Система передачі даних з рознесенням за часом (варіанти)

1. Блок перерозподілу для обробки сигналу основної передачі і сигналу допоміжної передачі в системі з рознесенням передачі для забезпечення виграшів від рознесення передачі для приймачів без рознесення передачі, що містить: тракт розподілу для сигналу основної передачі до основної антени; перший змінюваний у часі елемент для генерування змінюваної у часі копії сигналу основної передачі і перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу основної передачі до допоміжної антени; і другий змінюваний у часі елемент для генерування змінюваної у часі копії сигналу допоміжної передачі і для перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу допоміжної передачі до допоміжної антени, при цьому сигнал допоміжної передачі не розподіляється до допоміжної антени. 2. Пристрій для забезпечення виграшів від рознесення передачі для приймача без рознесення передачі, що містить: основну антену; щонайменше одну допоміжну антену і блок перерозподілу, виконаний з можливістю прийому об'єднаного сигналу без рознесення передачі і першого сигналу з рознесенням передачі, прийому другого сигналу з рознесенням передачі, генерування змінюваного у часі варіанта об'єднаного сигналу без рознесення передачі і першого сигналу з рознесенням передачі, генерування змінюваного у часі варіанта другого сигналу з рознесенням передачі і перерозподілу змінюваних у часі варіантів через основну антену і щонайменше одну допоміжну антену. 2 (19) 1 3 87816 4 забезпечується за допомогою основної антени і генерування змінюваного у часі варіанта сигналу допоміжної антени, що містить: без рознесення передачі; засіб для генерування змінюваного у часі варіанта генерування змінюваного у часі варіанта другого об'єднаного сигналу без рознесення передачі і сигналу з рознесенням передачі; першого сигналу з рознесенням передачі, і для направлення змінюваного у часі варіанта сигналу генерування змінюваного у часі варіанта другого без рознесення передачі до допоміжної антени; і сигналу з рознесенням передачі; і направлення змінюваного у часі варіанта другого засіб для направлення об'єднаного сигналу без сигналу з рознесенням передачі до допоміжної рознесення передачі і першого сигналу з рознеантени замість другого сигналу з рознесенням песенням передачі до основної антени, направлення редачі. змінюваного у часі варіанта об'єднаного сигналу 12. Пристрій для зрівноваження навантажень пебез рознесення передачі і першого сигналу з розредачі множини антен, що містить: несенням передачі до допоміжної антени, і для засіб для направлення сигналу без рознесення направлення змінюваного у часі варіанта другого передачі і першого сигналу з рознесенням передасигналу з рознесенням передачі до допоміжної чі до основної антени; антени замість другого сигналу з рознесенням пезасіб для генерування змінюваного у часі варіанта редачі. сигналу без рознесення передачі; 9. Пристрій для зрівноваження потужності передазасіб для генерування змінюваного у часі варіанта чі множини антен в системі з рознесенням передадругого сигналу з рознесенням передачі; чі, що містить: засіб для направлення змінюваного у часі варіанта тракт розподілу для сигналу основної передачі до сигналу без рознесення передачі до допоміжної основної антени; антени; і тракт розподілу для першого сигналу допоміжної засіб для направлення змінюваного у часі варіанта передачі до допоміжної антени; другого сигналу з рознесенням передачі до допоперший змінюваний у часі елемент для генеруванміжної антени замість другого сигналу з рознесення змінюваної у часі копії сигналу основної переням передачі. дачі і перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу 13. Зчитуваний процесором носій для зберігання основної передачі до допоміжної антени; і інструкцій, який діє для генерування змінюваного у другий змінюваний у часі елемент для генеруванчасі варіанта об'єднаного сигналу без рознесення ня змінюваної у часі копії другого сигналу допоміпередачі і першого сигналу з рознесенням передажної передачі і для перерозподілу змінюваної у чі; часі копії другого сигналу допоміжної передачі до генерування змінюваного у часі варіанта другого допоміжної антени, при цьому другий сигнал досигналу з рознесенням передачі; поміжної передачі не розподіляється до допоміжнаправлення об'єднаного сигналу без рознесення ної антени. передачі і першого сигналу з рознесенням переда10. Пристрій для передачі зрівноважених по потучі до основної антени; жності сигналів передачі в системі з рознесенням направлення змінюваного у часі варіанта об'єднапередачі, що містить: ного сигналу без рознесення передачі і першого основну антену; сигналу з рознесенням передачі до допоміжної допоміжну антену і антени; і блок перерозподілу, виконаний з можливістю принаправлення змінюваного у часі варіанта другого йому сигналу без рознесення передачі, направлесигналу з рознесенням передачі до допоміжної ного до основної антени, першого сигналу з рознеантени замість другого сигналу з рознесенням песенням передачі, направленого до основної редачі. антени, і другого сигналу з рознесенням передачі, 14. Процесор, конфігурований для виконання іннаправленого до допоміжної антени, при цьому струкцій для виконання способу, що містить генеблок перерозподілу додатково забезпечує генерурування змінюваного у часі варіанта об'єднаного вання змінюваного у часі варіанта сигналу без сигналу без рознесення передачі і першого сигнарознесення передачі і змінюваного у часі варіанта лу з рознесенням передачі; другого сигналу з рознесенням передачі і перерозгенерування змінюваного у часі варіанта другого поділ змінюваного у часі варіанта сигналу без розсигналу з рознесенням передачі; несення передачі до допоміжної антени і змінюванаправлення об'єднаного сигналу без рознесення ного у часі варіанта другого сигналу з рознесенням передачі і першого сигналу з рознесенням передапередачі до допоміжної антени замість другого чі до основної антени; сигналу з рознесенням передачі. направлення змінюваного у часі варіанта об'єдна11. Спосіб для зрівноваження навантажень переного сигналу без рознесення передачі і першого дачі антен в середовищі з рознесенням передачі, сигналу з рознесенням передачі до допоміжної що містить: антени; і направлення сигналу без рознесення передачі і направлення змінюваного у часі варіанта другого першого сигналу з рознесенням передачі до осносигналу з рознесенням передачі до допоміжної вної антени; антени замість другого сигналу з рознесенням передачі. 