных передавать цифровую информацию на высоких скоростях. Один способ высокоскоростной передачи цифровых данных с устройства беспроводной связи на центральную базовую станцию предусматривает возможность для устройства беспроводной связи передавать данные с использованием методов расширения по спектру в режиме МДКР. Один из предложенных способов состоит в том, что устройство беспроводной связи передает свою информацию с использованием малого набора ортогональных каналов. Такой способ подробно описан в совместно рассматриваемой заявке на патент США №08/886/604, озаглавленной "Высокоскоростная система беспроводной связи МДКР", принадлежащей правообладателю настоящего изобретения и включенной в настоящее описание в качестве ссылки.

В вышеупомянутой заявке раскрыта система, в которой пилот-сигнал передают по обратной линии связи (линии связи от устройства беспроводной связи к базовой станции) для обеспечения когерентной демодуляции сигнала обратной линии связи на базовой станции. Используя данные пилот-сигнала, на базовой станции можно осуществлять когерентную обработку, определяя и устраняя сдвиг фазы сигнала обратной линии связи. Кроме того, данные пилот-сигнала можно использовать для оптимального взвешивания многолучевых сигналов, принимаемых с разными задержками по времени, до их объединения на многоотводном приемнике. После устранения сдвига фаз и надлежащего взвешивания многолучевых сигналов, последние можно объединить, чтобы снизить мощность, на которой необходимо принимать сигналы обратной линии связи для правильной их обработки. Это снижение необходимой принимаемой мощности позволяет успешно производить обработку на более высоких скоростях передачи или, наоборот, снижать помехи между сигналами обратной линии связи.

Хотя для передачи пилот-сигнала требуется дополнительная передаваемая мощность, в случае более высоких скоростей передачи, отношение мощности пилот-сигнала к суммарной мощности сигнала обратной линии связи оказывается существенно ниже, чем в сотовых системах передачи цифровых голосовых данных, работающих на более низких скоростях передачи данных. Таким образом, в высокоскоростной системе МДКР, коэффициенты усиления Е_b/N₀, достигаемые за счет использования когерентной обратной линии связи, перевешивают дополнительную мощность, необходимую для передачи пилот-сигнала с каждого устройства беспроводной связи.

Однако, при относительно низких скоростях передачи данных, пилот-сигнал, непрерывно передаваемый по обратной линии связи, несет больше энергии по отношению к сигналу данных. На таких низких скоростях преимущества когерентной демодуляции и снижения помех, обеспечиваемые непрерывно передаваемым пилот-сигналом обратной линии связи, могут, в ряде случаев, оказаться не столь существенными по сравнению с такими факторами, как сокращение времени разговора и снижение пропускной способности системы.

Настоящее изобретение предусматривает новые и усовершенствованные способ и систему управления энергией передачи в системе связи с переменной скоростью, которая блокирует участки кадра заранее определенным и предсказуемым образом. В частности, настоящее изобретение предусматривает способ и устройство идентификации команд управления мощности по замкнутому циклу, ошибочно генерированных на основании блокированных участков кадров. Идентифицированные команды управления мощностью игнорируются. Согласно альтернативному варианту осуществления, если идентификация ошибочных команд управления мощностью происходит после того, как передающая станция отреагировала на эти команды, то передающая станция восстанавливает энергию передачи в соответствии с состоянием, в котором она находилась бы, если бы ошибочные команды управления мощностью были бы идентифицированы до реакции.

