Приемник системы связи с адаптивным компенсатором на основе многоканального приема

Приемник системы связи с адаптивным компенсатором на основе многоканального приема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к компенсации в системах связи, более конкретно к адаптивному компенсатору для использования в системах беспроводной связи.

Предшествующий уровень техники

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства к другому. Перед передачей информация кодируется в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Передаваемый сигнал искажается по мере того, как он проходит по каналу связи; сигнал также испытывает искажения под влиянием шумов и помех, воспринимаемых в процессе передачи.

Одним из явлений, которые создают искажения сигнала, является многолучевое распространение. Сигналы многолучевого распространения представляют собой различные копии одного и того же беспроводного сигнала, которые формируются за счет отражений от конструкций и природных объектов. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые обуславливают компенсацию сигналов друг с другом в определенных местоположениях. Потери сигнала вследствие фазовой компенсации сигналов многолучевого распространения известны как замирание сигнала. Замирание представляет собой проблему в системах беспроводной связи, поскольку оно приводит к прерываниям пользовательских передач. Например, различные обусловленные многолучевым распространением копии одного сигнала беспроводной связи, передаваемого устройством беспроводной связи, могут формироваться за счет отражений от деревьев и зданий. Эти копии, обусловленные многолучевым распространением, могут комбинироваться и компенсировать друг друга вследствие фазовых сдвигов.

Другим фактором, который может оказывать влияние на сигнал, является неадекватное отношение сигнал/шум. Отношение сигнал/шум (С/Ш) представляет мощность сигнала по отношению к шуму окружающей среды. Адекватное отношение С/Ш должно поддерживаться так, чтобы сигнал мог быть выделен из шумов.

Примером помехи, обычно имеющей место в ограниченных по полосе каналах, является межсимвольная помеха (МСП). МСП возникает как результат расширения импульса передаваемого символа вследствие дисперсионного характера канала, что приводит к перекрытию импульсов соседних символов. Дисперсионный характер канала обусловлен многолучевым распространением сигналов. Принятый сигнал декодируется и переводится в исходную форму до осуществления кодирования. Как передатчик, так и приемник проектируются для минимизации эффектов неидеальностей каналов и помех.

Различные формы выполнения приемников могут быть реализованы для компенсации шумов и помех, обусловленных передатчиком и каналом. Например, компенсатор характеризует собой обычное средство, применяемое для снижения влияния многолучевости, МСП и улучшения отношения С/Ш. Компенсатор корректирует искажения и формирует оценку передаваемого символа. В среде беспроводной передачи компенсаторы требуются для решения проблем, связанных с изменяющимися во времени условиями канала. В идеальном случае отклик компенсатора подстраивается к изменениям в характеристиках каналов. Способность компенсатора реагировать на изменяющиеся условия связана с возможностями адаптации компенсатора. Оптимизация компенсатора за счет создания эффективного алгоритма адаптации вызывает затруднения, так как это требует учета противоречивых целей.

Поэтому существует необходимость в схеме компенсатора, который оптимизирует характеристики для различных систем и условий.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - диаграмма системы связи с расширенным спектром, которая поддерживает множество пользователей.

Фиг.2 - блок-схема базовой станции и мобильной станции в системе связи.

Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая прямую линию связи и обратную линию связи между базовой станцией и мобильной станцией.

Фиг.4 - блок-схема каналов в варианте осуществления обратной линии связи.

Фиг.5 - блок-схема каналов в варианте осуществления обратной линии связи.

Фиг.6 - блок-схема варианта осуществления абонентского блока.

Фиг.7 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала.

Фиг.8 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая прием беспроводного сигнала.

Фиг. 9 - блок-схема, иллюстрирующая реализацию фильтра с конечным импульсным откликом.

Фиг.10 - блок-схема варианта осуществления компонента оценки канала и объединения.

Фиг.11 - блок-схема способа для использования адаптивного компенсатора при приеме беспроводного сигнала мобильной станцией.

Фиг.12 - блок-схема способа обработки беспроводного сигнала с использованием компонента оценки канала и объединения.