5 Даний винахід відноситься до безпровідного зв'язку і, конкретніше, до систем з рознесенням передачі. Галузь безпровідного зв'язку має множину додатків, що включають в себе, наприклад, радіотелефони, пейджери, безпровідні місцеві лінії, персональні цифрові секретарі (PDA), Інтернеттелефонію і системи супутникового зв'язку. Надзвичайно важливим додатком є стільникові телефонні системи для віддалених абонентів. Використовуваний в даному описі термін «стільникова» система охоплює системи, що використовують або стільникові частоти, або частоти обслуговування персонального зв'язку (ОПЗ) (PCS). Різні інтерфейси радіозв'язку розроблені для таких систем стільникових телефонів, включаючи, наприклад, множинний доступ з частотним розділенням каналів (FDMA), множинний доступ з часовим розділенням каналів (TDMA) і множинний доступ з кодовим розділенням каналів (CDMA). У зв'язку з цим встановлені різні внутрішні і міжнародні стандарти, що включають в себе, наприклад, вдосконалену систему мобільного радіотелефонного зв'язку (AMPS), глобальну систему зв'язку з рухомими об'єктами (GSM) і проміжний стандарт 95 (IS-95). Стандарт IS-95, його похідні, IS-95A, IS95В ANSI J-STD-008 (що часто називаються тут в цілому як IS-95) і запропоновані системи високошвидкісної передачі даних розповсюджуються Асоціацією телекомунікаційної промисловості (ТІА) і іншими загальновідомими асоціаціями стандартів. Стільникові телефонні системи, конфігуровані відповідно до використання стандарту IS-95, застосовують методи обробки сигналу стандарту CDMA для забезпечення високоефективної і стійкої стільникової телефонної служби. Зразкові стільникові телефонні системи, виконані практично відповідно до використання стандарту IS-95, описані в патентах США №5103459 і №4901307, права на які належать правоволодільцю даного винаходу і які включені в даний опис за допомогою посилання. Зразковою системою, що використовує методи CDMA (МДКР), є система стандарту cdma2000 ITU-R Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission (що далі згадується як cdma2000), випущеного ТІА. Стандартні вимоги cdma2000 представлені в проектних версіях IS2000 і схвалені ТІА. Іншим стандартом CDMA є стандарт (W-CDMA) (широкосмуговий CDMA, (ШМДКР)), втілений в проекті співпраці з розробки систем третього покоління "3GPP", в документах №№ 3G TS 25 211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 і 3G TS 25.214. Телекомунікаційні стандарти, процитовані вище, є прикладами тільки деяких з різних систем зв'язку, які можуть бути здійснені. Більшість цих систем в цей час конфігуруються для використання окремої антени для передач прямої лінії зв'язку до окремої віддаленої станції, але представляється, що множина антен буде використовуватися для передач прямої лінії зв'язку до окремої віддаленої станції. Множина антен забезпечує рознесення передачі (РП), що підвищує якість прямої лінії зв'язку. Якщо якість прямої лінії зв'язку поліп 87816 6 шується, то потрібна менша потужність передачі для передачі інформації до віддаленої станції. І, навпаки, більше інформації може бути передано з використанням тієї ж потужності передачі, і загальна пропускна здатність передачі даних по лінії зв'язку збільшиться. Використовуваний тут термін «пряма лінія зв'язку» відноситься до передач від базової станції до віддаленої станції, в той час як термін «зворотна лінія зв'язку» відноситься до передач від віддаленої станції до базової станції. У системах з рознесенням передачі інформація про фазу і інформація про амплітуду для антени виходить віддаленою станцією за допомогою пілот-сигналу, що передається від кожної антени. Одна з антен розглядається як основна антена, в той час як інші антени розглядаються як допоміжні антени. Тільки для ілюстративних цілей варіанти здійснення, представлені нижче, описані як двоантенні системи. Число антен може бути збільшене, не впливаючи на об'єм описаних варіантів здійснення. Проблеми виникають при розгортанні систем, що забезпечують рознесення передачі. А саме, хоча система зв'язку може бути модернізована для використання множини антен, віддалені станції, керовані окремими користувачами, можуть не підтримувати модернізацію системи. Для поточного стану рівня техніки характерна система, яка може підтримувати віддалену станцію без РП з використанням тільки основної антени. Оскільки майже всі системи безпровідного зв'язку вимагають передачі інформації сигналізації від віддаленої станції до обслуговуючої базової станції, базова станція з РП може бути легко сповіщена, що передачі на віддалену станцію без режиму РП повинні здійснюватися тільки головною антеною. Модуляція на базовій станції може потім бути відповідно змінена. Однак сучасний спосіб передачі тільки основною антеною до віддаленої станції без РП має недолік. Недолік цей з'являється через шкідливі ефекти інтерференції між трактами передачі антени, коли і віддалена станція без РП, і віддалена станція з РП працюють в системі з рознесенням передачі. У системах зв'язку з розширеним спектром, таких як МДКР і Ш-МДКР, ортогональні і квазіортогональні коди, такі як послідовності кодів