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеприведенного подробного описания в сочетании с чертежами, снабженными сквозной системой обозначений, в которых:

фиг.1 - функциональная блок-схема иллюстративного варианта осуществления системы связи, отвечающей настоящему изобретению, представленного в устройстве 50 беспроводной связи;

фиг.2 - функциональная блок-схема иллюстративного варианта осуществления модулятора 26, изображенного на фиг.1;

фиг.3А-3G - диаграммы энергии, используемой при передаче кадров переменной скорости для четырех разных скоростей передачи данных, в том числе, представляющие четыре альтернативных варианта осуществления передачи кадра одной восьмой скорости;

фиг.4 - функциональная блок-схема избранных участков базовой станции 400 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.5 - подробная функциональная блок-схема иллюстративного единичного демодуляционного тракта демодулятора 404, изображенного на фиг.4;

фиг.6 - блок-схема механизма управления мощностью на прямой линии связи в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.1 изображена функциональная блок-схема варианта осуществления системы связи, отвечающей настоящему изобретению, представленного в устройстве 50 беспроводной связи. Специалистам в данной области очевидно, что описанные здесь способы можно также применять к передаче с центральной базовой станции (не показана). Очевидно также, что различные функциональные блоки, показанные на фиг.1, могут отсутствовать в других вариантах осуществления настоящего изобретения. Функциональная блок-схема, изображенная на фиг.1, соответствует варианту осуществления, который полезен для работы по стандарту IS-95C, выработанному TIA/EIA, также именуемому IS-2000. Другие варианты осуществления настоящего изобретения полезны для других стандартов, в том числе, стандартов широкополосного МДКР (ШМДКР), предложенных органами стандартизации ETSI и ARIB. Специалистам в данной области ясно, что, с учетом существенных аналогий между модуляцией обратной линии связи по стандартам ШМДКР и модуляцией обратной линии связи по стандарту IS-95C, настоящее изобретение легко расширить до стандартов ШМДКР.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, изображенному на фиг.1, устройство беспроводной связи осуществляет передачу по совокупности различных каналов информации, которые отличаются друг от друга короткими ортогональными расширяющими последовательностями, описанными в вышеупомянутой заявке на патент США №08/886, 604. Устройство беспроводной связи осуществляет передачу по пяти отдельным кодовым каналам: 1) первый дополнительный канал 38 данных, 2) канал 40 с мультиплексированием по времени для передачи пилот-сигнала и символов управления мощностью, 3) выделенный канал 42 управления, 4) второй дополнительный канал 44 данных и 5) основной канал 46. По первому дополнительному каналу 38 данных и второму дополнительному каналу 44 данных передают цифровые данные, для передачи которых недостаточно пропускной способности основного канала 46, например, факсимильные сообщения, мультимедийные приложения, видеоизображение, сообщения электронной почты или иные виды цифровых данных. По мультиплексному каналу 40 символов пилот-сигнала и управления мощностью передают символы пилот-сигнала для обеспечения когерентной демодуляции каналов данных на базовой станции и биты управления мощностью для управления энергией передачи базовой станции или базовых станций, поддерживающих связь с устройством 50 беспроводной связи. По каналу 42 управления на базовую станцию передают управляющую информацию, например, режимы работы устройства 50 беспроводной связи, и другую необходимую информацию сигнализации. Основной канал 46 используют для передачи основной информации с устройства беспроводной связи на базовую станцию. В случае речевой связи, по основному каналу 46 передают речевые данные.

Дополнительные каналы 38 и 44 данных кодируют и обрабатывают для передачи не показанными средствами и подают на модулятор 26. Биты управления мощностью поступают на генератор 22 повторения, который обеспечивает повторение битов управления мощностью прежде, чем они поступят на мультиплексор 24. В мультиплексоре 24 избыточные биты управления мощностью мультиплексируются по времени с символами пилот-сигнала и поступают по каналу 40 на модулятор 26.

