Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОИСКА В МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ, ИМЕЮЩЕЙ ПЕРЕМЕННУЮ СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Изобретение относится к способу последовательного поиска, более конкретно к способу улучшения работы последовательного искателя в мобильной системе связи, поддерживающей передачу данных с переменной частотой.

Мобильная система связи, удовлетворяющая IS-95 и стандартам на основе IS-95, использует искатель и палец для нахождения наилучшего пути приема из множества путей приема для демодуляции обратного канала.

Это имеет место вследствие того, что характер перемещения мобильной станции и изменение среды радиосвязи порождает множество путей принимаемого сигнала, посредством этого непрерывно изменяя время задержки при приеме. В такой среде для надежного поддержания конкретной линии радиосвязи необходимо установить путь, имеющий самый мощный принятый сигнал среди множества путей приема, причем каждый путь имеет различное время задержки. Для этой цели используют искатель и палец.

Аналогичная система раскрыта в патенте США 5644591, озаглавленном "Method and Apparatus for performing Search acquisition in CDMA Communication System". Известная система вычисляет уровень мощности принятого сигнала в соответствии с псевдослучайными шумовыми (ПШ) последовательностями, выбирает необходимую ПШ последовательность и декодирует принятый сигнал, синхронизированный с выбранной последовательностью.

По каналу обратной передачи мобильной системы связи, использующей технологию множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК), передают символ Уолша с частотой 4,8 кГц. Шесть символов Уолша, следующих с частотой 4,8 кГц, образуют группу управления мощностью (ГУМ) с длительностью 1,25 мс, и 16 ГУМ составляют фрейм длительностью 20 мс.

В системе, поддерживающей 9600 бит/с, один фрейм соответствует 192 битам и состоит из 576 символов кода и 96 символов модуляции, тогда ГУМ с длительностью 1,25 мс соответствует 12 битам и состоит из 36 символов кода и 6 символов модуляции.

Искатель находит сигнал при положении искателя, соответствующем конкретному времени задержки внутри символа Уолша. Если искатель определяет при соответствующем положении искателя, что сигнал принят, обнаруживая сигнал, больший, чем предопределенное верхнее пороговое значение, и что сигнал не принят, обнаруживая сигнал ниже, чем предопределенное нижнее пороговое значение, искатель записывает результат поиска и перемещается в следующее положение искателя.

По окончании поиска шести периодов частоты 4,8 кГц искатель вычисляет среднее значение результатов поиска, определяет, обнаружен ли сигнал при соответствующем положении искателя или нет, и переходит к следующей ГУМ. Записанную информацию о времени задержки используют, чтобы управлять приемником.

Хотя указанный искатель может определять, принят ли сигнал или нет до окончания поиска шести периодов частоты 4,8 кГц посредством обнаружения сигнала, большего, чем определенное верхнее пороговое значение, и что сигнал не принят, посредством обнаружения сигнала меньшего, чем определенное нижнее пороговое значение, искатель не прекращает работу искателя, а безусловно выполняет операцию поиска во время оставшихся периодов частоты 4,8 кГц, так что такая ненужная работа искателя вызывает трату времени при обработке.

Последовательный искатель необходим, чтобы избежать траты времени обработки. Как только последовательный искатель может определить, принят ли сигнал или нет во время поиска сигналов в расчете на символ Уолша с частотой 4,8 кГц, последовательный искатель перемещается в положение искателя новой ГУМ и непрерывно выполняет работу искателя. Следовательно, последовательный искатель может выполнять большее количество операций поиска за тот же интервал времени.

Другими словами, если последовательный искатель обнаруживает существование сигнала в положении 10 искателя для символа Уолша 3 из ГУМ 0, то последовательный искатель начинает поиск сигналов не от положения 10 искателя символа Уолша 4, а от положения 11 искателя для символа Уолша 3 из новой ГУМ 1, следующего положения искателя следующей ГУМ относительно ГУМ, в которой обнаружено наличие сигнала.

Если прием сигнала не определен, то при последовательном поиске повторяют операцию поиска для того же положения искателя максимум 6 раз. Выполнение 6-кратной операции поиска осуществляют для выравнивания длины группы управления мощностью (ГУМ). То есть, так как 6 раз (периодов) для частоты 4,8 кГц эквивалентно ГУМ, искатель обнаруживает наличие сигнала во всей группе управления мощностью. После 6-кратного поиска результат поиска при соответствующем положении искателя используют для управления приемником.

IS-95 и стандарты, основанные на IS-95, однако, поддерживают переменную частоту передачи данных, 16 ГУМ из фрейма длительностью 20 мс могут передавать сигнал или нет в зависимости от скорости передачи данных.