Уолша, використовуються для каналізації інформації, що посилається до кожної віддаленої станції по прямій лінії зв'язку. Іншими словами, послідовності кодів Уолша використовуються в прямій лінії зв'язку, щоб забезпечити системі обхват множини користувачів, кожному з яких призначається відмінний ортогональний або квазіортогональний код на одній і тій же частоті протягом одного і того ж відрізка часу. Отже, сигнали, які виникають з передачі однієї антени, є ортогональними, і величина інтерференції між цими ортогональними сигналами корельована. Однак, навіть якщо сигнали, які виникають з передач множини антен, будуть ортогональними, середовище передачі буде вносити дефекти, такі як багатопроменевість, які будуть погіршувати ортогональність між сигналами. Сигнали, прийняті віддаленими станціями, не будуть повністю ортогональними і будуть внаслідок цього інтерферува 7 87816 8 ти один з одним. Величина інтерференції між одного числа віддалених станцій без РП і з РП, які ним трактом передачі антени і іншим трактом пеобслуговуються базовою станцією в будь-який редачі антени в загальному випадку некорельовазаданий час. Отже, пропускна здатність базової на, оскільки сигнали з різних антен станції, ймовірно, обмежується підсилювачем порозповсюджуються вздовж різних безпровідних тужності повністю навантаженої основної антени, трактів. Якщо величина інтерференції між різними оскільки потужність з інших підсилювачів потужнотрактами антени некорельована, то виграші пересті не може бути «запозичена». Відмітимо, що подачі, зумовлені комбінуванням множини трактів, тужність з інших підсилювачів потужності не може більше не мають місця для віддалених станцій без бути використана внаслідок нормативних обмеРП. Більш докладне пояснення цього феномену жень, що накладаються різними організаціями по представлене нижче. стандартизації, а не в зв'язку з фізичним обмеОскільки базова станція з рознесенням переженням. дачі буде здійснювати передачі і віддаленим станІнша ситуація, в якій підсилювачі потужності ціям з РП, і віддаленим станціям без РП протягом мають нерівномірні навантаження, може виникати одного і того ж відрізка часу і на одних і тих же протягом передачі деяких каналів. Наприклад, частотах, то з цього виходить, що характеристики канали пошукового виклику і синхронізації віддаленої стації без РП значно погіршуються, cdma2000 виконані для передачі тільки за допомоколи вона працює серед віддалених станцій з РП. гою головної антени, яка впливає на навантаження З цієї причини в рівні техніки існує необхідність в на основному підсилювачі потужності. Збільшене способах і пристроях, які дозволяють віддаленим навантаження робить більш вірогідним, що підсистанціям без РП працювати в системі з рознесенлювач потужності основної антени досягне повної ням передачі без погіршення якості передач, припропускної здатності раніше підсилювачів потужйнятих по прямій лінії зв'язку. ності допоміжних антен, так що підсилювачі потуКрім вищезазначеної проблеми, яку зазнають жності допоміжних антен будуть мати доступну віддалені станції без РП в системі з РП, зустрічапотужність, яка залишається невикористаною. Це ються і інші ситуації, коли ефективність системи з переводиться в надмірну пропускну здатність ТоРП знижується. У певних ситуаціях пропускна здаму в рівні техніки існує також необхідність в спосотність передачі може залишатися невикористаною бах і пристроях, які збільшують пропускну здатчерез нездатність системи врівноважувати потужність прямої лінії зв'язку систем з РП шляхом ність між множиною антен. Коли навантаження використання «надмірної пропускної здатності» потужності на множину антен розподіляється нерідопоміжних антен, яка зумовлена повним наванвномірно або коли оцінки потужності на підсилютаженням на основній антені. вачах потужності для кожної антени розрізнюютьОписані способи і пристрої направлені на зася, нинішні системи не конфігуруються для доволення вищезгаданих потреб. У одному аспекті перерозподілу навантаження передачі з однієї представлений пристрій для забезпечення виграперевантаженої антени в іншу антену, що недошів від рознесення передачі для приймача без статньо використовується. рознесення передачі, що містить· основну антену; Звичайно кожна антена має свій окремий підщонайменше одну допоміжну антену; і блок пересилювач потужності. Підсилювачі потужності розрозподілу, виконаний з можливістю прийому об'раховуються на максимальну потужність на основі єднаного сигналу без рознесення передачі і перобмежень проектування і регулювання. Існує тому шого сигналу з рознесенням передачі, прийому межа для величини потужності, на якій кожна андругого сигналу з рознесенням передачі, генерутена може здійснювати передачу. У цей час сисвання змінюваного у часі варіанту об'єднаного тема проектується для обмеження кожен раз, коли сигналу без рознесення передачі і першого сигнаодин з підсилювачів потужності досягає свого маклу з рознесенням передачі, генерування змінювасимального навантаження, навіть якщо інший підного у часі варіанту другого сигналу з рознесенням силювач потужності має доступний ресурс. Іншими передачі і перерозподілу змінюваних у часі варіансловами, доступна потужність з антени, що недотів сигналів між основною антеною і щонайменше статньо використовується, не може бути перерозоднією допоміжною антеною. поділена до надто завантаженої антени. Ця проУ іншому аспекті представлений блок переблема може виникнути, коли множина антен не розподілу для обробки сигналу основної передачі і навантажується одним і тим же навантаження песигналу допоміжної передачі в системі з рознесенредачі або коли різні підсилювачі потужності маням передачі для забезпечення виграшів від розють різні номінальні потужності. несення передачі для приймачів без рознесення Існують деякі ситуації, де множина