Генератор 12 сообщений генерирует необходимые информационные сообщения управления и выдает сообщение управления и на генератор 14 CRC и хвостовых битов. Генератор 14 CRC и хвостовых битов присоединяет набор битов циклического избыточного кода, которые являются битами четности, используемыми для проверки точности декодирования, проводимого на базовой станции, и присоединяет к сообщению управления заранее определенный набор хвостовых битов для очистки памяти декодера на приемной подсистеме базовой станции. Затем сообщение поступает на кодер 16, который подвергает сообщение управления кодированию с прямым исправлением ошибок. Кодированные символы поступают на генератор 20 повторения, который повторяет кодированные символы для обеспечения дополнительного разнесения по времени при передаче. На выходе генератора 20 повторения некоторые символы "пробиваются", согласно некоторому заранее определенному шаблону пробивки, посредством элемента 19 пробивки, для обеспечения заранее определенного количества символов в кадре. Затем символы поступают на перемежитель 18, который переупорядочивает символы в соответствии с заранее определенным форматом перемежения. Перемеженные символы поступают по линии 42 на модулятор 26.

Источник 1 данных переменной скорости генерирует данные переменной скорости. Согласно иллюстративному варианту осуществления, источник 1 данных переменной скорости представляет собой речевой кодер переменной скорости, например, описанный в вышеупомянутом патенте США №5414796. Речевые кодеры переменной скорости получили широкое распространение в беспроводной связи, поскольку их применение позволяет более экономно расходовать энергию батареи в устройствах беспроводной связи и повышать пропускную способность системы с минимальным влиянием на качество воспринимаемой речи. Ассоциация производителей средств связи (TIA) классифицировала наиболее распространенные речевые кодеры переменной скорости по таким стандартам, как Внутренний стандарт IS-96 и Внутренний стандарт IS-733. Эти речевые кодеры переменной скорости кодируют речевой сигнал на четырех возможных скоростях, а именно, полной скорости, половинной скорости, четвертной скорости и одной восьмой скорости в соответствии с уровнем речевой активности. Скорость выражает количество битов, используемых для кодирования кадра речевого сигнала, и меняется от кадра к кадру. При полной скорости, для кодирования кадра используется заранее определенное максимальное количество битов, при половинной скорости, для кодирования кадра используется половина заранее определенного максимального количества битов, при четвертной скорости, для кодирования кадра используется четверть заранее определенного максимального количества битов, и при одной восьмой скорости, для кодирования кадра используется восьмая часть заранее определенного максимального количества битов.

Источник 1 данных переменной скорости выдает кодированный речевой сигнал на генератор 2 CRC и хвостовых битов. Генератор 2 CRC и хвостовых битов присоединяет набор битов циклического избыточного кода, которые являются битами четности, используемыми для проверки точности декодирования, производимого на базовой станции, и присоединяет к сообщению управления заранее определенный набор хвостовых битов для очистки памяти декодера на базовой станции. Затем, кадр поступает на кодер 4, который осуществляет кодирование речевого кадра с прямым исправлением ошибок. Кодированные символы поступают на генератор 8 повторения, который обеспечивает повторение кодированного символа. На выходе генератора повторения, некоторые символы подвергаются пробивке посредством элемента 9 пробивки, согласно заранее определенному шаблону пробивки, для обеспечения заранее определенного количества символов в кадре. Затем символы поступают на перемежитель 6, который переупорядочивает символы в соответствии с заранее определенным форматом перемежения. Перемеженные символы поступают по каналу 46 на модулятор 26.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, модулятор 26 модулирует каналы данных в соответствии с форматом модуляции множественного доступа с кодовым разделением и выдает модулированную информацию на передатчик 28, который усиливает и фильтрует сигнал, после чего сигнал, через дуплексор 30; поступает на антенну 32 для передачи.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, источник 1 данных переменной скорости посылает сигнал, указывающий скорость кодированного кадра, на процессор 36 управления. Получив указатель скорости, процессор 36 управления выдает на передатчик 28 управляющие сигналы, в соответствии с которыми осуществляется выбор энергии передачи.

В системах IS-95 и CDMA2000, кадр длительностью 20 мс, делится на шестнадцать наборов из одинакового количества символов, именуемых группами управления мощностью. Они так называются потому, что, для каждой группы управления мощностью, базовая станция, принимающая кадр, выдает команду управления мощностью, реагируя на определение достаточности принятого сигнала обратной линии связи на базовой станции.

