Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДАМИ МНОГООТВОДНОГО ПРИЕМНИКА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ - Патент РФ 2142673
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДАМИ МНОГООТВОДНОГО ПРИЕМНИКА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДАМИ МНОГООТВОДНОГО ПРИЕМНИКА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОТВОДАМИ МНОГООТВОДНОГО ПРИЕМНИКА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Многоотводный приемник содержит множество отводов, каждый из которых содержит демодулятор для демодулирования составляющей многолучевого сигнала и контур временного слежения для управления временным положением отвода в соответствии с временным положением составляющей многолучевого сигнала. Определяется состояние, характеризуемое низким значением задержки распространения сигнала, и два соседних отвода управляются для предотвращения сходимости двух или более составляющих к общему временному положению. Повышение эффективности многоотводного приемника достигается тем, что обеспечивается разнесение каналов за счет поддержания интервала разнесения временных положений отводов даже при низких значениях задержки распространения сигнала. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2142673
Класс(ы) патента: H04J13/02
Номер заявки: 98117443/09
Дата подачи заявки: 15.09.1998
Дата публикации: 10.12.1999
Заявитель(и): Моторола, Инк. (US)
Автор(ы): ЛаРоса Кростофер П. (US); Карни Майкл Дж. (US); Бекер Кристофер Дж. (US); Эберхардт Майкл А. (US); Франк Колин Д. (US); Раски Филлип Д. (US)
Патентообладатель(и): Моторола, Инк. (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к системам связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к многоотводному приемнику и способу управления отводами, многоотводного приемника в системе с расширенным спектром частот.
В системе с расширенным спектром частот передачи сигнала в прямой линии связи от базовой станции к мобильной станции включает один канал пилот-сигнала и множество каналов трафика. Канал пилот-сигнала декодируется всеми пользователями. Каждый канал трафика предназначен для декодирования одним пользователем. Поэтому каждый канал трафика кодируется с использованием кода, известного как базовой, так и мобильной станции. Канал пилот-сигнала кодируется с использованием кода, известного базовой станции и всем мобильным станциям. Кодирование каналов пилот-сигнала трафика расширяет спектр передач, осуществляемых в системе.
Одним из примеров системы связи с расширенным спектром является сотовая радиотелефонная система, соответствующая стандарту Ассоциации промышленности связи/Ассоциация промышленности электроники (TIA/EIA) "Стандарт совместимости базовой станции и мобильной станции для двухрежимной широкополосной сотовой системы с расширенным спектром" ("IS-95"). Индивидуальные пользователи в системе используют одну и ту же частоту, но различаются друг от друга за счет использования индивидуальных кодов расширения спектра. Другим примером систем с расширенным спектром являются радиотелефонные системы, работающие на частоте 1900 МГц, обычно называемые DCS1900. Кроме того существуют и другие системы радиосвязи и радиотелефонные системы, использующие методы расширения спектра.
Стандарт IS-95 является примером системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с прямой модуляцией последовательностью расширения спектра. В такой системе передаваемые сигналы расширяются по спектру с использованием псевдослучайного шумового кода. Сигналы данных расширяются по спектру с помощью элементов кода, представляющих собой минимальный по длительности элемент кода расширения спектра. Ключевым системным параметром является длительность элемента кода. В системе стандарта IS-95 частота тактирования элементов кода составляет 1,2288 Мэлементов в секунду, что эквивалентно длительности элемента около 0,814 мкс.
В мобильных станциях, используемых в системах связи с расширенным спектром частот, обычно используют многоотводные приемники. Многоотводный приемник содержит два или более приемных отвода, которые независимо принимают радиочастотные (РЧ) сигналы. На каждом отводе осуществляется оценка усиления и фазы канала и демодуляция РЧ-сигналов для формирования символов трафика. Символы трафика с приемных отводов объединяются в блоке объединения символов для формирования на выходе принятого сигнала.