антен не передачі, що містить: тракт розподілу для сигналу навантажуються однією і тією ж потужністю переосновної передачі до основної антени; перший дачі. Однією ситуацією є випадок, де мають місце змінюваний у часі елемент для генерування зміпередачі до віддалених станцій як без РП, так і з нюваної у часі копії сигналу основної передачі і РП, так що передачі до віддалених станцій без РП перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу освідбуваються тільки за допомогою основної антеновної передачі до допоміжної антени; і другий ни, а передачі до віддалених станцій з РП відбузмінюваний у часі елемент для генерування зміваються за допомогою основної і допоміжних аннюваної у часі копії сигналу допоміжної передачі і тен. Неможливо заздалегідь визначити необхідні для перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу оцінки потужності основного і допоміжних підсидопоміжної передачі до допоміжної антени, при лювачів потужності на базовій станції, підтримуюцьому сигнал допоміжної передачі не розподілячій РП, оскільки потужність залежить від непостійється до допоміжної антени. 9 87816 10 У іншому аспекті представляється спосіб для часі варіанту другого сигналу з рознесенням перезабезпечення виграшів від рознесення передачі дачі до допоміжної антени замість другого сигналу для приймачів в системі з рознесенням передачі, з рознесенням передачі. при цьому передача з рознесенням забезпечуєтьУ одному аспекті представлений пристрій для ся за допомогою основної антени і допоміжної анзрівноваження навантажень передачі множини тени, що містить: генерування змінюваного у часі антен, що містить: засіб для направлення сигналу варіанту об'єднаного сигналу без рознесення пебез рознесення передачі і першого сигналу з розредачі і першого сигналу з рознесенням передачі; несенням передачі до основної антени; засіб для генерування змінюваного у часі варіанту другого генерування змінюваного у часі варіанту сигналу сигналу з рознесенням передачі; направлення без рознесення передачі; засіб для генерування об'єднаного сигналу без рознесення передачі і змінюваного у часі варіанту другого сигналу з розпершого сигналу з рознесенням передачі до оснонесенням передачі; засіб для направлення змінювної антени; направлення змінюваного у часі варіваного у часі варіанту сигналу без рознесення пеанту об'єднаного сигналу без рознесення передачі редачі до допоміжної антени і засіб для і першого сигналу з рознесенням передачі до донаправлення змінюваного у часі варіанту другого поміжної антени і направлення змінюваного у часі сигналу з рознесенням передачі до допоміжної варіанту другого сигналу з рознесенням передачі антени замість другого сигналу з рознесенням педо допоміжної антени замість другого сигналу з редачі. рознесенням передачі. Фіг.1 - схема мережі безпровідного зв'язку; У іншому аспекті представлений пристрій для Фіг.2 - сигнали без рознесення передачі, виявзрівноваження потужності передачі множини антен лені на відводах багатовідвідного приймача. в системі з рознесенням передачі, що містить: Фіг.3 - сигнали з рознесенням передачі, виявтракт розподілу для сигналу основної передачі до лені на відводах багатовідвідного приймача. основної антени; тракт розподілу для першого сигФіг.4А - блок-схема пристрою, який забезпечує налу основної передачі до допоміжної антени; певиграші від рознесення передачі приймачу без РП. рший змінюваний у часі елемент для генерування Фіг.4В і 4С - обробка і перерозподіл сигналу в змінюваної у часі копії сигналу основної передачі і блоці перерозподілу за Фіг.4А. перерозподілу змінюваної у часі копії сигналу осФіг.5А - блок-схема пристрою, який забезпечує новної передачі до допоміжної антени; і другий виграші від рознесення передачі. змінюваний у часі елемент для генерування зміФіг.5В, 5С і 5D - обробка і перерозподіл сигнанюваної у часі копії другого сигналу допоміжної лів в блоці перерозподілу за Фіг.5А. передачі і для перерозподілу змінюваної у часі Фіг.6 - блок-схема пристрою, який забезпечує копії другого сигналу допоміжної передачі до довиграші від рознесення передачі. поміжної антени, при цьому другий сигнал допоміЯк показано на Фіг.1, мережа 10 безпровідного жної передачі не розподіляється до допоміжної зв'язку в загальному випадку включає в себе мноантени. жину віддалених станцій (які також називаються У одному аспекті представлений пристрій для абонентськими блоками або мобільними станціяпередачі сигналів передачі зі зрівноваженням поми або призначеним для користувача обладнантужності в системі з рознесенням передачі, що ням) 12а-12d, множину базових станцій (які також містить: основну антену; допоміжну антену; і блок називаються приймачами-передавачами базової перерозподілу, виконаний з можливістю прийому станції (ПБС) (BTS) або вузлом В) 14а-14с, контсигналу без рознесення передачі, направленого ролер 16 базової станції (КБС) (BSC) (який також до основної антени, першого сигналу з рознесенназивається контролером радіомережі або функням передачі, направленого до основної антени, і цією керування пакетами), центр комутації мобільдругого сигналу з рознесенням передачі, направного зв'язку (ЦКМЗ) (MSC) або перемикач 18, вуленого до допоміжної антени, при цьому блок пезол обслуговування пакетованих даних (ВОПД) рерозподілу додатково забезпечує генерування (PDSN) або міжмережну функцію (ММФ) (IWF) 20, змінюваного у часі варіанту сигналу без рознесентелефонну комутовану мережу 22 загального коня передачі і змінюваного у часі варіанту другого ристування (ТМЗК) (PSTN) (звичайно телефонна сигналу з рознесенням передачі і перерозподілу компанія) і мережу 24 Інтернет-протоколу (IP) змінюваного у часі варіанту сигналу без рознесен(звичайно Інтернет). Для цілей спрощення показаня передачі до допоміжної антени і змінюваного у ні чотири віддалені станції 12a-12d, три