На фиг.3А-3С показаны зависимости энергии передачи от времени (в группах управления мощностью) для трех скоростей передачи - полной, половинной и четвертной. Кроме того, на фиг.3D-3G показаны четыре отдельных альтернативных варианта осуществления передачи кадров одной восьмой скорости, в которых, на протяжении половины времени, не происходит передачи энергии. Поскольку кадры, скорость которых меньше полной скорости, содержат много избыточных данных, энергию, на которой осуществляется передача символов, можно снизить приблизительно пропорционально количеству дополнительных избыточных данных в кадре.

Согласно фиг.3А, для полноскоростного кадра 300, каждую группу управления мощностью, начиная с ГУМ₀ и заканчивая ГУМ₁₅, передают на энергии Е. Для простоты, показано, что передача кадров осуществляется при постоянной энергии на протяжении кадра. Специалисту в данной области очевидно, что энергия может изменяться на протяжении кадра, и энергию, показанную на фиг.3А-3С, можно рассматривать как основную энергию, с которой осуществляется передача кадров в отсутствие внешних воздействий. Согласно иллюстративному варианту осуществления, удаленная станция 50 реагирует на команды управления мощности по замкнутому циклу, поступающие от базовой станции, и на команды управления мощностью по разомкнутому циклу, генерируемые в ней самой на основании принимаемого сигнала прямой линии связи. В результате выполнения алгоритмов управления мощностью, происходит изменение энергии передачи на протяжении длительности кадра.

Согласно фиг.3В, для полускоростного кадра 302, энергия равна половине заранее определенного максимального уровня, т.е. Е/2. Это отражено на фиг.3В. Конструкция перемежителя такова, что он распределяет повторяющиеся символы по кадру таким образом, чтобы добиться максимального разнесения по времени.

Согласно фиг.3С, для четвертьскоростного кадра 304, передача осуществляется на энергии, составляющей, примерно, четвертую часть заранее определенного максимального уровня, т.е. Е/4.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, при передаче полноскоростного, полускоростного и четвертьскоростного кадров пилот-сигнал передают непрерывно. Однако, согласно фиг.3D-3G, передатчик 28 блокирует передачу половины кадра. Согласно предпочтительному варианту осуществления, в течение периодов, когда передача канала трафика блокирована, канал пилот-сигнала также блокируют для снижения расходования батареи и повышения пропускной способности обратной линии связи. Согласно каждому из вариантов осуществления, передачу кадров производят с рабочим циклом 50%, т.е. не передают энергию в течение половины времени. В течение периода передачи кадра энергия примерно равна энергии, используемой при передаче четвертьскоростного кадра, т.е. Е/4. Однако, авторы настоящего изобретения полностью смоделировали передачу кадров одной восьмой скорости, определив предпочтительное значение средней или основной энергии, с которой следует передавать кадры одной восьмой скорости, для каждого из альтернативных вариантов осуществления такой передачи. Эти значения энергии были рассчитаны с учетом максимальной экономии энергии батареи и максимальной пропускной способности обратной линии связи при обеспечении определенного уровня надежности передачи.

Согласно первому варианту осуществления, представленному на фиг.3D, передаваемый кадр стробируют перемежающимися интервалами длительностью 1,25 мс. Таким образом, передатчик 28 первоначально блокируют в течение первого интервала 1,25 мс. Затем передают вторую группу управления мощностью (ГУМ1) с энергией Е1 в течение второго интервала 1,25 мс. Третью группу управления мощностью (ГУМ2) блокируют. Согласно этому варианту осуществления, передают все нечетные ГУМ (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15), а все четные ГУМ (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14) блокируют. Структура пробивки отбрасывает половину повторяющихся символов и обеспечивает примерно 4 копии каждого передаваемого символа. Согласно первому предпочтительному варианту осуществления, передача символов осуществляется со средней или основной энергией, составляющей 0,385Е. Согласно предпочтительному варианту осуществления, стробирование передатчика 28 осуществляется так, чтобы последние участки кадра не блокировались. Это необходимо для того, чтобы принимающая базовая станция могла посылать содержательные команды управления мощностью по замкнутому циклу, способствующие надежной передаче следующего кадра.