Многоотводный приемник используется в системах связи с расширенным спектром для объединения сигналов многолучевого распределения и использования таким образом разнесения каналов. Сигналы многолучевого распространения включают в себя сигналы прямого распространения, принимаемые непосредственно от передающего устройства, и сигналы, отраженные от объектов и местности. Сигналы многолучевого распространения, принимаемые в приемнике, разделены во времени. Интервал разделения или разница во времени обычно бывает порядка нескольких длительностей элемента кода. Путем объединения отдельных выходных сигналов с отводов многоотводного приемника обеспечивается возможность разнесения по трассе распространения сигналов.
Обычно отводы многоотводного приемника распределены для приема набора наиболее мощных сигналов многолучевого распространения. То есть приемник определяет местоположение локальных максимумов принимаемого сигнала. Первый отвод выделяется для приема самого мощного сигнала, второй отвод выделяется для приема следующего по мощности сигнала и так далее. По мере того как мощность принимаемого сигнала изменяется вследствие замирания или других причин, распределение отводов приемника изменяется. После распределения отводов местоположения во времени максимумов сигнала изменяются медленно и могут отслеживаться контурами временного слежения в каждом выделенном отводе. Если сигналы многолучевого распределения отделены друг от друга временной задержкой, по меньшей мере равной одной длительности элемента кода, тогда каждый канал распределения может быть селектирован схемами временного слежения многоотводного приемника и за счет этого может быть получен выигрыш обработки с использованием разнесения.
Во многих каналах составляющие многолучевого распространения разделены интервалами, много меньшими, чем длительность элемента кода. Существующие системы, однако, не способны обеспечить разделение составляющих многолучевого распространения, разделенных такими малыми интервалами, по нескольким причинам. Во-первых, в случае, если канал статичен и профиль многолучевого распространения дает лишь один локальной максимум при наличии двух незначительно разнесенных составляющих многолучевого распространения, схемы временного слежения для отводов, распределенных на длительности одного элемента локального максимума, будут перенастраивать отводы на временное положение локального максимума и преимущество, обеспечиваемое разнесением каналов, будет потеряно. Во-вторых, отводы могут отслеживать одно и то же временное положение даже при разнесении на один или более элементов кода. При наличии сильной составляющей сигнала многолучевого распространения, в то время как другая составляющая находится в состоянии глубокого замирания, система автоматической подстройки по задержке отвода, выделенного для обработки замирающей составляющей, будет детектировать энергию боковых лепестков незамирающей составляющей и отслеживать местоположение незамирающей составляющей. И вновь, вследствие сходимости отводов по времени, преимущества разнесения каналов теряются.
Таким образом, в технике существует потребность в усовершенствованном многоотводном приемнике и в способе управления отводами, которые могут реализовать преимущества разнесения каналов в условиях, когда составляющие многолучевого распространения разнесены менее чем на одну длительность элемента кода.
Новые признаки настоящего изобретения подробно изложены в прилагаемой формуле изобретения. Изобретение, вместе с его задачами и преимуществами, поясняется в следующем описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - блок-схема системы связи с расширенным спектром,
фиг. 2 - блок-схема контура временного слежения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 3 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления распределением отводов в многоотводном приемнике в соответствии с настоящим изобретением,
фиг. 4 - блок-схема отвода многоотводного приемника для использования в радиотелефоне по фиг. 1,
фиг. 5 - блок-схема контура временного слежения в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения,
фиг. 6 - блок-схема схемы защиты многоотводного приемника от наложения сигналов,
фиг. 7 - временная диаграмма, иллюстрирующая действие схемы защиты от наложения сигналов по фиг. 6,
фиг. 8 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления распределением отводов в многоотводном приемнике в соответствии с настоящим изобретением.