базові часі варіанту другого сигналу з рознесенням перестанції 14а-14с, одна КБС 16, одна ЦКМЗ 18 і одна дачі до допоміжної антени разом другого сигналу з ВОПД 20. Фахівцеві буде зрозуміло, що може вирознесенням передачі. користовуватися будь-яка кількість віддалених У одному аспекті представлений спосіб для станцій 12, базових станцій 14, КБС 16, ЦКМЗ 18 і зрівноваження навантажень передачі антен в сеВОПД 20. редовищі з рознесенням передачі, що містить: У одному варіанті здійснення мережа 10 безнаправлення сигналу без рознесення передачі і провідного зв'язку є мережею обслуговування папершого сигналу з рознесенням передачі до оснокетованих даних. Віддалені станції 12a-12d можуть вної антени; генерування змінюваного у часі варібути будь-якими з декількох різних типів пристроїв анту сигналу без рознесення передачі; генеруванбезпровідного зв'язку, таких як переносний теленя змінюваного у часі варіанту другого сигналу з фон, стільниковий телефон, який сполучається з рознесенням передачі; направлення змінюваного у переносним комп'ютером, що запускає додатки часі варіанту сигналу без рознесення передачі до перегляду Web, основані на ІР-протоколі, стільнидопоміжної антени і направлення змінюваного у ковий телефон з відповідними автомобільними 11 87816 12 наборами режиму гучного зв'язку, персональний ймаються, до ЦКМЗ 18, який забезпечує додаткові цифровий секретар (ПЦС) (PDA), що запускає допослуги маршрутизації для взаємодії з ТМЗК 22. датки Web-браузера IP-протоколу, модуль безпроЯкщо передача основана на пакетах, наприклад, є відного зв'язку, вбудований в переносний комп'ювикликом передачі даних, призначеним для ІРтер, або стаціонарний модуль зв'язку, наприклад мережі 24, то ЦКМЗ 18 буде направляти пакети для локальної безпровідної абонентської лінії, або даних в ВОПД 20, який буде посилати пакети в ІРсистема зчитування результатів вимірювань. У мережу 24. Як альтернатива, КБС 16 буде направбільшості звичайних варіантів здійснення віддалеляти пакети безпосередньо до ВОПД 20, який поні станції можуть бути будь-яким типом блока зв'ясилає пакети до ІР-мережі 24. зку. У системі Ш-МДКР термінологія компонентів Віддалені станції 12а-12b можуть бути вигідно системи безпровідного зв'язку відрізняється, але сконфігуровані для виконання одного або більше функціональні засоби є схожими. Наприклад, база безпровідних протоколів пакетованих даних, зова станція може також визначатися як контролер таких як описані, наприклад, в стандарті радіомережі (КРМ) (RNC), який працює в наземній EIA/TIA/IS-707. У окремому варіанті здійснення мережі радіодоступу (U-TRAN), універсальної сисвіддалені станції 12a-12d генерують IP-пакети, теми мобільного зв'язку (UMTS). призначені для ІР-мережі 24, і інкапсулюють IPСигнали, що передаються в системах зв'язку, пакети в кадри за допомогою протоколу РРР («з за своїй природою схильні до погіршень, таких як точки в точку»). шум каналу і перешкоди. У залежності від рівня У варіанті здійснення IP-мережа сполучається шуму каналу і перешкод дані, що передаються, з ВОПД 20, ВОПД 20 сполучається з ЦКМЗ 18, можуть відновлюватися або не відновлюватися в ЦКМЗ 18 сполучається з КБС 16 і ТМЗК 22, а КБС приймачі. Існують різні методи кодування з конт16 сполучається з базовими станціями 14а-14с ролем помилок (ККП) (ЕСС) для збільшення стійчерез безпровідні лінії, виконані для передачі пакості всієї системи зв'язку до шумів і перешкод з кетів мови і/або даних відповідно до будь-якого з каналу. Основна ідея таких методів полягає у введекількох відомих протоколів, в тому числі, наприденні надмірної інформації в потік даних, що переклад, Е1, Т1, асинхронний режим передачі (АРП) даються. Якщо при прийомі переданого сигналу (ATM), IP-протокол, протокол РРР, ретрансляція виникли помилки, дані можуть бути все ж відновкадрів (РК), високошвидкісна цифрова абонентсьлені за рахунок використання цієї надмірності. ка лінія (ВЦАЛ) (HDSL), асиметрична цифрова Прикладом способу ККП є згорткове кодуванабонентська лінія (АЦАЛ) (ADSL) або інше основне ня. При згортковому кодуванні біти двійкових даобладнання або послуги цифрової абонентської них вводяться в кінцевий автомат (КА), який виролінії (хЦАЛ) (xDSL). У альтернативному варіанті бляє один або більше двійкових вихідних здійснення КБС 16 сполучається безпосередньо з результатів на кожний біт вхідних даних. Вихідні ВОПД 20, а ЦКМЗ 18 не сполучається з ВОПД 20. результати цього КА називаються кодовими симУ процесі звичайного функціонування мережі волами. Звичайний спосіб для побудови такої КА 10 безпровідного зв'язку базові станції 14а-14с полягає у використанні одного або більше згорткоприймають і демодулюють набори сигналів вивих кодерів, тобто двійкових цифрових фільтрів з східної лінії зв'язку з різних віддалених станцій кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ), що 12а-12d, що беруть участь в телефонних викликах, використовують розрахунки в полях Галуа (GF) (2). перегляді Web або інших передачах даних. КожЯкщо кодові символи спотворюються шумом і пений сигнал висхідної лінії зв'язку, прийнятий задарешкодою в процесі передачі по зашумленному ною базовою станцією 14а-14с, обробляється в цій каналу, то біти даних можуть бути все ж відновлені базовій станції 14а-14с. Кожна базова станція 14ашляхом відповідного виведення, основаних на 14с може сполучатися з множиною віддалених спотворених кодових символах. Виведення можстанцій 12а-12с шляхом модулювання і передачі ливі, оскільки кодові символи є «надмірними», наборів сигналів низхідної лінії зв'язку до віддалетобто кодові символи містять інформацію не тільки них станцій 12a-12d. Наприклад, як показано на про біти вхідних даних, але також про «внутрішній Фіг.1, базова станція 14а здійснює зв'язок одночастан» КА. Способи для оптимального виведення сно з першою і другою