Согласно второму варианту осуществления, представленному на фиг.3Е, который является предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, передаваемый кадр стробируют с перемежающимися интервалами длительностью 2,5 мс. Режим передачи, проиллюстрированный на фиг.3Е, представляет предпочтительный вариант осуществления, поскольку он позволяет оптимизировать расход энергии батареи и пропускную способность обратной линии связи. В течение первого интервала длительностью 2,5 мс (ГУМ0 и ГУМ1) передатчик 28 блокируют. Затем, передатчик 28 разблокируют на протяжении следующих 2,5 мс (ГУМ2 и ГУМ3) и т.д. Согласно этому варианту осуществления, ГУМ 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15 разблокируются, а ГУМ 0, 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13 блокируются. Структура пробивки такова, что она, согласно данному варианту осуществления, отбрасывает ровно половину повторяющихся символов в течение блокировки. Согласно второму предпочтительному варианту осуществления, передача символов осуществляется со средней или основной энергией 0,32Е.

Согласно третьему варианту осуществления, представленному на фиг.3F, передаваемый кадр стробируют с перемежающимися интервалами 5,0 мс. В течение первого интервала 5,0 мс (ГУМ0-ГУМ3) передатчик 28 блокируют. Затем, в течение следующего интервала 5,0 мс передают ГУМ 4, 5, 6, 7 и т.д. Согласно этому варианту осуществления, передаче подлежат ГУМ 4, 5, 6, 7, 12, 13. 14, 15, а ГУМ 0, 1, 2, 3, 8, 9, 10, 11 блокируются. Структура пробивки такова, что она, согласно данному варианту осуществления, отбрасывает ровно половину повторяющихся символов в течение блокировки. Согласно третьему предпочтительному варианту осуществления передача символов осуществляется со средней или основной энергией 0,32Е.

Согласно четвертому варианту осуществления, представленному на фиг.3G, передачу кадра блокируют в течение первых 10 мс. В течение следующего интервала 10 мс передают ГУМ 8-15. Согласно этому варианту осуществления, передаче подлежат ГУМ 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, а ГУМ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 блокируются. Структура пробивки такова, что она, согласно данному варианту осуществления, отбрасывает ровно половину повторяющихся символов в течение блокировки. Согласно четвертому предпочтительному варианту осуществления, передача символов осуществляется со средней или основной энергией 0,335Е.

На фиг.2 изображена функциональная блок-схема иллюстративного варианта осуществления модулятора 26, изображенного на фиг.1. Данные первого дополнительного канала данных поступают по каналу 38 на элемент 52 расширения, который модулирует данные дополнительного канала заранее определенной расширяющей последовательностью. Согласно иллюстративному варианту осуществления, элемент 52 расширения подвергает данные дополнительного канала расширению по спектру с помощью короткой последовательности Уолша (++--). Расширенные по спектру данные поступают на элемент 54 относительного коэффициента усиления, который регулирует коэффициент усиления расширенных по спектру данных дополнительного канала относительно энергии символов пилот-сигнала и управления мощностью. Данные дополнительного канала с отрегулированным коэффициентом усиления поступают на первый суммирующий вход сумматора 56. Мультиплексированные символы пилот-сигнала и управления мощностью поступают по каналу 40 на второй суммирующий вход суммирующего элемента 56.

Данные канала управления поступают по каналу 42 на элемент 58 расширения, который модулирует данные канала управления заранее определенной расширяющей последовательностью. Согласно иллюстративному варианту осуществления расширяющий элемент 58 подвергает данные канала управления расширению по спектру с помощью короткой последовательности Уолша (++++++++--------). Расширенные по спектру данные поступают на элемент 60 относительного коэффициента усиления, который регулирует коэффициент усиления расширенных по спектру данных канала управления относительно энергии символов пилот-сигнала и управления мощностью. Данные управления с отрегулированным коэффициентом усиления поступают на третий суммирующий вход сумматора 56.