Детальное описание

Раскрыт способ оценивания передаваемого сигнала в беспроводной системе связи. Принимается беспроводный сигнал, который включает в себя канал пилот-сигнала. Беспроводный сигнал может включать в себя один или более сигналов дополнительных каналов. Беспроводный сигнал обрабатывается с использованием входного каскада многоотводного приемника для формирования множества выходных сигналов входного каскада. Затем выполняется оценивание канала по множеству выходных сигналов входного каскада для получения множества канальных оценок. Канальные оценки затем используются для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал. Объединенный сигнал затем фильтруется с использованием компенсатора для обеспечения оценки передаваемого сигнала. Компенсатор содержит фильтр с множеством отводов, которые адаптируются с использованием адаптивного алгоритма, который использует оцененный пилот-сигнал, оценка которого получена из принятого беспроводного сигнала. Канал пилот-сигнала передается в беспроводном сигнале, который может включать в себя, по меньшей мере, один другой канал. Оцененный пилот-сигнал выделяется и вводится в адаптивный алгоритм.

В качестве адаптивного алгоритма могут использоваться различные алгоритмы, например итеративный алгоритм.

Способ может быть реализован в различных приемниках системы связи. Например, способ может быть реализован в мобильной станции. Беспроводный сигнал может включать в себя ортогональные и неортогональные каналы. Способ также может быть реализован в базовой станции.

Для реализации компенсатора может быть использован цифровой фильтр. Возможным цифровым фильтром, который может быть использован, является фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтр). Также может быть использован фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтр). Кроме того, фильтрация может выполняться в частотной области.

Различные критерии адаптации могут использоваться с адаптивным алгоритмом. В одном варианте осуществления адаптивный алгоритм может использоваться однократно на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления данных для отводов. Адаптивный алгоритм может использоваться N раз на каждый символьный интервал пилот-сигнала для обновления данных для отводов, где N - любое положительное целое число. В другом варианте осуществления адаптивный алгоритм может использоваться однократно на каждый N-й символьный интервал пилот-сигнала обновления данных для отводов, где N - любое положительное целое число. Адаптивный алгоритм может продолжать адаптировать новые значения отводов, пока новые значения для отводов не будут сходиться, или может продолжать адаптировать их в течение некоторого периода времени. Адаптивный алгоритм может начать адаптацию, когда условия каналов изменяются.

Также заявлена мобильная станция для использования в системе беспроводной связи. Мобильная станция содержит адаптивный компенсатор для оценивания передаваемого сигнала. Мобильная станция содержит, по меньшей мере, одну антенну для приема беспроводного сигнала и приемник, связанный электронными средствами с, по меньшей мере, одной антенной. Мобильная станция также содержит входной каскад многоотводного приемника, который обеспечивает множество выходных сигналов входного каскада. Оценивание канала выполняется по множеству выходных сигналов входного каскада для получения множества канальных оценок. Канальные оценки используются для объединения множества выходных сигналов входного каскада в объединенный сигнал. Объединенный сигнал затем фильтруется с использованием компенсатора для обеспечения оценки переданного сигнала. Компенсатор использует объединенный сигнал и содержит фильтр с множеством отводов, которые адаптируются за счет использования адаптивного алгоритма, который использует оценки пилот-сигнала, оцененные из принятого беспроводного сигнала. Канал пилот-сигнала передается с, по меньшей мере, одним другим каналом. Мобильная станция также содержит компонент для выделения оцененного пилот-сигнала и для выдачи оцененного пилот-сигнала в адаптивный алгоритм.

Компоненты мобильной станции также применимы и могут быть использованы с другими приемными системами. Также в обобщенном виде заявлено устройство для использования в системе беспроводной связи, которое содержит адаптивный компенсатор для оценивания переданного сигнала. Устройство может быть реализовано в мобильной станции, в базовой станции или в любой другой системе, в которой необходимо принимать и обрабатывать беспроводный сигнал.