віддаленими станціями 12а, бітів вхідних даних з кодових символів, що при12с, а базова станція 14с здійснює зв'язок одночаймаються, відомі в рівні техніки і звичайно відносно з третьою і четвертою віддаленими станціями сяться до алгоритмів решіткового кодування, на12с, 12d. Результуючі пакети спрямовуються до приклад, алгоритму Вітербі або алгоритму Стека. КБС 16, який забезпечує виділення ресурсів виІншим прикладом методу ККП є турбокодуванклику і функції керування мобільністю, в тому числі ня. Турбокодування використовує два або більше гармонійне поєднання гнучких передач обслуговузгорткових кодерів паралельно, послідовно або в вання виклику на конкретні віддалені станції 12аїх комбінації. Результуюча послідовність кодових 12d від однієї базової станції 14а-14с до іншої басимволів також володіє надмірною інформацією зової станції 14а-14с. Наприклад, віддалена станпро біти вхідних даних. Далі, способи для оптимація 12с здійснює зв'язок одночасно з двома базольного виведення бітів вхідних даних з символів, вими станціями 14b, 14с. У результаті, коли що приймаються, відомі в рівні техніки і звичайно віддалена станція 12с пересувається досить даленазиваються алгоритмами турбодекодування. ко від однієї базової станції 14с, виклик буде переУ звичайній системі зв'язку «джерело» генерує даватися до іншої базової станції 14b. потік інформаційних бітів, що представляють, наЯкщо передача є звичайним телефонним виприклад, мовний «трафік» або «трафік» даних. кликом, КБС 16 буде направляти дані, що приЦей потік бітів поділяється і групується, додаються 13 87816 14 різні біти керування, а результат упаковується у кадрах або часових інтервалах, відводи багатовідприйнятний формат для передачі. Мовний трафік і відного приймача призначаються різним багатотрафік даних може бути переданий в різних форпроменевим компонентам на різних часових інтерматах, таких як, наприклад, кадри, пакети і субпавалах. Це іноді відомо як рознесення у часі. кети. Об'єм описаних варіантів здійснення розпоКоли множина просторово розділених антен всюджується на всі системи безпровідного зв'язку, використовується для передачі, відводи багатовіщо використовують будь-які різні формати передвідного приймача призначаються для різних бадачі. Однак для спрощення ілюстрації термін гатопроменевих компонентів, що приймаються від «кадр» використовується для опису формату перізних антен. Цей спосіб звичайно відомий як проредачі, в якому переноситься трафік. сторове рознесення передачі або антенне рознеУ звичайній системі зв'язку з розширеним спесення. Наприклад, якщо L1 відводів призначаються ктром МДКР кадри, які містять біти, піддаються багатопроменевим компонентам на першій антені, згортці або турбокодуванню, повторюються і проa L2 відводів призначаються багатопроменевим ріджуються для отримання послідовності двійкокомпонентам на другій антені, то L=L1+L2. Як альвих кодових символів. Результуючі кодові символи тернатива, визначені відводи багатовідвідного перемежовуються для отримання кадру модульоприймача можуть бути призначені для одночаснованих символів. Вихідні сигнали перемежовувача го прийому одного багатопроменевого компонента визначаються як модульовані символи. Модульоз кожної антени. При рознесенні передачі більше вані символи потім зазнають накриваючої модулясимволів модуляції може бути передано приймачу, ції кодами Уолша і об'єднуються з пілотною посліщо збільшує пропускну здатність системи. Додатдовністю в гілку з ортогональною фазою, ково, рознесення передачі збільшує стійкість сисрозширяються псевдовипадковою послідовністю, теми зв'язку до шумів і перешкод шляхом забезпефільтруються в основній смузі частот і модулюють чення альтернативних трактів сигналу. Наприклад, несучу, що передається. якщо передача від однієї антени до віддаленої Цей сигнал розповсюджується до приймача по станції не діє через фізичне блокування, напримножині трактів передачі і приймається як суперклад, дерева, або через близьке рознесення багапозиція множини компонентів, кожний зі своїми топроменевих компонентів, що об'єднуються девласною амплітудою, фазою і часом затримки. Ці структивно, то, ймовірно, що замість цього множинні тракти передачі називаються «багатопередача від іншої антени досягне віддаленої стапроменевими» і звичайно викликаються відбиттям нції. Отже, передача з рознесенням збільшує навід об'єктів, присутніх в тракті передачі. У приймачі дійність з'єднання, що в середньому вимагає менсигнал узгоджено фільтрується, дискретизується, ше потужності передачі. оцифровується і перетворюється з пониженням У стандарті cdma2000 пропонуються два типи частоти в комплексну основну смугу частот до її систем з рознесенням передачі. Перший тип сисподачі на блок пошуку і процесор обробки множитеми з рознесенням передачі називається ортогони відводів. Блок пошуку звичайно визначає часові нальною системою з рознесенням передачі (ОРП) затримки багатопроменевих компонентів в прийн(OTD), в якій модульовані символи з парними ноятому сигналі. Процесор обробки множини відвомерами передаються за допомогою першої антедів містить множину відводів, кожний з яких синни, а модульовані символи з непарними номерами хронізується з часовою затримкою конкретного передаються за допомогою другої антени. Отже, багатопроменевого компонента. Кожен відвід конполовина модульованих символів посилається за фігурується для стиснення псевдошумовою послідопомогою кожної антени. Передачі від антен роздовністю дискретизованого і оцифрованого колиділяються за рахунок використання різних кодів вання за допомогою псевдошумового коду, Уолша для кожної антени. синхронізованого з конкретною часовою затримДругий тип системи з рознесенням передачі кою відведення. Додатково, для кожного відводу називається системою просторово-часового розбагатовідвідного приймача може