Спосіб і пристрій для швидкісного зв’язку у стільникових системах

Номер патенту: 57041

Опубліковано: 16.06.2003

Автор: Зегаві Ефраїм

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб передачі цифрових даних від першої станції зв'язку до другої станції зв'язку, який передбачає операції:

- визначення відстані між зазначеними першою та другою станціями зв'язку,

- вибору інформаційної швидкості передачі, яка відповідає зазначеній відстані, і

- передачі зазначених цифрових даних з зазначеною інформаційною швидкістю.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору інформаційної швидкості включає вибір показника кодування для зазначених цифрових даних.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору інформаційної швидкості включає вибір формату модуляції для зазначених цифрових даних.

4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору показника кодування включає вибір одного з показників згортаючого кодування з зумовленої сукупності таких показників.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена операція визначення відстані включає операції:

- передачі визначаючого місцеположення повідомлення від зазначеної першої станції зв'язку до зазначеної другої станції зв'язку і

- визначення відстані згідно з зазначеним визначаючим місцеположення повідомленням.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена операція визначення відстані включає операції:

- передачі еталонного сигналу відомої потужності,

- вимірювання прийнятої потужності зазначеного еталонного сигналу і

- обчислення значення для зазначеної відстані за зазначеними відомою і прийнятою потужностями.

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначена операція передачі зазначених цифрових даних з зазначеною інформаційною швидкістю передачі здійснюється з фіксованою максимальною енергією.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає операцію заборони щонайменше одній станції зв'язку, суміжній з першою станцією зв'язку, вести передачу, коли веде передачу зазначена перша станція зв'язку.

9. Спосіб прийому цифрових даних у системі зв'язку, у якій перша станція зв'язку передає цифрові дані до другої станції зв'язку з інформаційною швидкістю передачі, визначеною згідно з втратами на шляху проходження між зазначеними першою і другою станціями зв'язку, який включає операції:

- прийому зазначеною другою станцією зв'язку сигналу, який визначає зазначену інформаційну швидкість,

- вибору на зазначеній другій станції зв'язку прийомного формату згідно з зазначеною інформаційною швидкістю і

- прийому зазначених цифрових даних згідно з зазначеним вибраним прийомним форматом.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору формату декодування.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору допоміжного формату декодування.

12. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору формату демодуляції.

13. Пристрій для передачі цифрових даних від першої станції зв'язку до другої станції зв'язку, який має у складі:

- контролер передачі, призначений для вибору формату передачі, який відповідає відстані між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, і для формування сигналу, що визначає зазначений вибраний формат передачі, і

- передавальну систему для прийому зазначених цифрових даних і зазначеного сигналу, що визначає зазначений вибраний формат передачі, і передачі зазначених цифрових даних згідно з зазначеним вибраним форматом передачі.

14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати показник кодування для зазначених цифрових даних.

15. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати формат модуляції для зазначених цифрових даних.

16. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати один з показників згортаючого кодування з зумовленої сукупності таких показників.

17. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що додатково має приймальну підсистему, призначену для прийому визначаючого місцеположення повідомлення від зазначеної другої станції зв'язку, а зазначений контролер передачі приймає зазначене визначаюче місцеположення повідомлення і обчислює відстань між зазначеними першою та другою станціями зв'язку згідно з зазначеним визначаючим місцеположення повідомленням.

18. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що додатково має приймальну підсистему, призначену для прийому сигналу, переданого з відомою енергією зазначеною другою станцією зв'язку, а зазначений контролер передачі виміряє енергію зазначеного прийнятого сигналу і обчислює відстань між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, базуючись на зазначеній виміряній енергії зазначеного прийнятого сигналу.

19. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена передавальна система призначена передавати зазначені цифрові дані з фіксованою максимальною енергією.

20. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що зазначена перша станція зв'язку є стільниковою базовою станцією і обслуговує першу чарунку, а зазначений контролер передачі, крім того, отримує призначений для передачі сигнал, що визначає часовий інтервал, у якому має вестись передача, і забороняє іншим базовим станціям, що обслуговують чарунки, суміжні з зазначеною першою чарункою, вести передачу, коли веде передачу зазначена перша станція зв'язку.

21. Пристрій для прийому цифрових даних у системі зв’язку, у якій перша станції зв'язку передає цифрові дані до другої станції зв'язку, і у якій інформаційна швидкість для зазначених цифрових даних визначається згідно з відстанню між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, який має у складі:

- приймальну підсистему, призначену для прийому на зазначеній другій станції зв'язку сигналу, що визначає зазначену інформаційну швидкість,

- керуючий процесор, призначений вибирати на зазначеній другій станції зв'язку приймальний формат, що відповідає зазначеній інформаційній швидкості,

і у якому зазначену приймальну підсистему, крім того, призначено для прийому зазначених цифрових даних відповідно до зазначеного вибраного приймального формату.

22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати формат декодування.

23. Пристрій за п. 22, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати додатковий формат декодування.

24. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати формат демодуляції.