Заявленные системы и способы могут быть использованы для компенсации многолучевого распространения. Многолучевые сигналы являются копиями одного и того же беспроводного сигнала, которые генерируются отражениям от конструкций и природных формаций. Сигналы многолучевого распространения могут иметь фазовые сдвиги, которые обуславливают компенсацию сигналов друг с другом в определенных местоположениях. Потери сигнала вследствие фазовой компенсации сигналов многолучевого распространения известны как замирание сигнала. Замирание представляет собой проблему в системах беспроводной связи, поскольку оно приводит к прерываниям пользовательских передач. Например, различные обусловленные многолучевым распространением копии одного сигнала беспроводной связи, передаваемого устройством беспроводной связи, могут формироваться за счет отражений от деревьев и зданий. Эти копии, обусловленные многолучевым распространением, могут комбинироваться и компенсировать друг друга вследствие фазовых сдвигов.

Заявленные системы и способы могут также быть полезными при оптимизации мощности, используемой в системе связи. Системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с выгодой используют управление мощностью. Адекватное отношение С/Ш должно поддерживаться таким образом, чтобы сигнал мог быть выделен из шумов. Поскольку сигналы МДКР не разделяются по частоте или по времени для заданного направления линии связи, то шумовая составляющая отношения С/Ш включает в себя все другие принятые сигналы МДКР. Если мощность отдельного сигнала МДКР слишком высока, то он эффективно заглушает все другие сигналы МДКР. Управление мощностью используется в восходящей линии связи (в передаче от терминала к базовой станции) и в нисходящей линии связи (в передаче от базовой станции к терминалу). В восходящей линии связи управление мощностью используется для поддержания подходящего уровня мощности для всех пользовательских сигналов, принимаемых в базовой станции. Уровень мощности этих принимаемых сигналов МДКР должен минимизироваться, но все еще оставаться достаточно мощным, чтобы поддерживать соответствующее отношение С/Ш. В нисходящей линии связи управление мощностью используется для поддержания подходящего уровня мощности для всех сигналов, принимаемых в различных терминалах. Это минимизирует взаимные помехи между пользователями в одной и той же ячейке, обусловленные сигналами многолучевого распространения. Это также минимизирует взаимные помехи между пользователями в соседних ячейках. Системы МДКР динамически управляют мощностью передачи базовой станции и терминалов для поддержания соответствующего уровня мощности в восходящей и в нисходящей линии связи. Динамическое управление также применяется с использованием методов управления в разомкнутом контуре и в замкнутом контуре, которые известны в технике.

Дальность действия системы МДКР непосредственно связана с общим уровнем мощности принимаемых сигналов, поскольку каждый дополнительный сигнал добавляет шум ко всем другим сигналам. Компонент шума в отношении С/Ш, обусловленный пользовательскими сигналами, снижается, когда средний принимаемый уровень мощности снижается. Методы, которые снижают мощность сигнала МДКР от устройства связи, непосредственно увеличивают дальность действия системы МДКР. Разнесенный прием является одним из методов, используемых для минимизации требуемой мощности сигнала. Снижение мощности сигнала также снижает затраты пользовательского устройства связи при увеличении срока службы батарей питания и дальности. Оптимизация используемой мощности может иметь дополнительные выгоды в системах с высокой скоростью передачи данных, где высокие скорости передачи данных могут поддерживаться, только если может достигаться соответствующее отношение С/Ш.

Системы связи используются для передачи информации от одного устройства к другому. Перед передачей информация кодируется в формат, подходящий для передачи по каналу связи. Канал связи может представлять собой линию передачи или свободное пространство между передатчиком и приемником. Когда сигнал распространяется в канале, передаваемый сигнал искажается за счет неидеальностей канала. Кроме того, сигнал испытывает искажение под влиянием шумов и взаимных помех, испытываемых в процессе передачи. Примером помехи, обычно имеющей место в ограниченных по полосе каналах, является межсимвольная помеха (МСП). МСП возникает как результат расширения импульса передаваемого символа вследствие дисперсионного характера канала, что приводит к перекрытию импульсов соседних символов. Дисперсионный характер канала обусловлен многолучевым распространением сигналов. В приемнике сигнал обрабатывается и переводится в исходную форму до осуществления кодирования. Как передатчик, так и приемник проектируются для минимизации эффектов неидеальностей каналов и помех.