В соответствии с фиг. 1, система связи 100 включает множество базовых станций, таких как базовая станция 102, обеспечивающая радиосвязь с одной или более мобильными станциями, такими как радиотелефон 104. Радиотелефон 104 выполнен с возможностью приема и передачи сигналов системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью для связи с множеством базовых станций, включая базовую станцию 102. В показанном варианте осуществления изобретения система связи 100 работает в соответствии со стандартом TIA/EIA IS-95 на частоте 800 МГц. Система связи 100 может также работать в соответствии с другими системами МДКР с прямой модуляцией последовательностью, включая системы персональной связи на частоте 1800 МГц, или другие подходящие системы связи с расширенным спектром, или системы МДКР с прямой модуляцией последовательностью.
Базовая станция 102 передает сигналы расширенного спектра на радиотелефон 104. Символы в канале трафика расширены по спектру за счет использования кода Уолша в процедуре, известной как наложение кодовой последовательности Уолша на информационные сигналы. Каждый мобильной станции, такой как радиотелефон 104, присваивается на базовой станции 102 уникальный код Уолша таким образом, чтобы передача сообщений по каналу трафика на каждую мобильную станцию была ортогональна передачам в канале трафика на каждую другую мобильную станцию.
Помимо каналов трафика, базовая станция 102 осуществляет передачи в канале пилот-сигнала, канале синхронизации и канале поискового вызова (пейджинговом канале). Канал пилот-сигнала формируется с использованием нулевой последовательности, на которую наложен нулевой код Уолша, состоящий из одних нулей. Канал пилот-сигнала обычно принимается всеми мобильными станциями в пределах рабочей зоны и используется радиотелефоном 104 для распознавания присутствия системы МДКР, вхождения системы в синхронизм, переключения каналов связи в режиме ожидания, идентификации начального и задержанных сигналов от базовой станции, с которой осуществляется связь, и от базовых станций, создающих взаимные помехи, и для конкретной демодуляции каналов синхронизации поискового вызова и трафика. Канал синхронизации используется для синхронизации хронирования мобильной станции с хронированием базовой станции. Канал поискового вызова используется для передачи пейджинговой информации от базовой станции 102 к мобильным станциям, включая радиотелефон 104.
В дополнение к наложению кодовых последовательностей Уолша, все каналы, передаваемые базовой станцией, расширяются по спектру путем использования псевдослучайной шумовой (ПШ) последовательности, называемой также последовательностью пилот-сигнала. Базовая станция 102 и все базовые станции в системе связи 100 уникально идентифицируются с использованием уникальной начальной фазы, также определяемой как начальное время или фазовый сдвиг, для последовательности канала пилот-сигнала. Последовательности имеют длину 215 элементов кода и генерируются с частотой элементов кода 1,2288 Мэлементов в секунду и, таким образом, повторяются каждые 26-2/3 миллисекунды. При использовании этого короткого кода расширения спектра хронирование радиотелефона 104 синхронизируется с хронированием базовой станции 102 и остальной части системы связи 100.
Радиотелефон 104 содержит антенну 106, аналоговый радиочастотный блок 108, приемный тракт и передающий тракт. Приемный тракт включает аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 110, многоотводный приемник 112, поисковый процессор 114 и контроллер 116. Передающий тракт включает передающий контур 118 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 120.
Антенна 106 принимает РЧ-сигналы от базовой станции 102 и от других базовых станций, находящихся поблизости. Некоторые из принимаемых РЧ-сигналов передаются напрямую, т. е. представляют собой сигналы в зоне прямой видимости, передаваемые от базовой станции. Другие принимаемые РЧ-сигналы являются отраженными или многолучевыми сигналами и задержаны по времени относительно сигналов, передающихся напрямую. Многолучевой сигнал включает по меньшей мере первую составляющую с первым временным положением и вторую составляющую с вторым временным положением. Временные положения первой и второй составляющих изменяются как функция времени, и это изменение отслеживается многоотводным приемником 112.