Текст

1 Спосіб передачі цифрових даних від першої станції зв'язку до другої станції зв'язку, який передбачає операції - визначення відстані між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, - вибору інформаційної швидкості передачі, яка відповідає зазначеній відстані, і - передачі зазначених цифрових даних з зазначеною інформаційною швидкістю 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору інформаційної швидкості включає вибір показника кодування для зазначених цифрових даних 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору інформаційної швидкості включає вибір формату модуляції для зазначених цифрових даних 4 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що зазначена операція вибору показника кодування включає вибір одного з показників згортаючого кодування з зумовленої сукупності таких показників 5 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена операція визначення відстані включає операції - передачі визначаючого місцеположення повідомлення від зазначеної першої станції зв'язку до зазначеної другої станції зв'язку і - визначення відстані згідно з зазначеним визначаючим місцеположення повідомленням 6 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена операція визначення відстані включає операції - передачі еталонного сигналу відомої потужності, - вимірювання прийнятої потужності зазначеного еталонного сигналу і - обчислення значення для зазначеної відстані за зазначеними відомою і прийнятою потужностями 7 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що зазначена операція передачі зазначених цифрових даних з зазначеною інформаційною швидкістю передачі здійснюється з фіксованою максимальною енергією 8 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково включає операцію заборони щонайменше одній станції зв'язку, суміжній з першою станцією зв'язку, вести передачу, коли веде передачу зазначена перша станція зв'язку 9 Спосіб прийому цифрових даних у системі зв'язку, у якій перша станція зв'язку передає цифрові дані до другої станції зв'язку з інформаційною швидкістю передачі, визначеною згідно з втратами на шляху проходження між зазначеними першою і другою станціями зв'язку, який включає операції - прийому зазначеною другою станцією зв'язку сигналу, який визначає зазначену інформаційну швидкість, - вибору на зазначеній другій станції зв'язку прийомного формату згідно з зазначеною інформаційною швидкістю і - прийому зазначених цифрових даних згідно з зазначеним вибраним прийомним форматом 10 Спосіб за п 9, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору формату декодування 11 Спосіб за п 10, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору допоміжного формату декодування 12 Спосіб за п 9, який відрізняється тим, що операція вибору прийомного формату включає операцію вибору формату демодуляції 13 Пристрій для передачі цифрових даних від першої станції зв'язку до другої станції зв'язку, який має у складі - контролер передачі, призначений для вибору формату передачі, який відповідає відстані між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, і для формування сигналу, що визначає зазначений вибраний формат передачі, і - передавальну систему для прийому зазначених цифрових даних і зазначеного сигналу, що визна О о ю 57041 чає зазначений вибраний формат передачі, і передачі зазначених цифрових даних згідно з зазначеним вибраним форматом передачі 14 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати показник кодування для зазначених цифрових даних 15 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати формат модуляції для зазначених цифрових даних 16 Пристрій за п 14, який відрізняється тим, що зазначений контролер передачі призначено вибирати один з показників згортаючого кодування з зумовленої сукупності таких показників 17 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що додатково має приймальну підсистему, призначену для прийому визначаючого місцеположення повідомлення від зазначеної другої станції зв'язку, а зазначений контролер передачі приймає зазначене визначаюче місцеположення повідомлення і обчислює відстань між зазначеними першою та другою станціями зв'язку згідно з зазначеним визначаючим місцеположення повідомленням 18 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що додатково має приймальну підсистему, призначену для прийому сигналу, переданого з відомою енергією зазначеною другою станцією зв'язку, а зазначений контролер передачі виміряє енергію зазначеного прийнятого сигналу і обчислює відстань між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, базуючись на зазначеній виміряній енергії зазначеного прийнятого сигналу 19 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що зазначена передавальна система призначена передавати зазначені цифрові дані з фіксованою максимальною енергією 20 Пристрій за п 13, який відрізняється тим, що зазначена перша станція зв'язку є стільниковою базовою станцією і обслуговує першу чарунку, а зазначений