Различные формы выполнения приемников могут быть реализованы для компенсации шумов и помех, обусловленных передатчиком и каналом. Например, компенсатор характеризует собой обычное средство, применяемое для решения этих проблем. Компенсатор может быть реализован трансверсальным фильтром, т.е. линией задержки с Т-секундными отводами (где Т - разрешение по времени фильтра компенсатора). Сигнальное содержание отводов взвешивается и суммируется для генерации оценки передаваемого сигнала. Коэффициенты отводов настраиваются для компенсации измерений в радиоканале. В общем случае метод адаптивной компенсации используется, когда коэффициенты отводов непрерывно и автоматически подстраиваются. Адаптивный компенсатор использует предписанный алгоритм, такой как алгоритм наименьших средних квадратов (НСК) или рекурсивный алгоритм наименьших квадратов (РНК) для определения коэффициентов отводов. Сигнал подается на устройство разделения каналов, такое как блок дескремблирования и сжатия, и на устройство принятия решения, такое как декодер или символьный ограничитель.

Способность приемника обнаруживать сигнал в присутствии шумов основана на отношении мощности принятого сигнала к мощности шума, обычно называемом отношением С/Ш или отношением мощности на несущей к помехе (Н/П). Использование в технике этих или подобных терминов часто взаимно заменяется, однако их смысл один и тот же. Соответственно, любая ссылка на отношение Н/П должна пониматься специалистами как включающая в себя обобщенный принцип определения влияний шумов в различных точках системы связи.

Компенсаторы в системах беспроводной связи предназначаются для подстройки к изменяющимся во времени условиям в канале. По мере того как характеристики канала изменяются, компенсатор настраивает свой отклик соответствующим образом. Такие изменения могут включать в себя изменения в среде передачи или относительное движение передатчика и приемника, а также другие условия. Как описано выше, алгоритмы адаптивной фильтрации часто используются для модификации коэффициентов отводов компенсатора. Компенсаторы, которые используют адаптивные алгоритмы, в общем случае называются адаптивными компенсаторами.

Термин «примерный» используется исключительно как означающий «служащий для примера, иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный здесь как «примерный», не обязательно должен пониматься как предпочтительный по сравнению с другими вариантами осуществления. В то время как различные аспекты вариантов осуществления представлены на чертежах, чертежи не обязательно представлены в масштабе, если это не оговорено конкретно.

Последующее описание раскрывает приведенные для примера варианты осуществления приемника системы связи с адаптивным компенсатором, начиная с предварительного описания системы беспроводной связи с расширенным спектром. Затем описаны базовая станция и мобильная станция, а также осуществляемые между ними передачи. Затем представлены компоненты варианта осуществления абонентского блока. Показаны и описаны функциональные блок-схемы для пояснения передачи и приема беспроводного сигнала. Также изложены детальные сведения, касающиеся компенсатора и адаптивного алгоритма в приемной системе. В описание, относящееся к обработке сигналов, включены иллюстрации и математические выводы. Пояснен и проиллюстрирован компонент оценивания канала и объединения. Затем описан процесс использования компенсатора и адаптации внутренних компонентов компенсатора.

Хотя в описании приведенный для примера вариант осуществления представлен как типовой, однако альтернативные варианты осуществления могут реализовывать различные аспекты изобретения без отклонения от объема настоящего изобретения. Более конкретно, настоящее изобретение применимо в системе обработки данных, системе беспроводной связи сети мобильного межсетевого протокола (mobile IP) и в любой другой системе, где есть необходимость принимать и обрабатывать беспроводный сигнал.

Рассматриваемый примерный вариант осуществления использует систему беспроводной связи с расширенным спектром. Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов связи, таких как голосовая, передача данных и т.д. Эти системы могут базироваться на методе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), методе множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) и некоторых других методах модуляции. Система МДКР обеспечивает некоторые преимущества перед другими типами систем, включая увеличение емкости системы.