Принятые РЧ-сигналы преобразуются в электрические сигналы антенной 106 и поступают в аналоговый радиочастотный блок 108. Аналоговый радиочастотный блок 108 фильтрует сигналы и обеспечивает их преобразование в сигналы полосы модулирующих частот. Аналоговые сигналы полосы модулирующих частот поступают в АЦП 110, который преобразует их в поток цифровой информации для дальнейшей обработки.
Многоотводный приемник 112 включает множество приемных отводов, включающих приемные отводы 122, 124, 126 и 128. В рассматриваемом варианте изобретения многоотводный приемник 112 содержит четыре приемных отвода. Однако, может быть использовано любое необходимое количество приемных отводов. Каждый приемный отвод образует приемный канал, выделенный для приема одной составляющей сигнала многолучевого распространения. Приемные отводы имеют контуры временного слежения для управления временным положением отводов. Структура и работа приемных отводов будет подробно представлена ниже.
Контроллер 116 содержит тактовый генератор 134. Тактовый генератор 134 управляет хронированием радиотелефона 104. Например, тактовый генератор генерирует тактовый сигнал "chip х 8" с частотой, в восемь раз превышающей частоту элементов кода 1,2288 Мэлементов в секунду. Контроллер 116 соединен с другими элементами радиотелефона 104. Эти взаимосвязи не показаны на фиг. 1, чтобы чрезмерно не усложнять чертеж.
Поисковый процессор 114 обнаруживает пилот-сигналы, принимаемые радиотелефоном 104 от множества базовых станций, включая базовую станцию 102. Поисковый процессор 114 сжимает спектр пилот-сигналов, используя коррелятор с ПШ кодами, генерируемыми в радиотелефоне 104 с использованием локального опорного хронирования. Как будет подробно описано ниже, поисковый процессор 114 вырабатывает профиль многолучевости для сигналов многолучевого распространения, принимаемых радиотелефоном 104. Используя профиль многолучевости, поисковый процессор 114 распределяет один или более отводов многоотводного приемника для приема составляющих многолучевого распространения. Например, поисковый процессор 114 выделяет первый отвод 122 для приема составляющей с самым сильным принимаемым сигналом, второй отвод 124 - для приема составляющей с вторым по уровню принимаемым сигналом и так далее, пока не будут распределены все отводы. Кроме уровня принимаемых сигналов могут также быть использованы и другие критерии распределения отводов. Таким образом, поисковый процессор действует как схема управления, которая выделяет первый приемный канал, такой как первый отвод 122, для приема первой составляющей многолучевого сигнала, и выделяет второй приемный канал, такой как второй отвод 124, для приема второй составляющей многолучевого сигнала. После того, как поисковый процессор осуществит такое распределение отводов многоотводного приемника, соответствующий отвод независимо отслеживает изменение временного положения выделенной составляющей многолучевого сигнала.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения способ управления отводами в многоотводном приемнике включает, для первого отвода многоотводного приемника, прием первого сигнала и управление временным положением первого отвода в соответствии с изменением временного положения первого сигнала. Способ также включает, для второго отвода многоотводного приемника, прием второго сигнала и управление временным положением второго отвода в соответствии с изменением временного положения второго сигнала. Способ также включает определение минимального интервала времени между временным положением первого отвода и временным положением второго отвода и поддержание по меньшей мере этого минимального интервала. Поисковый процессор обнаруживает условия низкой задержки распространения многолучевого сигнала и выдает сигналы управления на один или более контур временного слежения для предотвращения сходимости двух или более отводов относительно общего временного положения.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения способ управления отводами в многоотводном приемнике включает этапы приема множества сигналов в многоотводном приемнике, выделения каждого отвода многоотводного приемника для приема одного сигнала, обнаружения условия низкой задержки распространения множества сигналов и, в ответ, управления одним или более отводами для предотвращения сходимости двух отводов к общему временному положению. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения схема защиты от наложения сигналов в многоотводном приемнике обнаруживает условие низкой задержки распространения многолучевого сигнала и выдает сигналы управления на один или более контуров временного слежения для предотвращения сходимости двух или более отводов к общему временному положению. Условие низкой задержки распространения соответствует тому, что двум или более отводам многоотводного приемника соответствуют временные положения, разделенные интервалом времени меньшим, чем предварительно определенное пороговое значение. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения предварительно определенным пороговым значением является длительность одного элемента кода. Однако могут быть использованы и другие пороговые значения.