контролер передачі, крім того, отримує призначений для передачі сигнал, що визначає часовий інтервал, у якому має вестись передача, і забороняє іншим базовим станціям, що обслуговують чарунки, суміжні з зазначеною першою чарункою, вести передачу, коли веде передачу зазначена перша станція зв'язку 21 Пристрій для прийому цифрових даних у системі зв'язку, у якій перша станції зв'язку передає цифрові дані до другої станції зв'язку, і у якій інформаційна швидкість для зазначених цифрових даних визначається згідно з відстанню між зазначеними першою та другою станціями зв'язку, який має у складі - приймальну підсистему, призначену для прийому на зазначеній другій станції зв'язку сигналу, що визначає зазначену інформаційну швидкість, - керуючий процесор, призначений вибирати на зазначеній другій станції зв'язку приймальний формат, що відповідає зазначеній інформаційній швидкості, і у якому зазначену приймальну підсистему, крім того, призначено для прийому зазначених цифрових даних ВІДПОВІДНО до зазначеного вибраного приймального формату 22 Пристрій за п 21, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати формат декодування 23 Пристрій за п 22, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати додатковий формат декодування 24 Пристрій за п 21, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор призначено вибирати формат демодуляції Винахід стосується систем зв'язку, зокрема, нового поліпшеного способу і пристрою для швидкісної передачі даних у безпровідних стільникових системах зв'язку Розвиток систем безпровідного зв'язку породив гостру потребу у ШВИДКІСНІЙ передачі даних Модуляція з використанням паралельного доступу з кодовим ущільненням каналів (ПДКУ) є одним з способів, особливо придатних для без-провідної передачі цифрових даних У інших способах безпровідної цифрової передачі застосовують паралельний доступ з розділом часу (ПДРЧ) та паралельний доступ з розділом частот (ПДРЧС) Модуляція з ПДКУ, однак, має суттєві переваги над іншими системами Використання ПДКУ у системах зв'язку, що вимагають паралельного доступу, описано у патентах США 4 901 307 та 5 103 459, включених сюди посиланням Стандарт TIA/EIA/IS-95-A Асоціації Зв'язку (ТІА) визначає спосіб зв'язку з використанням ПДКУ між мобільними станціями і базовими станціями у сотових системах Існуючі системи зв'язку забезпечують тільки відносно низькі швидкості передачі інформації БІЛЬШІСТЬ таких систем не оптимізовано для передачі цифрових даних, а призначено для передачі мовної інформації Отже у галузі існує потреба у способі швидкісної передачі цифрових даних у безпровідних системах зв'язку Задачею винаходу є створення способу і пристрою для передачі цифрових даних у стільникових системах зв'язку Згідно з винаходом у суміжних чарунках стільникової системи не може одночасно відбуватись передача даних Отже, якщо перша базова станція (далі - БС) на одному боці межі між чарунками веде передачу, друга БС на другому боці цієї межі мовчить, доки передає перша БС Оскільки передача у суміжній чарунці є головним джерелом перешкод, то, якщо усунути перешкоди від суміжних чарунок, швидкість передачі БС з обмеженою потужністю можна значно збільшити Згідно З винаходом усі передачі від БС здійснюються з фіксованим рівнем потужності, а передачі до абонентських станцій (далі - АС), що знаходяться у чарунці, здійснюються пакетами, що не перекриваються Таким чином, коли БС передає, ця передача адресується до однієї АС, що дозво 57041 ляє використати усю наявну потужність для передачі даних, що максимізує швидкість передачі до цієї АС Слід відзначити, що йдеться про дві різні, але пов'язані швидкості Одна з них - це інформаційна швидкість, тобто швидкість генерування бітів користувачем, друга - швидкість передачі бітів через ефір Коли передача відбувається з фіксованим рівнем потужності, КІЛЬКІСТЬ інформації, яку можна передати від БС до АС, залежить від факторів запасу каналу, добре відомих фахівцям Найважливішим з цих факторів є втрати на шляху між БС і АС, які сильно залежать від відстані між БС та АС Згідно З винаходом передача до кожної з АС відбувається з фіксованим рівнем потужності, але інформаційна швидкість сигналів, що передаються, змінюється в залежності від відстані між БС та АС У першому втіленні інформаційна швидкість передачі до АС визначається вибором швидкості кодування сигналу, що передається, при ПОСТІЙНІЙ ШВИДКОСТІ передачі У другому втіленні інформаційна швидкість передачі до АС визначається вибором формату модуляції цього сигналу, що безпосередньо змінює швидкість передачі до АС Особливості, задачі та переваги винаходу детально наведено у подальшому описі з посиланнями на креслення, у яких фіг 1 містить типову схему чарунок географічної області, фіг 2 ілюструє взаємозв'язок між контролером базових станцій (далі - КБС), БС і АС, фіг 3 містить приклад часової діаграми і формати кадрів згідно з винаходом, фіг 4 - блок-схема чарунки згідно з винаходом, фіг 5 - блок-схема БС згідно