Система может быть спроектирована для поддержки одного или более стандартов, таких как "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", упоминаемый в настоящем описании как стандарт IS-95; стандарт, предложенный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project", упоминаемый в настоящем описании как стандарт 3GPP и воплощенный в комплекте документов, включающем документы № 3GPP TS 25.211, 3GPP TS 25.212, 3GPP TS 25.213 и 3GPP TS 25.214; стандарт 3GPP TS 25.302, упоминаемый в настоящем описании как стандарт W-CDMA; стандарт, предложенный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project 2", упоминаемый далее как стандарт 3GPP2; и стандарт TR-45.5, упоминаемый как cdma2000, ранее называвшийся IS-2000 MC. Перечисленные выше стандарты включены в настоящее описание посредством ссылки.

Каждый стандарт конкретно определяет обработку данных для передачи от базовой станции к мобильной станции и наоборот. В качестве примерного варианта осуществления в нижеследующем описании рассматривается система связи с расширенным спектром, совместимая со стандартом cdma2000 протоколов. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя другой стандарт.

Описанные системы и способы могут использоваться в системах связи с высокой скоростью передачи данных. В нижеследующем описании конкретная система с высокой скоростью передачи данных описана для наглядности. Могут быть реализованы альтернативные системы, которые обеспечивают передачу информации с высокими скоростями передачи данных. Для систем связи МДКР, предназначенных для передачи на высоких скоростях передачи данных, таких как система связи HDR (с высокой скоростью передачи данных), может использоваться схема запроса переменной скорости передачи для осуществления связи с максимальной скоростью передачи данных, которая может поддерживаться при конкретном отношении Н/П. Система связи HDR в типовом случае проектируется для обеспечения соответствия одному или более стандартам, такому как стандарт "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", 3GPP2 C.S0024, Version 2, October 27, 2000, опубликованный консорциумом "3^rd Generation Partnership Project 2". Содержание вышеуказанного стандарта включено в настоящее описание посредством ссылки.

Приемник в приведенной для примера системе связи HDR может использовать схему запроса переменной скорости передачи данных. Приемник может быть реализован в абонентской станции, осуществляющей связь в наземной сети передачи данных путем передачи данных по восходящей линии связи к базовой станции (показано ниже). Базовая станция принимает данные и маршрутизирует данные через контроллер базовой станции (КБС) (не показан) в наземную сеть. И наоборот, передачи от абонентской станции могут маршрутизироваться из наземной сети к базовой станции через КБС и передаваться от базовой станции к абонентскому блоку по нисходящей линии связи.

На фиг.1 представлен пример системы 100 связи, которая поддерживает множество пользователей и имеет возможность реализации, по меньшей мере, некоторых аспектов описанных вариантов осуществления. Любой из множества алгоритмов и методов может быть использован для планирования передач в системе 100. Система 100 обеспечивает информационный обмен для ряда ячеек 102А-102G, каждая из которых обслуживается соответствующей базовой станцией 104A-104G соответственно. В приведенном для примера варианте осуществления некоторые из базовых станций 104 имеют множество приемных антенн, а другие имеют только одну приемную антенну. Аналогичным образом, некоторые из базовых станций 104 имеют множество передающих антенн, а другие имеют одиночные передающие антенны. Нет ограничений на комбинации передающих антенн и приемных антенн. Поэтому возможны варианты, когда базовая станция 104 имеет множество передающих антенн и одиночную приемную антенну, или имеет множество приемных антенн и одиночную передающую антенну, или имеет одну или множество передающих и приемных антенн.

Терминалы 106 в зоне покрытия могут быть неподвижными (т.е. стационарными) или мобильными. Как показано на фиг.1, различные терминалы рассредоточены в системе. Каждый терминал 106 осуществляет связь с, по меньшей мере, одной и, возможно, более базовых станций 104 по нисходящей линии связи и восходящей линии связи в любой конкретный момент времени в зависимости, например, от того, используется ли гибкая передача обслуживания или предназначен ли терминал и работает ли он для (одновременного или последовательного) приема множества передач от множества базовых станций. Гибкая передача обслуживания в системах связи МДКР хорошо известна в технике и детально описана в патенте США 5101501 на «Способ и систему для обеспечения гибкой передачи обслуживания в сотовой телефонной системе МДКР», который переуступлен правопреемнику настоящего изобретения.