виконуватися ширення (ПЧР) (STS). У системі ПЧР всі модульозворотне перетворення Уолша для відділення мовані символи посилаються за допомогою всіх андульованих символів від ортогональних пілотних тен. Передачі від антен модулюються за символів. допомогою матриці «Alamouti», яка дозволяє розПрийняті модульовані і пілотні символи є комділяти і з'єднувати віддаленою станцією два модуплексними векторами довжини L, де L є числом льованих символи у часі. У системі Alamouti два виводів в процесорі обробки множини відводів. різних символи одночасно передаються з двох Коли L відводів призначаються L різним багатоантен і комплексно спряжений інший символ потім променевим компонентам в сигналі, що приймапередається в одному символьному періоді. Нається, ця ситуація іноді називається багатопромеприклад, символ s0 передається через першу анневим рознесенням. тену, тоді як другий символ s1 паралельно передаКоли одні і ті ж модульовані символи передається через другу антену. У одному символьному ються в різних частотних діапазонах або на різних періоді комплексно спряжений сигнал s1* переданесучих, відводи багатовідвідного приймача приється через першу антену, тоді як комплексно значаються різним багатопроменевим компоненспряжений сигнал s0* паралельно передається там на різних несучих. Цей спосіб називається через другу антену. Іншими словами перша антена частотним рознесенням або рознесенням по несупередає {s0, s1*}, тоді як друга антена передає {s1, чій. s0*}. На приймальному кінці об'єднувач формує Коли одні і ті ж модульовані символи повтодва складових символи s0' і s1' з використанням рюються або передаються повторно в майбутніх матриці Н, яка моделює канальний відгук для кож 15 87816 16 налом 200 як шум. Отже, якщо амплітуда першого ного тракту передачі антени. Об'єднані символи багатопроменевого сигналу 200 зменшується, то потім використовуються в правилі рішення по макдля другого багатопроменевого сигналу 210 шусимальній імовірності для отримання рішення для мового компонента сигналу у відношенні сигнал значення прийнятого символу. шум (С/Ш) (SNR) зменшується. Таким чином, якщо Проблема виникає для віддалених станцій без С/Ш відводу1 зменшується, то С/Ш відводу2 збільРП, які працюють в системах, які конфігуруються шується. Це ефект природного балансування. Це для рознесення передачі. У системі з рознесенням явище є одним з переваг використання багатопередачі сигнали в тракті є ортогональними, а інпроменевого приймача в системі зв'язку з розшитерференція між ортогональними сигналами коререним спектром. льована з величиною сигналу. Однак, навіть якщо Однак в системі з рознесенням передачі це сигнали, що передаються через множину антенних явище зникає, якщо віддалена станція не може трактів, можуть бути ортогональними, інтерфереприйняти свій сигнал від двох антен, як у випадку з нція між одним антенним трактом передачі і іншим віддаленими станціями без РП. На Фіг.3 процесор антенним трактом передачі не обов'язково кореобробки множини відводів призначає відвід1 перльована. Якщо величина інтерференції між різнишому багатопроменевому сигналу 200 від першої ми антенними трактами некорельована, то виграантени і другому багатопроменевому сигналу 320 шів передачі, зумовлених об'єднанням від другої антени. Процесор обробки множини відбагатопроменевих трактів, більше немає. водів призначає відвід2 третьому багатопроменеЯк приклад цього явища кореляції припустимо, вому сигналу 330 від першої антени і четвертому що система без РП з одиночною антеною здійснює багатопроменевому сигналу 340 від другої антени. передачу до приймача, і сигнал, що приймається, Величина інтерференції між першою антеною і схильний до власної інтерференції через багатодругою антеною некорельована. Отже, якщо перпроменевість або через деякі інші втрати ортогоший багатопроменевий сигнал 310 зменшується нальності. Передбачимо, що частка власної інпо амплітуді, то амплітуда другого багатопроменетерференції дорівнює 10% від сигналу. Нехтуючи вого сигналу 320 може залишитися тією ж самою. фоновим шумом, приймач сприймає сигнал з інтеЯкщо амплітуда другого багатопроменевого сигнсивністю А1 сигналу і шумом, який дорівнює 10% налу 320 залишається тією ж самою, то С/Ш тревід А1. Отже, відношення сигнал-шум (С/Ш) дорівтього багатопроменевого сигналу 330 і четвертого нює: сигналу 340 будуть не повністю мати вигоду із зменшуваної інтерференції від першого багатоA1 S = = 10 . променевого сигналу 310. Другий багатопроменеN 0,10A 1 вий сигнал 320 все ще інтерферує з прийомом на відводі2. Сигнал і шум корельовані в описаному вище Для станції без РП, яка працює в системі з прикладі, наприклад, якщо шум збільшується, то рознесенням передачі, відводи приймача будуть сигнал також збільшується, так що С/Ш залишаприймати, наприклад, перший багатопроменевий ється постійним. Тепер припустимо, що система з сигнал 310 і третій багатопроменевий сигнал 330, РП з двома антенами використовує одну з антен але на ці сигнали будуть ще зазнавати інтерфередля передачі до приймача, і прийнятий сигнал танцію від другого багатопроменевого сигналу 320 і кож схильний на 10% до власної інтерференції. четвертого багатопроменевого сигналу 340. Отже, Приймач сприймає сигнал з інтенсивністю А1 сигвигода, зумовлена використанням багатопромененал і шум, який становить 10% від (А1+А2), де А2 є вих приймачів, не реалізовується для станцій без інтенсивністю сигналу другої антени, що здійснює РП. передачу до іншого приймача. Отже, С/Ш дорівПотрібно знову зазначити, що поточний стан нює: рівня техніки передбачає підтримку віддаленої станції без РП в системах з рознесенням передачі A1 A1 S за рахунок використання тільки основної антени = = 10 . для передачі сигналів до віддаленої станції без (A1 + A 2 ) N 0,10(A 1 + A 2 ) РП, так що віддалена станція без РП буде