Фиг. 1 иллюстрирует наилучший вариант осуществления передачи с переменной скоростью передачи данных обратного МДКРК канала, переданного в соответствии с IS-95B. Как показано, так как все ГУМ используются в случае, если система использует скорость 9600 бит/с, то фрейм передает все 16 ГУМ. С другой стороны, когда система использует скорость 4800 бит/с, система использует половину из ГУМ и передает только 8 ГУМ. Подобным образом, передают 4 ГУМ в случае 2400 бит/с и передают 2 ГУМ в случае 1200 бит/с.

Затем система выбирает 8 ГУМ - в случае 4800 бит/с, 4 в случае 2400 бит/с и 2 - в случае 1200 бит/с во фрейме, и выбор ГУМ подвергают псевдорандомизации в соответствии с функцией рандомизации пакета данных. Выборочная передача ГУМ кажется шумом тем, кто ничего не знает о функции рандомизации системы, в то время как передача является очень точным выбором для тех, кто знает о функции рандомизации.

Если последовательный искатель непосредственно применяют к системе, которая использует переменную скорость передачи данных таким способом, то последовательный искатель выполняет операцию поиска над всеми группами управления мощностью (ГУМ) без рассмотрения случая, если соответствующая ГУМ передает сигнал и может ухудшить эффективность демодуляции.

Искатель, не являющийся последовательным, определяет сигнал 6 раз безусловно при определенной позиции, а последовательный искатель останавливает поиск при текущем положении и перемещается в следующее положение искателя, если последовательный искатель оценивает, существует ли сигнал или нет во время 6-кратного обнаружения сигнала.

То есть, так как последовательный искатель переходит к следующему положению искателя следующего символа Уолша, если последовательный искатель определяет наличие сигнала перед тем, как операция искателя выполняется максимум 6 раз, начальное положение последовательного искателя, чтобы начать обнаружение сигнала, не фиксировано. В этом случае последовательный искатель может выполнять операцию поиска и над ГУМ, передающими сигнал, и над ГУМ, не передающими сигнал.

Например, если 6-кратная операция поиска начинается с символа Уолша, расположенного в середине ГУМ, последовательному искателю приходится выполнять поиск сигнала от оставшихся символов Уолша соответствующей ГУМ до некоторого символа Уолша следующей ГУМ.

Затем, если следующая ГУМ не передает сигнал в соответствии с передачей данных с переменной скоростью, то последовательный искатель выполняет поиск для шума и вызывает проблему в нормальном обнаружении сигнала. Следовательно, если последовательный искатель применяют к среде передачи данных с переменной скоростью передачи, для поиска используют символы Уолша, принадлежащие различным ГУМ, и ухудшается эффективность демодуляции системы.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа последовательного поиска, чтобы применить последовательный искатель к системе, поддерживающей переменную скорость передачи данных, в которой последовательное функционирование искателя применяют для демодуляции обратного канала в системе, использующей способ множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК).