Нисходящая линия связи относится к передаче от базовой станции 104 к терминалу 106, а восходящая линия связи относится к передаче от терминала 106 к базовой станции 104. В приведенном для примера варианте осуществления некоторые из терминалов 106 имеют множество приемных антенн, а другие имеют только одну приемную антенну. На фиг. 1 базовая станция 104А передает данные к терминалам 106А и 106J по нисходящей линии связи, базовая станция 104В передает данные к терминалам 106В и 106J, базовая станция 104С передает данные к терминалу 106С.

На фиг.2 представлена блок-схема базовой станции 202 и мобильной станции 204 в системе 100 связи. Базовая станция 202 осуществляет беспроводную связь с мобильной станцией 204. Как отмечено выше, базовая станция 202 передает сигналы к мобильным станциям 204, которые принимают сигналы. Кроме того, мобильные станции 204 могут также передавать сигналы к базовой станции 202.

На фиг.3 представлена блок-схема базовой станции 202 и мобильной станции 204, иллюстрирующая нисходящую линию 302 связи и восходящую линию 304 связи. Нисходящая линия 302 связи относится к передачам от базовой станции 202 к мобильной станции 204, а восходящая линия 304 связи относится к передачам от мобильной станции 204 к базовой станции 202.

На фиг.4 представлена блок-схема каналов в варианте осуществления нисходящей линии 302 связи. Нисходящая линия 302 связи включает в себя канал 402 пилот-сигнала, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика. Нисходящая линия 302 связи, показанная на чертеже, иллюстрирует только возможный вариант осуществления нисходящей линии 302 связи, и понятно, что другие каналы могут быть добавлены или исключены из нисходящей линии 302 связи.

Согласно стандарту CDMA, описанному в "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", каждая базовая станция 202 передает канал 402 пилот-сигнала, канал 404 синхронизации, канал 406 поискового вызова и канал 408 трафика своим пользователям. Канал 402 пилот-сигнала представляет собой немодулированный сигнал, непосредственно расширенный по спектру последовательностью, непрерывно передаваемый каждой базовой станцией 202. Канал 402 пилот-сигнала позволяет каждому пользователю осуществлять захват синхронизации каналов, передаваемых базовой станцией 202, и обеспечивает фазовую опору для когерентной демодуляции. Канал 402 пилот-сигнала также обеспечивает средство для сравнений уровней сигналов между базовыми станциями 202 для определения, когда осуществлять передачу обслуживания между базовыми станциями 202 (например, при перемещении между ячейками 102).

Канал 404 синхронизации передает информацию синхронизации и конфигурации системы к мобильной станции 204. Канал 406 поискового вызова используется для осуществления связи с мобильными станциями 204, когда им не выделен канал 408 трафика. Канал 406 поискового вызова используется для посылки поисковых вызовов, то есть уведомлений о входящих вызовах, к мобильным станциям 204. Канал 408 трафика используется для передачи пользовательских данных и речи. Сообщения сигнализации также посылаются по каналу 408 трафика.

На фиг.5 показана блок-схема каналов в варианте осуществления восходящей линии 304 связи. Восходящая линия 304 связи может содержать канал 502 пилот-сигнала, канал 504 доступа и канал 506 трафика. Восходящая линия 304 связи показана только как возможный вариант осуществления восходящей линии связи, и понятно, что другие каналы могут быть добавлены или исключены из восходящей линии 304 связи.

Восходящая линия 304 связи, показанная на фиг.5, включает в себя канал 502 пилот-сигнала. Следует напомнить, что предложены системы беспроводной связи третьего поколения (3G), в которых используется канал 502 пилот-сигнала восходящей линии 304 связи. Например, в предложенном в настоящее время стандарте cdma2000 мобильная станция 204 передает канал R-PICH (канал пилот-сигнала обратной линии связи), который базовая станция 202 использует для первоначального обнаружения, временной синхронизации, восстановления когерентной опоры в многоотводном приемнике и в измерениях, требуемых для управления мощностью. Таким образом, предусмотренные в нем системы и способы применимы для пилот-сигналов, передаваемых в нисходящей линии 302 связи и в восходящей линии 304 связи.