з винаходом, фіг 6 - блок-схема АС згідно з винаходом, фіг 7 - чарунка, розділена на велику КІЛЬКІСТЬ секцій У подальшому описі зони обслуговування БС і БС позначено однаковими номерами Згідно з винаходом дві суміжні чарунки не можуть одночасно вести передачу Наприклад, коли БС 1 (фиг 1) передає, БС 2А2Е не передають Шуми No, яких зазнає БС, що передає у СТІЛЬНИКОВІЙ системі, визначаються рівнянням (1) N o = N b + N m + N t + Nr, (1) де Nb - перешкоди від БС суміжних чарунок, N m - перешкоди від інших шляхів проходження, створених відбиттям, Nt - теплові шуми системи і N r - шуми іншого походження Шуми No обмежують КІЛЬКІСТЬ інформації, яку можна передати у системі зв'язку обмеженої потужності Оскільки, ЗГІДНО З винаходом, заборонено одночасну передачу у суміжних чарунках, це усуває перешкоди Nb від БС суміжних чарунок Крім того, оскільки у кожний момент БС передає тільки до однієї АС, для цієї передачі можна використати усю наявну потужність Зниження загального рівня No шумів і збільшення потужності передачі до певної АС значно підвищують інформаційну швидкість передачі до АС Контролер БС (КБС) 4 (фіг 2) керує роботою багатьох БС географічного регіону Згідно з винаходом, КБС 4 координує передачі БС 1, 2А-2Е і ЗА ЗІ таким чином, що НІЯКІ ДВІ суміжні БС не можуть вести передачу одночасно КБС 4 надсилає сигнал до обраної БС 1, 2А-2Е і ЗА-ЗІ, даючи цим дозвіл передавати протягом зумовленого часу У бажаному втіленні БС згруповано у групи несуміжних БС, отже, кожна з БС певної групи може передавати Наприклад, перша група може складатись з чарунок 2А, 2В, 2Д, ЗВ, ЗШ та ЗЄ Другу групу можуть утворювати чарунки 2Б, 2Г, 2Е, ЗЗА, ЗД та 33 Згідно з бажаним втіленням КБС 4 обирає підгрупу несуміжних чарунок, які можуть передавати, і будь-яка або усі вони можуть передавати протягом кадрового циклу Згідно З часовою діаграмою (фіг 3) КБС 4 надсилає повідомлення з дозволом передачі до БС 1 у момент 0 Згідно З бажаним втіленням КБС 4 надсилає повідомлення до усіх БС цієї групи несуміжних БС, включаючи БС 1 Одержавши це повідомлення, БС 1 веде передачу протягом інтервалу 0 - Т У момент Т КБС 4 надсилає повідомлення з дозволом передачі протягом інтервалу Т - 2Т до БС 2 Ця процедура повторюється для кожної з БС 2Б-2Е, як це показано на фіг З У момент 7Т КБС 4 надсилає повідомлення з дозволом передачі до БС 1, яка передає у інтервалі 7Т-8Т Слід відзначити, що, коли передає одна з БС 2Б-2Е, підгрупа БС 2А-2А може передавати за умови, що жодні дві БС не мають спільної межі між чарунками Наприклад, коли передає БС 2А, чарунки 1, 2Б, ЗЕ, ЗГ та 2Е не можуть передавати, оскільки вони суміжні з чарункою 2А У чарунках 2В-2Е, однак, у цей період передача відбуватись може, оскільки вони не є суміжними з 2А У бажаному втіленні часові інтервали для передачі однакові, що спрощує координування передач БС системи Слід відзначній, що використання різних інтервалів також можливе У втіленні, ілюстрованому фіг 3, цикл передач у чарунках визначено простою дисципліною Зрозуміло, що у такому простому циклі для КБС 4 нема необхідності керувати роботою БС, оскільки кожна БС може передавати у своєму інтервалі без такого керування У бажаному втіленні цикл передач не такий простий, як показаний на фіг 3, а саме, КБС 4 обирає БС або групу несуміжних БС, які мають передавати згідно з КІЛЬКІСТЮ інформації, що знаходиться у черзі на передачу у БС або у групі несуміжних БС КБС 4 веде моніторинг КІЛЬКОСТІ повідомлень, що знаходяться у такій черзі, і обирає БС, базуючись на КІЛЬКОСТІ даних у чергах У кожній чарунці можуть знаходитись кілька АС, кожна з яких вимагає передачі даних до неї від БС, що обслуговує цю чарунку Згідно з прикладом, БС призначає АС, до якій вона передає, ідентифікатор у заголовку У інтервалі 0-Т (фіг 3) БС 1 передає до обраної АС У цьому втіленні тривалість кожного кадру становить 2мс До даних, що передаються, додається заголовок, який містить ідентифікатор обраної АС У іншому паленні кожну чарунку ділять на сектори, до кожного з яких можна передавати не залежно від передач до інших секторів чарунки Цього можна досягти, застосовуючи гостроспрямовані антени, добре ВІДОМІ фахівцям На фіг 7 зображе 57041 но чарунку 600, яку обслуговує БС 510 і яку розділено на сектори 500А-500М У такому втіленні у кожній з чарунок, однаково секторизованих, відбувається передача до довільного сектора або групи секторів Імовірність перекриття передач від суміжних секторів мала за умови, що кожну чарунку розділено на достатню КІЛЬКІСТЬ секторів Слід відзначити, що усі передачі у прямому каналі зв'язку (фіг 3) ведуться з однаковим рівнем Ео енергії, яка звичайно є максимальною енергією передачі, дозволеною урядовими правилами Рівняння (2) описує взаємозв'язок параметрів безпровідної системи зв'язку з фіксованою потужністю Ео = Р!