На фиг. 2 представлена блок-схема контура временного слежения 200 в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения. Контур временного слежения 200 включает первую схему определения модуля 202, вторую схему определения модуля 204, накопитель 206, детектор переполнения 208 и схему регулировки по времени 210. Используя контур временного слежения, разделение по времени между первым отводом приемника и вторым отводом приемника поддерживается совместным управлением временным положением первого отвода и второго отвода.
Первая схема определения модуля 202 имеет вход 216, предназначенный для приема выборок пилот-сигнала с первого отвода. Вторая схема определения модуля 204 аналогично имеет вход 218, предназначенный для приема выборок пилот-сигнала с второго отвода. Контур временного слежения 200 предпочтительно совместно используется всеми отводами, что требует логической схемы управления для подачи соответствующих выборок пилот-сигнала в первую схему определения модуля 202 и во вторую схему определения модуля 204. В другом варианте требуемые схемы контура временного слежения 200 будут повторяться со всеми необходимыми соединениями с отводами многоотводного приемника так, что все возможные комбинации отводов будут задействованы.
Первая схема определения модуля 202 определяет амплитуду выборки пилот-сигнала, принятого от первого отвода, а вторая схема определения модуля 204 определяет амплитуду выборки пилот-сигнала, принятого от второго отвода. Соответствующие амплитуды подаются на накопитель 206, и амплитуда выборки пилот-сигнала на втором отводе вычитается из амплитуды выборки пилот-сигнала на первом отводе. Детектор переполнения обнаруживает состояние переполнения по разности амплитуд в накопителе 206. При возникновении состояния переполнения, детектор переполнения 208 посылает сигнал сброса на накопитель 206 и выдает предупреждение о переполнении в схему регулировки по времени 210. В ответ на предупреждение о переполнении схема регулировки по времени 210 корректирует временное положение для первого отвода и второго отвода для поддержания разнесения по времени между временными положениями для этих отводов, по меньшей мере, равного пороговому значению.
Например, в рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения поддержание разнесения по времени, по меньшей мере, равного пороговому значению, включает совместно управляемое отслеживание временного положения первого отвода и временного положения второго отвода. Это достигается различными способами. В одном примере два отвода совместно используют один контур отслеживания опережения-запаздывания по времени, т.е. схему регулировки по времени 210. Опережающий сигнал представляет собой сжатый по спектру пилот-сигнал для одного отвода, а запаздывающий сигнал представляет собой сжатый по спектру пилот-сигнал для другого отвода. При использовании таким способом контура отслеживания опережения-запаздывания, временные положения двух отводов будут смещаться вместе при управлении временным положением отводов. Во втором примере поисковый процессор выдает сигналы управления на первый контур временного слежения первого отвода и второй контур временного слежения второго отвода для поддержания у второго контура временного слежения фиксированной предварительно определенной разницы во времени по отношению к первому контуру временного слежения при отслеживании первым контуром временного положения первой составляющей многолучевого сигнала.