Другие задачи и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из подробного нижеследующего описания и прилагаемых чертежей.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в системе мобильной связи, поддерживающей переменную скорость передачи данных и имеющей последовательный искатель, который находит оптимальный путь среди множества путей, используя определенные верхнее и нижнее пороговые значения, и в которой множество путей имеют различное время задержки, способ поиска содержит этапы передачи сигналов в символах Уолша, принимаемых по множеству путей и разделения переданных сигналов на множество групп управления мощностью (ГУМ), каждая из которых состоит из множества символов Уолша, выбора ГУМ из множества ГУМ и считывания первого символа Уолша из множества символов Уолша, принадлежащих к выбранной ГУМ, выбора первого положения искателя, которое расположено на оси времени, и вычисление значения мощности корреляции первого символа Уолша в первом положении искателя, оценка, определен ли путь или нет при первом положении искателя, посредством сравнения вычисленного значения мощности корреляции первого символа Уолша с определенными верхним и нижним пороговыми значениями, считывания второго символа Уолша, следующего после первого положения искателя на оси времени, и вычисление значения мощности корреляции второго символа Уолша во втором положении искателя, следующим за первым положением искателя на оси времени, если возможно оценить, определен ли путь при первом положении искателя, проверку, расположен ли первый символ Уолша в последнем положении ГУМ на оси времени, если невозможно оценить, определен ли путь при первом положении искателя, считывания второго символа Уолша и вычисление значения мощности корреляция второго символа Уолша в первом положении искателя, если первый символ Уолша не расположен в последнем положении ГУМ, и считывания второго символа Уолша и вычисление значения мощности корреляции второго символа Уолша во втором положении искателя, если первый символ Уолша расположен в последнем положении ГУМ.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения в системе мобильной связи, поддерживающей переменную скорость передачи данных и имеющей множество последовательных искателей, которые функционируют параллельно, для поиска оптимального пути из множества путей, используя определенные высокие и низкие пороговые значения, и в которой множество путей имеет различное время задержки, последовательный способ поиска пути содержит этапы в передаче сигналов в символах Уолша, принятых по множеству путей, и разделение переданных сигналов на множество групп управления мощностью (ГУМ) для каждого из последовательных искателей, каждая из которых состоит из множества символов Уолша, выбор ГУМ из множества ГУМ и считывание первого символа Уолша из множества символов Уолша, принадлежащих к выбранной ГУМ, выбор первого положения искателя, которое расположено на оси времени, и вычисление значения мощности корреляции первого символа Уолша в первом положении искателя, оценка, определен ли путь или нет при первом положении искателя посредством сравнения вычисленного значения мощности корреляции первого символа Уолша с определенными верхним и нижним пороговыми значениями, считывание второго символа Уолша, следующего для первого положения искателя на оси времени, и подтверждение, используется ли положение второго искателя другими последовательными искателями, если это возможно, оценка, определен ли путь при первом положении искателя, в котором второе положение искателя расположено вслед за первым положением искателя на оси времени, проверка, расположен ли первый символ Уолша в последнем положении ГУМ на оси времени, если невозможно оценить, обнаружен ли путь при первом положении искателя, считывание второго символа Уолша и вычисление значения мощности корреляции второго символа Уолша при первом положении искателя, если первый символ Уолша не расположен в последнем положении ГУМ, считывание второго символа Уолша и подтверждение, используется ли второе положение искателя другими последовательными искателями, если первый символ Уолша расположен в последнем положении ГУМ, вычисление значения мощности корреляции второго символа Уолша при третьем положении искателя, если второе положение искателя используется другими последовательными искателями, в котором третье положение искателя расположено вслед за вторым положением искателя на оси времени, и вычисление значения корреляции мощности второго символа Уолша во втором положении искателя, если второе положение искателя не используется другими последовательными искателями.

Фиг. 1 иллюстрирует [наилучший] вариант осуществления передачи с переменной скоростью данных обратного канала МДКРК, переданного в соответствии с IS-95B.

Фиг. 2 изображает последовательность операций, иллюстрирующую последовательный способ поиска в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к способу работы последовательного искателя в случае переменной скорости передачи данных во время демодуляции обратного канала в системе с множественным доступом и кодовым разделением каналов (МДКРК). Поэтому, когда искатель, согласно настоящему изобретению, оценивает, обнаружен ли сигнал или нет до выполнения 6-кратной операции поиска, он перемещается в новое положение искателя и выполняет новую операцию поиска, причем искатель проверяет, достиг ли искатель границы группы управления мощностью (ГУМ). В случае достижения границы ГУМ искатель формирует результат поиска, используя результаты операций поиска к этому времени.

Фиг. 2 изображает последовательность операций, иллюстрирующую способ поиска пути в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Так как система в соответствии с IS-95 и стандартами, основанными на IS-95A и IS-95B, разработана как синхронная система, работа искателя также выполняется синхронизированным способом, и обычно обработка осуществляется на основе синхронизации с периодом 4,8 кГц.

Когда искатель начинает поиск, искатель устанавливает переменное значение - границу группы управления мощностью (ГУМ) - равным '0' (этап 1). Это переменное значение '0' указывает, что символ Уолша, который отыскивает текущий искатель, является не последним положением ГУМ, т.е. границы.

Искатель считывает данные символа Уолша, поступающие с частотой 48 кГц, при текущем положении искателя (этап 2) и подтверждает, являются ли данные символа Уолша шестыми символьными данными, последними из текущей ГУМ (этап 3). Так как соответствующие данные символа Уолша расположены на последней границе ГУМ, если данные символа Уолша являются шестым символом, значение границы ГУМ устанавливают равным '1' (этап 4). С другой стороны, если данные символа Уолша не шестые, граничное значение ГУМ не должно быть изменено.

Искатель ищет значение мощности данных символа Уолша при конкретном положении искателя и подтверждает, что найденная мощность данных символа Уолша больше, чем предопределенное верхнее пороговое значение (этап 5). Если мощность больше, чем предопределенное верхнее пороговое значение, искатель записывает, что сигнал обнаружен при соответствующем положении искателя (этап 6) и увеличивает указатель положения искателя на 1 (этап 11), чтобы искать следующее положение искателя.