(бит/с)(дБ) + (Eb/No)noTP(flB) + (2) + Ц(ДБ) + Lo(flB) де Ео - фіксована енергія передачі БС, R швидкість передачі, (Еь/г\Іо)Потр - потрібне відношення сигнал/шум для підтримання певної частоти помилок, Ц - втрати на шляху проходження у дБ, І о - ІНШІ втрати у дБ Втрати Ц на шляху сильно _ залежать від відстані між АС та БС Згідно з винаходом, або швидкість передачі R, або потрібне відношення (L/No)noTp сигнал/шум змінюють залежно від цієї відстані Три АС 6А 6Б та 6В (фіг 4) знаходяться у межах чарунки 10, що обслуговується БС 1 Відстані до АС 6А, 6Б та 6В становлять, ВІДПОВІДНО, Г1, Г2 та гЗ У іншому втіленні використовується ефективна відстань, яка є мірою, обраною згідно з втратами на шляху від БС до приймаючої АС Ефективна відстань є функцією фізичної відстані і траєкторії шляху проходження З рівняння (2) можна бачити, що вплив різниць між втратами можна компенсувати змінюючи значення (Еь/Мо)потр Це значення залежить від способів виявлення помилок і захисту даних, що передаються Показником кодування вважатимемо відношення КІЛЬКОСТІ бінарних символів, яку генерує кодуючий пристрій, до КІЛЬКОСТІ біт, що надходять до нього Взагалі, чим вищий цей показник у передавальній системі, тим кращим є захист даних, що передаються, і тим нижчим буде бажане відношення (Еь/Мо)потр сигнал/шум Отже, згідно з першим прикладом втілення винаходу, показники кодування при передачі до АС обирають у залежності від відстані між АС та БС Оскільки системи зв'язку працюють у обмеженому діапазоні частот, підвищення показника кодування знижує пропускну інформаційну здатність системи Згідно З рівнянням (2) вплив зміни втрат Ц можна компенсувати зміною швидкості передачі R Ця швидкість визначається рівнянням R=R s xlog 3 M, (3) де Rs - КІЛЬКІСТЬ переданих символів, а М - КІЛЬКІСТЬ СИМВОЛІВ у модуляційному наборі Отже, якщо відстань між АС та БС велика, швидкість передачі R зменшують Згідно з винаходом швидкість передачі змінюють зміною формату модуляції з зменшенням або збільшенням КІЛЬКОСТІ СИМВОЛІВ у модуляційному наборі Таким чином, при малих відстанях між АС та БС швидкість передачі збільшують Згідно З другим прикладом втілення КІЛЬКІСТЬ СИМВОЛІВ встановлюють, обираючи формат модуляції Інформаційною швидкістю є швидкість, з якою передаються біти некодованої користува 8 льної інформації Вважаючи, що фізична і ефективна відстані тісно пов'язані, БС 1 передає до AC 6A з меншою інформаційною швидкістю, ніж до АС 6Б, оскільки ефективна відстань до АС 6А більша, ніж до 6Б Згідно З прикладом втілення кожна АС передає до БС, яка обслуговує зону, де знаходиться АСі повідомлення, яким інформує про своє місцезнаходження У іншому втіленні для визначення цього місцезнаходження можна використати ВІДОМІ фахівцям способи на БС, У ще одному втіленні БС використовує ефективну відстань, яку визначає вимірюванням втрат на шляху між БС та АС Таке вимірювання можна здійснити, передаючи від БС сигнал відомої потужності і виміряючи цю потужність на АС, або, навпаки, передаючи сигнал відомої потужності від АС і виміряючи цю потужність на БС Слід відзначити, що при згадуванні відстані між АС та БС мається на увазі як фізична, так і ефективна відстань, визначені вимірюванням втрат на шляху проходження Згідно З винаходом початковий показник кодування або формат модуляції встановлюють під час процедури обслуговування Потім відстань відстежують У випадку суттєвої зміни відстані обирають новий показник кодування або новий формат модуляції, що відповідають новій відстані Згідно З першим втіленням БС обирає показник кодування ВІДПОВІДНО до відстані між АС та БС БС передає до приймаючої АС дані про обраний показник кодування, а ця АС обирає ВІДПОВІДНИЙ цьому показнику формат декодування Згідно З другим втіленням БС обирає формат модуляції, базуючись на відстані між АС та БС, і передає до приймаючої АС дані про цей формат Ця АС встановлює режим демодуляції прийнятих сигналів, модульованих згідно з обраним форматом Блок-схему прикладу втілення БС 1 наведено на фіг 5, відповідну блок-схему АС 6А наведено на фіг 6 У першому прикладі втілення показник кодування для передачі до АС обирають, базуючись па відстані між АС та БС Інформаційна швидкість змінюється з разом швидкістю передачі R, яку утримують постійною, обираючи один з багатьох показників кодування Спочатку AC 6A реєструється на БС 1 У процесі реєстрації мобільна станція 6А повідомляє БС про своє існування і виконує відомий основний набір операцій, пов'язаних з реєстрацією Реєстрацію пристрою описано у патенті США 5 289 527, включеному сюди посиланням У прикладі втілення генератор 218 сигналів АС 6А формує повідомлення про її місцезнаходження і надсилає це повідомлення до передавальної підсистеми 216 Підсистема 216 кодує, модулює, підвищує частоту і підсилює це повідомлення і через антенний перемикач 201 надсилає його для передачі до антени 200 Антена 120 приймає повідомлення про місцезнаходження, і від неї це повідомлення надходить до приймальне! підсистеми 118 Підсистема 118 підсилює, знижує частоту, демодулює і декодує прийняте повідомлення і надсилає його до контролера 104 передачі У прикладі втілення винаходу мобільна