Таким образом в первом варианте осуществления настоящего изобретения профиль многолучевости, определенный поисковым процессором, используется для обнаружения того, когда многолучевый характер распространения перекрывает область от, например, 1/4 элемента до 1 элемента. Профиль многолучевости содержит измеренные значения энергии Ec/I0 (отношение энергии элемента кода к номинальному значению помехи) с приращениями 1/2 элемента ПШ последовательности короткого кода. Если принята одна составляющая многолучевого сигнала, то будет наблюдаться локальный максимум в профиле энергии соответственно временному положению этой составляющей. Измеренные значения энергии в профиле многолучевости значительно спадают на расстоянии ±1 элемент кода от максимума энергии. Это указывает на единственный канал, и только один отвод будет выделен для приема этого канала. Однако, если на расстоянии ±1 элемент кода от локального максимума имеются еще значительные уровни энергии, то для этой области выделяются два отвода с фиксированным интервалом (например, 3/4 элемента кода) между отводами.
После выделения двух отводов для приема в многолучевой области, контура временного слежения обоих отводов связываются вместе таким образом, что оба отвода осуществляли слежение вместе и поддерживали фиксированный интервал разнесения. В соответствии с настоящим изобретением, к операции слежения добавляется управление для предотвращения совместного смещения обоих штырей или их сходимости к общему временному положению.
На фиг.3 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления распределением отводов в многоотводном приемнике в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ начинается на этапе 302. На этапе 304 многоотводный приемник принимает и демодулирует каналы трафика и канал пилот-сигнала. Эти сигналы обычно включают одну или более составляющих многолучевых сигналов. На этапе 306 определяется профиль многолучевости для принимаемых сигналов, например, при помощи поискового процессора, соединенного с многоотводным приемником. В соответствии с профилем многолучевости отводы многоотводного приемника распределяются для приема одной или более составляющих многолучевых сигналов. На этапе 308, этапе 310 и этапе 312 выделенные отводы отслеживают временное положение соответствующих составляющих сигналов.
На этапе 314 определяется, не имеется ли составляющей, отделенной по времени от другой составляющей интервалом меньшим, чем предварительно определенное пороговое значение, например длительность одного элемента кода. Если такой составляющей нет, тогда отсутствует условие низкого значения задержки распространения, и управление возвращается к этапу 308, этапу 310 и этапу 312. Если условие низкого значения задержки распространения существует, то управление переходит к этапу 316, и выбирается фиксированный интервал разнесения, такой как 3/4 длительности элемента кода, для разделения отводов. На этапе 316 два отвода начинают совместное отслеживание. Совместное отслеживание может быть достигнуто путем использования одного контура временного слежения в поисковом процессоре, как описано выше со ссылками на фиг. 2, с закреплением временного положения второго отвода относительно временного положения первого отвода или любым другим подходящим способом.
На этапе 318 определяется факт сохранения между двумя отводами предварительно определенного порогового значения, такого как одна длительность элемента кода. Если этого нет, в совместном слежении больше нет необходимости, и на этапе 320 возобновляется независимое слежение. Если отводы все еще находятся в пределах интервала, соответствующего предварительно определенному пороговому значению, на этапе 322 определяется возможность нахождения двух отводов в интервале меньшем, чем минимальное пороговое значение, такое как 1/4 длительности элемента кода. Если это так, многолучевой сигнал не имеет достаточного расширения для выделения двух отводов, и на этапе 324 выделение второго отвода отменяется. Если два отвода все еще находятся в интервале большем, чем минимальное пороговое значение, управление возвращается к этапу 316 и отводы продолжают совместное слежение.
Таким образом, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, поисковый процессор обнаруживает положение составляющих многолучевого сигнала и управляет временным положением отводов для поддержания интервала разнесения между отводами так, чтобы сохранить преимущества разнесения многолучевых составляющих. Контур временного слежения используется для совместного управления двумя или более отводами многоотводного приемника, чтобы повысить эффективность каналов с низкой задержкой распространения. Если условие низкой задержки распространения сигнала больше не существует, отводы возвращаются к независимому слежению.
Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, система защиты от наложения сигналов накладывает ограничения на выделенные отводы для поддержания минимального временного интервала разнесения. Структура и функционирование этого второго варианта осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже.