Сумматор 56 суммирует символы данных управления с отрегулированным коэффициентом усиления, символы дополнительного канала с отрегулированным коэффициентом усиления, и мультиплексированные по времени символы пилот-сигнала и управления мощностью и выдает сумму на первый вход умножителя 72 и первый вход умножителя 78.

Данные второго дополнительного канала поступают по каналу 44 на элемент 62 расширения, который модулирует данные дополнительного канала заранее определенной расширяющей последовательностью. Согласно иллюстративному варианту осуществления, элемент 62 расширения подвергает данные дополнительного канала расширению по спектру с помощью короткой последовательности Уолша (+-).Расширенные по спектру данные поступают на элемент 64 относительного коэффициента усиления, который регулирует коэффициент усиления расширенных по спектру данных дополнительного канала. Данные дополнительного канала с отрегулированным коэффициентом усиления поступают на первый суммирующий вход сумматора 66.

Данные основного канала поступают по каналу 46 на элемент 68 расширения, который модулирует данные основного канала заранее определенной расширяющей последовательностью. Согласно иллюстративному варианту осуществления, элемент 68 расширения подвергает данные основного канала расширению по спектру с помощью короткой последовательности Уолша (++++----++++----). Расширенные по спектру данные поступают на элемент 70 относительного коэффициента усиления, который регулирует коэффициент усиления расширенных по спектру данных основного канала. Данные основного канала с отрегулированным коэффициентом усиления поступают на второй суммирующий вход сумматора 66.

Сумматор 66 суммирует символы данных второго дополнительного канала и символы данных основного канала, и те, и другие с отрегулированным коэффициентом усиления, и выдает сумму на первый вход умножителя 74 и первый вход умножителя 76.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, для расширения данных по спектру применяют расширение псевдошумом с использованием двух разных коротких ПШ последовательностей (ПШ_I и ПШ_Q). Согласно иллюстративному варианту осуществления, короткие ПШ последовательности, ПШ_I и ПШ_Q, перемножают с длинным ПШ кодом для обеспечения дополнительной защиты связи. Принципы генерации псевдошумовых последовательностей широко известны в технике и подробно описаны в вышеупомянутом патенте США №5103459. Длинная ПШ последовательность поступает на первый вход умножителей 80 и 82. Короткая ПШ последовательность ПШ_I поступает на второй вход умножителя 80, а короткая ПШ последовательность ПШ_Q поступает на второй вход умножителя 82.

Результирующая ПШ последовательность, выдаваемая умножителем 80, поступает на соответствующие вторые входы умножителей 72 и 74. Результирующая ПШ последовательность, выдаваемая умножителем 82, поступает на соответствующие вторые входы умножителей 76 и 78. Последовательность-произведение, выдаваемая умножителем 72, поступает на суммирующий вход вычитателя 84. Последовательность - произведение, выдаваемая умножителем 74, поступает на первый суммирующий вход сумматора 86. Последовательность-произведение, выдаваемая умножителем 76, поступает на вычитающий вход вычитателя 84. Последовательность-произведение, выдаваемая умножителем 78, поступает на второй суммирующий вход сумматора 86.

Последовательность-разность, выдаваемая вычитателем 84, поступает на фильтр 88 основной полосы. Фильтр 88 основной полосы подвергает последовательность-разность необходимой фильтрации и выдает фильтрованную последовательность на элемент 92 коэффициента усиления. Элемент 92 коэффициента усиления регулирует коэффициент усиления сигнала и выдает сигнал с отрегулированным коэффициентом усиления на повышающий преобразователь 96. Повышающий преобразователь 96 подвергает сигнал с отрегулированным коэффициентом усиления преобразованию с повышением частоты в соответствии с форматом модуляции КФМ и выдает сигнал, преобразованный с повышением частоты, на первый вход сумматора 100.