стан 57041 ція 6А передає до БС 1 повідомлення про місцезнаходження під час реєстрації Крім того, AC 6A слідкує за власним переміщенням і, якщо відстань зміниться щонайменше на певну величину, AC 6A передасть повідомлення про нове місцезнаходження Як уже відзначалось, можна використати альтернативні способи визначення місцезнаходження АС або способи, засновані на вимірюванні втрат на шляху У прикладі втілення інформація про місцезнаходження надходить до контролера 104 передачі БС 1, який обчислює відстань між БС 1 і AC 6A, Контролер 104 обирає показник кодування ВІДПОВІДНО до відстані між АС та БС У бажаному вішенні ці відстані квантовано дискретними значеннями (див фіг 4) Згідно З фіг 4 усі АС, що знаходяться між БС 1 і колом 7А, приймають інформацію з першим показником кодування, усі АС розташовані між колом 7А і колом 7Б - з другим показником кодування, а усі АС, розташовані між колом 7Б і колом 7В - з третім показником кодування Наприклад, БС 1 може використовувати кодування з показником 1/2, передаючи до АС 6Б, близької до БС 1 Однак, передаючи до віддаленої AC 6A, БС може використати показник 1/8 Якщо відстань між АС та БС значна, може бути обраний код з вищим показником, а якщо невелика, то код з нижчим показником Способи виявлення і виправлення помилок, що використовуються на AC 6A, дозволяють знизити відношення сигнал/шум (Еь/М0)Гютр, яке відповідає частоті помилок Зниження показника кодування дозволяє збільшити КІЛЬКІСТЬ помилок, які можна виправити, і знизити необхідне відношення сигнал/шум У першому прикладі втілення контролер 104 передачі обирає показник кодування, як це описано вище, і надсилає дані про нього до AC 6A У прикладі втілення повідомлення що вказує на показник кодування, передається у пейджерному канапі під час реєстрації Пейджерні канали у безпровідних системах зв'язку використовуються для надсилання коротких повідомлень від БС до АС У бажаному втіленні система зв'язку дозволяє БС 1 передавати повідомлення про показник кодування у інформаційному каналі Однією з причин зміни показника кодування є зміна місцезнаходження АС 6А У прикладі втілення повідомлення, що вказує на обраний показник кодування, передається контролером 104 передачі до кодуючого пристрою 106, який кодує повідомлення Кодовані символи від кодуючого пристрою 106 надходять до переупорядковувача 108, який переупорядковує символи з згідно з зумовленим форматом переупорядкування Після ЦЬОГО переупорядковані символи надходять до скремблера 108, який шифрує цей сигнал згідно з форматом розширення ПДКУ, як це описано у згаданих вище патентах США 4 901 307 та 5 103 459 Шифрований сигнал надходить до модулятора 112, який модулює його згідно з зумовленим форматом модуляції У прикладі втілення таким форматом є квадратурна фазова модуляція (КВФМ), Модульований сигнал надходить до передавача 114, який підвищує його частоту, підсилює і пере 10 дає через антену 116 Це повідомлення, яке вказує на показник кодування, приймається антеною 200 і надсилається до приймача 202 Приймач 202 знижує частоту прийнятого сигналу, підсилює його і спрямовує до демодулятора 204, який демодулює прийнятий сигнал У прикладі втілення, форматом демодуляції є КВФМ Після ЦЬОГО сигнал надходить до еквалайзера 205 каналів, який знижує вплив довкілля розповсюдження сигналу, тобто багатошляховості Такі еквалайзери добре ВІДОМІ фахівцям (див заявку 08/509 722 на патент США від 31 07 1935, включену сюди посиланням) Від еквалайзера сигнал надходить до дескремблера 206, який дешифрує сигнал згідно з форматом ПДКУ (див, згадані вище патенти США 4 901 306 та 5 103 459) Дешифровані символи надходять до відновлювача 208 упорядкування, який упорядковує їх згідно з зумовленим форматом упорядкування Після цього символи надходять до декодера 210, який декодує повідомлення, що визначає обраний показник кодування і спрямовує його до керуючого процесора 212 У ВІДПОВІДЬ процесор 212 надсилає до декодера 210 сигнал, яким визначається формат декодування, призначений для швидкісної передачі даних У прикладі втілення декодер 210 може декодувати прийнятий сигнал згідно з кількома форматами декодування, кожний з яких відповідає певному формату кодування Дані, призначені для передачі до АС 6А, 6Б, 6В чарунки 1 (фіг 5), надходять до черги 100 Дані зберігаються у черзі 100 згідно з АС, до якої вони мають бути передані Дані для AC 6A зберігаються у пам'яті 102А, для АС 6Б - у пам'яті 102Б, для АС 6В - у пам'яті 102В і т Д РІЗНІ елементи 102А-102Л наведено лише як ілюстрацію, зрозуміло, що насправді черга розміщується у єдиному запам'ятовуючому пристрої, а окремим АС відповідають окремі місця у пам'яті На початку (t = 0) першого інтервалу (фіг 3) КБС 4 надсилає до контролера 104 передачі повідомлення, яким інструктує БС 1 почати передачу У ВІДПОВІДЬ контролер знаходить у своїй зоні обслуговування приймаючу АС і тривалість знаходження даних у черзі У бажаному втіленні вибір приймаючої АС базується на КІЛЬКОСТІ даних у черзі для