приймати модульовані символи, які можуть декодуваСигнал і шум некорельовані через вплив А2. тися віддаленою станцією без РП. Однак внасліЗбільшення в потужності шуму не обов'язково док характеру передач з розширеним спектром, співпадає із збільшенням в потужності сигналу. базова станція з РП також здійснює передачу до Фіг.2 і Фіг.3 ілюструють описане вище явище. віддалених станцій з РП по основній і на допоміжНа Фіг.2 процесор обробки множини відводів приній антенах. Отже, віддалена станція без РП буде значає відвід1 (не показаний) першому багатопрозазнавати інтерференції від допоміжних антен, меневому сигналу 200, прийнятому з першим чавеличина якої не корельована з сигналом без РП. совим зміщенням скремблюючого коду, а відвід2 Представлені варіанти здійснення призначені (не показаний) - другому багатопроменевому сигдля системи з рознесенням передачі, яка підтриналу 210, прийнятому з другим часовим зміщенмує віддалені станції як без РП, так і з РП, із заням скремблюючого коду. Перший багатопромебезпеченням виграшів, пов'язаних з рознесенням невий сигнал 200 безпосередньо інтерферує з передачі до віддалених станцій без РП. другим багатопроменевим сигналом 210 як шум У доповнення до забезпечення виграшів за (показаний пунктирними лініями на кресленнях), а рахунок рознесення передачі для віддалених стадругий багатопроменевий сигнал 210 безпосереднцій без РП ці варіанти здійснення будуть також ньо інтерферує з першим багатопроменевим сиг 17 87816 18 другу антену А2, при цьому сигнали XTD1 і XTD2 забезпечувати механізм для зрівноваження наванспрямовуються до приймачів з РП. Блок 410 перетаження між множиною підсилювачів потужності, розподілу містить апаратне і програмне забезпекожний з яких зв'язаний з множиною передавальчення для обробки і перерозподілу символів через них антен. Крім того, ці варіанти здійснення будуть антенні передавальні тракти Y1 і Y2. Сигнали в також забезпечувати механізм, який дозволить тракті Y1 посилюються першим підсилювачем 420а будь-якому трафіку каналу використовувати всю потужності до передачі антеною А1, а сигнали в доступну потужність підсилювачів потужності. тракті Υ2 посилюються другим підсилювачем 420b Для досягнення описаних вище цілей, сигнали потужності до передачі антеною А2. передачі з РП і без РП передаються через множиФіг.4В і 4С ілюструють обробку і перерозподіл ну антен таким способом, який корелює інтерфесигналу в блоці 410 перерозподілу на Фіг.4А. Блок ренцію між множиною антенних трактів передачі. У 410 перерозподілу приймає сигнали XTD1 і XTD2, які даному описі, сигнали передачі, направлені до є спочатку направленими для передачі через Y1 віддалених станцій без РП, називаються як XN, а (основну антену) і генерує змінювані у часі варіансигнали передачі, направлені до віддалених станти ΧN і XTD1 через тракт Y2 за допомогою будьцій з РП, називаються як XTD. Варіанти здійснення якого змінюваного у часі елемента 415а. Отже, охоплюють використання пристрою, який виконує замість передачі сигналів ΧΝ і XTD1 через тракт Y1 зміну у часі сигналів з рознесенням передачі і сигблок перерозподілу забезпечує в системі передачу налів без рознесення передачі, які потім відобрасигналів XN і XTD1 через тракт Y1, а змінюваних у жаються на множину антенних трактів. Відмітимо, часі варіантів XN і XTD1 - через тракт Y2. що використовується термін «сигнали передачі», а Блок 410 перерозподілу далі приймає сигнал не термін «модульовані символи», для позначення XTD2, який спочатку призначається для передачі сигналу, який спрямовується через антени, оскільчерез тракт Y2 (другий канал), і генерує змінюваки різні модульовані символи, асоційовані з одним ний у часі варіант XTD2 за допомогою змінюваного або декількома каналами, можуть бути об'єднані у часі елемента 415b. Потім через тракт Y2 передля передачі. дається змінюваний у часі варіант XTD2, а не перПеретворення, що змінюється у часі, виконувинний сигнал XTD2. ється для забезпечення хорошого обхвату станцій Фіг.4С показує перерозподіл пілотних сигналів без РП частинами перемежованих модульованих в трактах Y1 і Y2. Пристрій 410 приймає основний символів в сигналі передачі. Іншими словами, в пілотний сигнал Р1 і генерує змінюваний у часі кадрі модульованих символів, прийнятих віддалеваріант Р1. Основний пілотний сигнал посилається ною станцією, будуть зустрічатися спотворені біти через тракт Y1, а змінюваний у часі варіант P1 поі неспотворені біти. Однак через взаємодію, що силається через тракт Y2. Пристрій 410 далі призмінюється у часі, між множиною антен неспотвоймає другий пілотний сигнал Р2 і формує змінюварені біти будуть надходити в досить хорошому ний у часі варіант Р2. Пристрій направляє в тракт стані, такщо приймач може ефективно використоΥ2 тільки змінюваний у часі варіант Р2. вувати описані способи кодування з контролем Елементи 440А, 440В, 450А і 450В використопомилок. Крім того, перетворення сигналів перевуються для формування змінюваних у часі сигнадачі, що змінюється у часі, буде корелювати інлів. У одному аспекті варіанту здійснення змінютерференцію між антенними трактами. вані у часі варіанти генеруються Наприклад, якщо А1>>А2 в даний момент часу, перемножуванням первинного сигналу з комплектобто передача відбувається, головним чином, через основну антену, то відводи приймача без РП сною синусоїдою еjat, де t є часом, а a є констанбудуть захоплювати сигнали з антени А1 з С/Ш, як тою, що визначає швидкість зміни фази. показано нижче: Варіант здійснення, показаний на Фіг.5А, призначений для системи з рознесенням передачі, в якій число антен, які потрібні для системи з рознеA1 A S = 10 » 10 1 » 10 сенням передачі, основане на числі типів сигналу. (A 1 + A 2 ) A1 N Для цілей ілюстрації число типів сигналу, показаАле якщо в інший момент часу перетворення, що змінюється у часі, таке, що А1