Канал 504 доступа используется мобильной станцией 204 для осуществления связи с базовой станцией 202, когда мобильная станция 204 не имеет выделенного ей канала 506 трафика. Канал 506 трафика восходящей линии связи используется для передачи пользовательских данных и речи. Сообщения сигнализации также посылаются по каналу 506 трафика восходящей линии связи.

Вариант осуществления мобильной станции 204 показан в системе 600 абонентского блока, проиллюстрированной на функциональной блок-схеме на фиг.6. Система 600 включает в себя процессор 602, который управляет работой системы 600. Процессор 602 также может упоминаться как центральный процессорный блок (ЦПБ). Память 604, которая может включать в себя как постоянную память (ПЗУ), так и оперативную память (ОЗУ), обеспечивает команды и данные для процессора 602. Часть памяти 604 может также включать в себя энергонезависимую оперативную память.

Система 600, которая в типовом случае реализована в устройстве беспроводной связи, таком как сотовый телефон, также включает в себя корпус 606, содержащий передатчик 608 и приемник 610 для обеспечения передачи и приема данных, таких как передаваемых аудиосигналов, между системой 600 и удаленным местоположением, таким как контроллер сотовой ячейки или базовая станция 202. Передатчик 608 и приемник 610 могут быть объединены в приемопередатчик 612. Антенна 614 прикреплена к корпусу 606 и электрически связана с приемопередатчиком 612. Дополнительные антенны (не показаны) также могут использоваться. Работа передатчика 608, приемника 610 и антенны 614 хорошо известна в технике и не требует подробного описания.

Система 600 также содержит детектор 616 сигналов, используемый для детектирования и определения уровня сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612. Детектор 616 сигналов детектирует такие сигналы, включая полную энергию, энергию пилот-сигнала, приходящуюся на кодовый элемент псевдошумовой (ПШ) последовательности, спектральную плотность энергии и другие сигналы, как известно в технике.

Блок 626 изменения состояния системы 600 управляет состоянием устройства беспроводной связи на основе текущего состояния и дополнительных сигналов, принимаемых приемопередатчиком 612 и детектируемых детектором 616 сигналов. Устройство беспроводной связи может работать в любом из ряда состояний.

Система 600 также содержит системный блок 628 определения, используемый для управления устройством беспроводной связи и определения, на какую систему провайдера услуг должно перейти устройство беспроводной связи, если этот блок определил, что используемая в текущий момент система провайдера услуг стала неадекватной.

Различные компоненты системы 600 связаны между собой посредством системы 630 шин, которая может содержать шину питания, шину сигналов управления и шину сигнализации о статусе, в дополнение к шине передачи данных. Однако для наглядности различные шины показаны на фиг. 6 как система 630 шин. Система 600 также может содержать цифровой процессор 607 сигналов для использования в обработке сигналов. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что система 600, показанная на фиг.6, представляет собой функциональную блок-схему, а не содержит перечня конкретных компонентов.

Способы, раскрытые в настоящем описании, предназначенные для использования в адаптивном компенсаторе в приемнике системы связи, могут быть реализованы в варианте осуществления абонентского блока 600. Раскрытые системы и способы также могут быть реализованы в других системах связи с приемником, таких как базовая станция 202. Если базовая станция 202 используется для реализации раскрытых систем и способов, то функциональная блок-схема, представленная на фиг.6, может быть использована для описания компонентов в функциональной блок-схеме базовой станции 202.

На фиг.7 показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала. Как показано, беспроводный сигнал включает в себя канал 702 пилот-сигнала и другие ортогональные каналы 704. Дополнительные ортогональные каналы 706 могут быть также включены в беспроводный сигнал. Примеры неортогональных каналов включают канал синхронизации (SSC) в стандарте WCDMA и каналы, скремблированные вторичными кодами скремблирования (QoC) в стандарте cdma2000.