передачі до АС, що знаходяться у зоні обслуговування Контролер 104 передачі обирає один э елементів 102А-102Л пам'яті, що відповідає обраній АС і надсилає до нього сигнал Крім того, він надсилає до ВІДПОВІДНОГО кодуючого пристрою 106 сигнал, яким визначається показник кодування для передач до обраної АС Контролер 104 надсилає до кодуючого пристрою 106 повідомлення-заголовок, яке містить ідентифікатор обраної АС У прикладі втілення кодуючий пристрій 106 кодує це повідомлення, використовуючи формат, спільний для усіх АС Дані заголовка кодуються у форматі, відмінному від призначеного для решти даних, і, таким чином, АС може не декодувати дуже великий об'єм даних, переданих протягом інтервалу передачі і но призначених для цієї АС Контролер 104 після цього надсилає сигнал до елемента 102А пам'яті, інструктуючи його надісла 57041 12 11 ти дані і визначаючи максимальний об'єм даних, втрат на шляху Ц і швидкості R передачі При виякий може бути переданий до приймаючої АС прощих швидкостях передачі використовується фортягом зумовленого інтервалу часу Цей максимамат модуляції з більшою КІЛЬКІСТЮ модуляційних льний об'єм є тим максимумом інформації, який символів Наприклад, для передачі до близької АС може бути переданий до AC 6A протягом інтерваможна використати 28-арну а для передачі до далу Т при обраному показнику кодування RKOfl, при лекої АС - 16-арну квадратурно-амплітудну модуфіксованій швидкості передачі R, згідно з рівнянляцію ням (4) У прикладі втілення AC 6A передає до БС 1 повідомлення про своє місце знаходження У ВІДМаксимум Даних - (R х Т)/Вкод (4) ПОВІДЬ БС 1 обирає формат модуляції Як відзнаУ ВІДПОВІДЬ елемент 102А пам'яті надсилає до чалось для попереднього втілення, відстані, обчикодуючого пристрою 106 дані, об'ємом не більше слені контролером 104, квантовано, і формат максимума модуляції обирається в залежності від квантоваКодуючим пристрій кодує дані, використовуюних відстаней Усі АС (фіг 4), що знаходяться між чи обраний формат і об'єднує кодовані символом БС 1 і колом 7А, приймають інформацію з першим заголовка з кодованими символами даних У приформатом модуляції, усі АС розташовані між кокладі втілення кодуючий пристрій 106 може кодулом 7А і колом 7Б - з другим форматом модуляції, вати дані з згорткою, використовуючи кілька покаа АС, розташовані між колом 7Б і колом 7В - з трезників кодування Наприклад, він може кодувати тім форматом Наприклад, БС 1 може використодані з згорткою з показниками кодування 1/2 4/3/ вувати формат КВФМ, передаючи до АС 6Б, бли1/4 та 1/5 Показники кодування можуть змінювазької до БС 1 Однак, передаючи до віддаленої АС тись і приймати будь-які значения шляхом комбі6А, БС 1 може використати 64-арну квадратурнонування кодуючих пристроїв Від кодуючого приамплітудну модуляцію, У прикладі втілення повідстрою 106 символи надходять до омлення з даними про обраний формат модуляції перевпорядковувача (ПВП) 108 передається у пейджерному каналі у процесі реПВП 106 переупорядковує символи згідно з єстрації У бажаному втіленні БС може змінювати зумовленим форматом розширення ПДКУ і Надформат модуляції ПОСЛІДОВНІСТЮ повідомлень у силає їх до скремблера 110 Скремблер 110 шифпейджерному каналі рує символи згідно з форматом розширення ПДКУ і надсилає їх до модулятора 112 Варто відзначиПереданий сигнал, що вказує на формат моти, що, оскільки передача йде тільки до однієї АС, дуляції, приймається AC 6A, як це описано вище, і скремблер 110 використовується для захисту данадсилається до керуючого процесора 212 Цей них і для підвищення нечутливості сигналу до вупроцесор надсилає сигнал до демодулятора 204, зько-смугових шумів, а не для забезпеченим павказуючи формат демодуляції, який має бути виралельного доступу користаний Згідно З другим прикладом втілення демодулятор 204 може демодулювати прийнятий Модулятор 112 модулює розширені сигнали сигнал, використовуючи кілька форматів ВІДПОВІзгідно з зумовленим форматом модуляції У приДНИЙ формат модуляції обирається згідно з сигнакладі втілення модулятор 112 є 16-арним квадралом від керуючого процесора 212 турно-амплітудним модулятором Модульовані символи надходять від нього до передавача 114, Да і, призначені для передачі до АС 6А, 6Б, 6В який підвищує частоту сигналу, підсилює його і чарунки 1 (фіг 5), надходять до черги 100 На попередає через антену 116 чатку (t = 0) першого інтервалу (фіг 3) КБС 4 надсилає до контролера 104 передачі повідомлення, Передати сигнал приймається на AC 6A антеяким інструктує БС 1 почати передачу У ВІДПОВІДЬ ною 200 Від антени 200 прийнятий сигнал надхоконтролер знаходить у своїй зоні обслуговування дить до приймача 202, який знижує частоту прийнприймаючу АС і тривалість знаходження даних у ятого сигналу, підсилює його і спрямовує до черзі Контролер 104 обирає один з елементів демодулятора 204, який демодулює прийнятий 102А-102Л пам'яті, що відповідає обраній АС і сигнал згідно з замовленим форматом Після цьонадсилає до нього сигнал, що відповідає обраній