Последовательность-сумма, выдаваемая сумматором 86, поступает на фильтр 90 основной полосы. Фильтр 90 основной полосы подвергает последовательность-сумму необходимой фильтрации и выдает фильтрованную последовательность на элемент 94 коэффициента усиления. Элемент 94 коэффициента усиления регулирует коэффициент усиления сигнала и выдает сигнал с отрегулированным коэффициентом усиления на повышающий преобразователь 98. Повышающий преобразователь 98 подвергает сигнал с отрегулированным коэффициентом усиления преобразованию с повышением частоты в соответствии с форматом модуляции КФМ и выдает сигнал, преобразованный с повышением частоты, на второй вход сумматора 100. Сумматор 100 суммирует два сигнала, модулированных в формате КФМ, и выдает результат на передатчик 28.

На фиг.4 изображена функциональная блок-схема избранных участков базовой станции 400 в соответствии с настоящим изобретением. Приемник 402 принимает ВЧ сигналы обратной линии связи, поступающие от устройства 50 беспроводной связи (фиг.1), и преобразует с понижением частоты принятые ВЧ сигналы обратной линии связи до частоты основной полосы. Согласно иллюстративному варианту осуществления, приемник 402 подвергает принятый сигнал преобразованию с понижением частоты в соответствии с форматом демодуляции КФМ. Затем, демодулятор 404 демодулирует сигнал основной полосы. Демодулятор 404 описан ниже со ссылкой на фиг.5.

Демодулированный сигнал поступает на накопитель 405. Накопитель 405 суммирует символьные энергии избыточно переданных групп управления мощностью, состоящих из символов. Символы с накопленной энергией поступают на обращенный перемежитель 406, который переупорядочивает символы в соответствии с заранее определенным форматом обращенного перемежения. Переупорядоченные символы поступают на декодер 408, который декодирует символы, выдавая предварительный вариант переданного кадра. Затем, предварительный вариант переданного кадра поступает на модуль 410 проверки CRC, который определяет точность предварительного варианта кадра на основании битов CRC, входящих в состав переданного кадра.

Согласно иллюстративному варианту осуществления» базовая станция 400 осуществляет слепое декодирование сигнала обратной линии связи. Под слепым декодированием понимают метод декодирования данных переменной скорости, когда приемник заранее не знает скорость передачи. Согласно иллюстративному варианту осуществления, базовая станция 400 накапливает, обращает перемежение и декодирует данные в соответствии с каждой возможной гипотезой скорости. Выбор наилучшего предварительного варианта кадра производят на основании метрики качества, в качестве которой можно использовать частоту символьной ошибки, результат проверки CRC и метрику Ямамото.

Демодулированные символы также поступают из демодулятора 404 на модуль 412 расчета отношения сигнал/шум (ОСШ). Согласно иллюстративному варианту осуществления, модуль 412 расчета ОСШ оценивает отношение сигнал/шум принятого сигнала обратной линии связи. Специалисту в данной области очевидно, что сигнал управления мощностью обратной линии связи можно формировать на основании других метрик качества сигнала, например, принятой мощности.

Метрика качества сигнала, выдаваемая модулем 412 расчета ОСШ, поступает на компаратор 414. Компаратор 414 сравнивает метрику качества сигнала с пороговым значением. Пороговое значение может быть фиксированным или переменным. Согласно предпочтительному варианту осуществления, управление порогом осуществляется в процессе внешнего цикла, в соответствии с которым пороговое значение изменяет для обеспечения нужного уровня надежности при приеме сигнала обратной линии связи.

Сигнал, выражающий результат сравнения, поступает на генератор 416 команд управления мощностью. Согласно иллюстративному варианту осуществления, когда метрика качества сигнала меньше порогового значения, передают "0", а когда метрика качества сигнала превышает пороговое значение, передают "1