Ортогональные каналы подаются на компонент 708 ортогонального расширения. Как ортогональные, так и неортогональные каналы затем подаются на компонент 710 усиления канала, который добавляет усиление для канала. Выходные сигналы компонентов 710 усиления канала суммируются вместе, как показано сумматором 712. Как показано на фиг.7, неортогональный канал может быть мультиплексированным с использованием временного уплотнения (TDM) 711. В других вариантах осуществления один или более ортогональных каналов могут быть мультиплексированными с использованием временного уплотнения.

Неортогональные каналы 706 не имеют компонентов с ортогональным расширением. Некоторые неортогональные каналы 706 (например, канал синхронизации) могут подаваться непосредственно в компонент 710 усиления канала. Другие неортогональные каналы 706 (например, каналы, расширенные с использованием квазиортогональных последовательностей согласно cdma2000) расширяются неортогональным способом и затем вводятся в компонент 710 усиления канала. Выходной сигнал компонента 710 усиления канала суммируется с помощью сумматора 712.

Просуммированный сигнал вводится в компонент 714 скремблирования псевдослучайным шумом (ПШ). Фильтр 716 базовой полосы получает выходной сигнал с компонента 714 ПШ скремблирования и подает отфильтрованный выходной сигнал 723 в передатчик 718. Передатчик 718 содержит антенну 720. Беспроводный сигнал затем вводится в радиоканал 722.

Функциональная блок-схема, показанная на фиг.7, иллюстрирующая передачу беспроводного сигнала, может быть реализована различными компонентами. Например, базовая станция 202 воплощает одну форму блок-схемы, представленной на фиг.7. Кроме того, мобильная станция 204 также реализует некоторую форму блок-схемы передачи.

Фиг.8 представляет функциональную блок-схему, иллюстрирующую прием беспроводного сигнала 801. Приемник 802 принимает беспроводный сигнал 801 с использованием антенны 804. Принятый сигнал содержит искаженную копию передаваемого канала пилот-сигнала. Принятый сигнал подается в согласованный фильтр 806, который согласован с импульсной характеристикой фильтра базовой полосы в передатчике.

Выходной сигнал 808 с согласованного фильтра 806 все еще содержит все различные каналы, которые были переданы. Выходной сигнал 808 согласованного фильтра 806 подается на компонент 807 оценки каналов и объединения, который выполняет оценку канала и объединение для выходного сигала 808 с согласованного фильтра 806. Компонент 807 оценки каналов и объединения содержит входной каскад многоотводного приемника, блок оценки канала и блок объединения. Компонент 807 оценки каналов и объединения описан более подробно ниже со ссылкой на фиг. 10. Выходной сигнал 809 компонента 807 оценки каналов и объединения вводится в блок 810 компенсатора.

Компенсатор 810 корректирует искажения и генерирует оценку передаваемого сигнала. Компенсатор 810 также учитывает изменяющиеся во времени состояния канала. Компенсатор 810 содержит фильтр, реализованный путем использования ряда отводов 811 компенсатора. Отводы могут быть эквидистантными или неэквидистантными.

Выходной сигнал 812 компенсатора подается в компонент 814 ПШ дескремблирования и компонент 816 сжатия. Канал 818 трафика выводится из компонента 816 сжатия и затем декодируется компонентом 820 декодирования. Понятно, что канал 702 пилот-сигнала и другие каналы 704 также выводятся из компонента 816 сжатия. Компонент 816 сжатия выделяет канал 702 пилот-сигнала и другие каналы и обеспечивает отдельные оценки для канала пилот-сигнала и других каналов. Различные каналы затем могут подвергаться последующей обработке 820.

Компонент 822 адаптивной фильтрации осуществляет адаптацию компенсатора 810. Оцененный пилот-сигнал 824 подается компонентом 816 сжатия на компонент 822 адаптивного алгоритма. Компонент 822 адаптивного алгоритма содержит априорную информацию о передаваемом канале пилот-сигнала. В системах беспроводной связи общепринятой является передача последовательности априорно известных символов по каналу пилот-сигнала. Оцененный пилот-сигнал 824, вво