Если значение мощности данных символа не больше, чем определенное верхнее пороговое значение на этапе 5, искатель подтверждает, что значение мощности данных символа ниже, чем определенное нижнее пороговое значение (этап 7). Если значение мощности ниже, чем определенное нижнее пороговое значение, искатель записывает, что сигнал не обнаружен при соответствующем положении искателя и увеличивает указатель положения искателя на 1 (этап 11). Если может быть оценено, что обнаружен или нет сигнал из символьных данных на этапе 5 и 7, искатель переходит к поиску следующего положения.

Когда мощность сигнала не больше, чем верхнее пороговое значение, и не ниже, чем нижнее пороговое значение, невозможно судить, существует ли сигнал или нет. В таком случае искатель подтверждает, является ли текущее положение искателя границей ГУМ среди граничных значений ГУМ (этап 9).

Если граничное значение ГУМ равно '1', то определяется, что в настоящее время отыскиваемый символ Уолша расположен на границе ГУМ, и затем искатель останавливает поиск в текущей ГУМ, изменяет граничное значение ГУМ на '0' и начинает искать новую ГУМ (этап 10). Положение искателя увеличивается на 1, чтобы искать новый символ Уолша новой ГУМ (этап 11).

Другими словами, если в настоящее время отыскиваемый символ Уолша расположен на границе соответствующей ГУМ, т.е. является шестым символом Уолша, искатель записывает, что не определено, существует ли сигнал или нет во всех символах Уолша соответствующей ГУМ, останавливает поиск в соответствующей ГУМ и начинает искать следующее положение искателя следующего символа Уолша следующей ГУМ. Следовательно, искатель выполняет поиск по двум ГУМ.

С другой стороны, если граничное значение ГУМ не равно '1', это указывает, что положение искателя не находится на границе ГУМ. Таким образом, искатель не изменяет положение искателя и возвращается назад к этапу 2 считывания данных символа Уолша, повторяя предшествующие этапы. То есть, если искатель не способен определить, существует ли сигнал или нет, и не находится на границе ГУМ, искатель не изменяет свое первоначальное положение, вычисляя мощность для следующего символа Уолша.

В случае, если множество искателей работают в базовой приемопередающей станции - БПС, то необходимо избежать излишнего поиска множеством искателей при положения искателя. Поэтому, когда указатель положения искателя увеличивается, сначала проверяется, осуществляется ли поиск другими искателями при увеличенном значении указателя положения искателя (этап 12).

Если другой искатель осуществляет в этом положении поиск, положение искателя снова увеличивается на 1 (этап 11), и выполняется этап проверки (этап 12). Такая последовательность процессов выполняется неоднократно, пока искатель переходит в положение искателя, которое занято другими искателями. Искатель возвращается к этапу 2 считывания данных символа Уолша, повторяя операцию поиска.

В соответствии с настоящим изобретением, если искатель определяет, существует ли сигнал или нет при определенном положении искателя для символа Уолша, который не расположен на границе группы управления мощностью (ГУМ), искатель находит мощность при следующем положении искателя следующего символа Уолша, в то же время, если искатель не определяет, существует ли сигнал или нет при определенном положении искателя, искатель находит мощность при определенном положении искателя следующего символа Уолша.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, если искатель определяет, существует ли сигнал или нет при определенном положении искателя символа Уолша, который расположен на границе ГУМ, искатель находит мощность при следующем положении искателя следующего символа Уолша (то есть первый символ Уолша следующей ГУМ), в то время как если искатель не определяет, существует ли сигнал или нет при определенном положении искателя, искатель находит мощность при следующем положении искателя следующего символа Уолша.

В то время как изобретение восприимчиво к различным модификациям и альтернативным формам, конкретные варианты его осуществления показаны посредством примера на чертежах и в приведенном описании. Должно быть понятно, однако, что настоящее изобретение не ограничено специфическими раскрытыми формами, но, напротив, изобретение должно охватить все модификации, эквиваленты и альтернативные варианты в форме и объеме изобретения, которое определено в соответствии с формулой изобретения.

Как установлено выше, настоящее изобретение выполняет больше операций поиска, чем при обычном способе за тот же период, из-за усовершенствования работы искателя, используемого для демодуляции обратного канала, имеющего множество путей в системе, использующей способ множественного доступа с кодовым разделением каналов.

Настоящее изобретение совершенствует последовательный искатель, посредством этого избегая поиска в группе управления мощностью, которая должна передать сигнал, и группе управления мощностью, которая не должна передавать сигналы, и выполняя правильное обнаружение сигнала и надежную демодуляцию в системе, поддерживающей переменную скорость передачи данных.