го сигнал надходить до еквалайзера 205 каналів, АС Крім того він надсилає до ВІДПОВІДНОГО модуописаного вище, а від нього - до дескремблера лятора 112 сигнал, який визначає обраний формат 206, який дешифрує сигнал згідно з ВІДПОВІДНИМ модуляції форматом ПДКУ Відновлювач упорядкування 208 упорядковує дешифровані символи і надсилає їх Контролер 104 надсилає до кодуючого придо декодера 210 строю 106 повідомлення-заголовок, яке містить ідентифікатор обраної АС Кодуючий пристрій 106 Декодер 210 декодує символи згідно з зумовкодує це повідомлення, як це описано вище Контленим форматом декодування, визначеним проролер 104 після цього надсилає сигнал до елемецесором 212 У прикладі втілення він декодує упонта 102А пам'яті, інструктуючи його надіслати дані рядковані символи згідно а одним з сукупності і визначаючи максимальний об'єм даних, який моформатів, обраних, керуючись показником кодуже бути переданий до приймаючої АС протягом вання Декодовані символи надходять до користузумовленого інтервалу часу Цей максимальний вача AC 6A об'єм є тим максимумом інформації, який може У другому втіленні контролер 104 передачі бути переданий до AC 6A протягом інтервалу Т обирає формат модуляції в залежності від відстані при обраній швидкості, згідно з рівнянням (5) між БС та АС БС 1 надсилає дані про обраний формат модуляції до АС Цей формат безпосереМаксимум Даних = М х Rc x T (5) дньо визначає швидкість R передачі У цьому виде М КІЛЬКІСТЬ модуляційних символів обранопадку усі параметри рівняння (2) фіксовані, крім го формату модуляції, a Rs - швидкість передачі 57041 14 13 символів У ВІДПОВІДЬ елемент 102А пам'яті надсивище Від еквалайзера сигнал надходить до делає до кодуючого пристрою 106 дані, об'ємом не скремблера 206, який дешифрує сигнал згідно з більше максимума форматом ПДКУ Дешифровані символи надходять до відновлювача 2 08 упорядкування, який Згідно З другим прикладом втілення кодуючий відновлює їх упорядкування їх згідно з зумовленим пристрій 106, кодує повідомлення з фіксованим форматом упорядкування ПДКУ показником кодування і об'єднує кодовані символи заголовка з кодованими символами даних СимвоУ прикладі втілення символи після цього надли від кодуючого пристрою 106 надходять до пеходять до декодера 210, який спочатку декодує реупорядковувача, який переупорядковує символи заголовок, який міститься у одержаних символах, і з згідно з зумовленим форматом пере упорядковуспрямовує повідомлення заголовок до вузла 214 вання Після ЦЬОГО переупорядковані символи перевірки заголовка, який має підтвердити, що надходять до скремблера 108, який шифрує цей передану інформацію призначено для AC 6A Яксигнал згідно з форматом розширення ПДКУ, і що це так, вузол 214 надсилає сигнал до декодера надсилає його до модулятора 112 210, інструктуючи його цим декодувати решту інформації У іншому втіленні декодується уся інфоМодулятор 112 модулює шифровані символи рмація і тільки після цього здійснюється перевірка згідно з зумовленим форматом модуляції У призаголовка Декодовані символи від декодера 210 кладі втілення модулятор 112 може перетворюванадсилаються до користувача AC 6A ти шифровані символи у модуляцію згідно з кількома форматами модуляції Модульований сигнал Слід відзначити, що не виключено застосуваннадходить до передавача 114, який підвищує його ня систем, у яких використовуються як варювання частоту, підсилює і передає через антену 116 показника кодування, так і зміни формата модуляції Переданий сигнал приймається на AC 6A антеною 200 і надсилається до приймача 102 ПриНаведений опис бажаних втілень дозволить ймач 202 знижує частоту прийнятого сигналу, підбудь-якому фахівцю у цій галузі застосувати винасилює його і спрямовує до демодулятора 204, який хід зробивши, якщо потрібно, необхідні зміни на демодулює прийнятий сигнал згідно з обраним основі принципів винаходу Наведений опис не форматом демодуляції Після цього сигнал надхообмежує об'єму винаходу, а лише ілюструє його дить до еквалайзера 205 каналів, який описано основні концепції z тNІ Ф1Г.1 ФІГ.2 -. Z T ЗТ БС БС БС БС 2В 2Б 2А ПЕРЕДАЄ т БС БС БС БС і ПЕРЕДАЄ 2Д ПЄРЄДАЄ 2Г ПЕРЕДАЄ 4Т 6Т БС ,7Т ДАНІ СП о Г BXfflHI ДАНІ КОДУЮЧИЙ _ _ ПРИСТРІЙ ПЕРЕВПОРЯД -110 СКРЕМБЛЕР 1 _ W МОДУЛЯТОР ТУ КОНТРОЛЕР ПЕРЕДАЧІ т t ВІДКБС •118 ПРИЙМАЛЬНА ПІДСИСТЕМА 17 57041 18 500Б 500 М 500 к 500Г 500Ї Ф1Г.7 Комп'ютерна верстка Т Чепелсва Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and apparatus for high-rate data transmission in a cellular communication system

Назва патенту російською

Способ и устройство для передачи данных, с большой скоростью, в системе сотовой связи

МПК / Мітки

МПК: H04B 7/26, H04Q 7/22

Мітки: стільникових, пристрій, зв'язку, спосіб, швидкісного, системах

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-57041-sposib-i-pristrijj-dlya-shvidkisnogo-zvyazku-u-stilnikovikh-sistemakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для швидкісного зв’язку у стільникових системах</a>

Подібні патенти