На фиг. 4 представлена блок-схема приемного отвода 400, предназначенного для использования в многоотводном приемнике 112 на фиг. 1. Приемный отвод 400 является одним из множества отводов многоотводного приемника 112. Каждый отвод, включая приемный отвод 400, принимает одну составляющую многолучевого сигнала. Приемный отвод 400 выделяется для приема составляющей многолучевого сигнала поисковым процессором 114 (фиг.1). Приемный отвод 400 обычно содержит демодулятор 402 для демодуляции составляющей многолучевого сигнала, имеющей определенное временное положение, и контур временного слежения 404 для управления временным положением для приемного отвода 400 в соответствии с временным положением отслеживаемой составляющей.
Демодулятор 402 принимает входной сигнал от АЦП 110 (фиг. 1). Этот входной сигнал представляет собой поток элементов кода с частотой элементов кода системы такой, как 1,2288 Мэлементов в секунду в стандарте IS-95. Демодулятор 402 сжимает по спектру входной сигнал для выделения пилот-сигнала и канальных символов. Канальные символы подаются на контроллер 116 для обработки. Демодулятор 402 выдает информацию о канале, такую как усиление канала и фаза канала, на поисковый процессор 114 (фиг.1).
Контур временного слежения 404 отслеживает изменение во времени составляющей многолучевого сигнала, выделенной для обработки приемным отводом 400, и в ответ управляет временным положением приемного отвода 400. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения контур временного слежения 404 включает систему автоматической подстройки по задержке для определения ошибки слежения и выработки корректирующего сигнала. Временное положение отвода соотносится с системным временем с приращениями, равными кратным значениям длительности кадра и ее долям. Корректирующий сигнал подается на демодулятор для изменения временного положения для демодулятора. Временное положение отслеживаемой составляющей многолучевого сигнала может меняться в результате изменения длины канала между базовой станцией 102 и радиотелефоном 104 (фиг. 1), например, при перемещении радиотелефона или по другим причинам, Поскольку хронирование радиотелефона 104 синхронизировано с хронированием системы, то даже небольшие изменения во временном положении составляющей многолучевого сигнала и временного положения отвода могут быть обнаружены и скорректированы контуром временного слежения 404.
На фиг. 5 представлена блок-схема контура временного слежения 500 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Контур временного слежения 500 может быть включен в каждый отвод многоотводного приемника, или же многоотводный приемник может содержать единственный контур временного слежения, такой как контур временного слежения 500, с соответствующими соединениями с каждым приемным отводом. Контур временного слежения 500 включает детектор ошибок синхронизации 502, систему защиты от наложения сигналов 504 и схему регулировки отвода по времени 506.
Во взаимосвязи с многоотводным приемником поисковый процессор измеряет профиль многолучевости и распределяет отводы в соответствии с максимумами этого профиля. Каждый отвод имеет положение, связанное с ним, которое является показателем относительного времени. Каждое приращение положения представляет собой долю периода тактового сигнала для элементов кода, частота которого равна 1,2288 МГц в системе IS-95. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения используются доли в 1/8 элемента кода, также могут использоваться и другие подходящие значения. Путем сравнения временных положений для двух отводов определяется задержка или интервал разнесения между двумя приходящими составляющими многолучевого сигнала.
Детектор ошибок синхронизации 502 обнаруживает ошибки в текущем временном положении одного или более отводов многоотводного приемника и вырабатывает корректирующий сигнал. Детектор ошибок синхронизации 502 содержит, например, систему автоматической подстройки по задержке, которая сравнивает временное положение принимаемой составляющей многолучевого сигнала в отводе и текущее временное положение и выдает опережающий сигнал регулировки или запаздывающий сигнал регулировки в качестве корректирующего сигнала. Корректирующего сигнала достаточно, если он подается на один или более отводов, чтобы изменить временное положение отвода ближе к действительному временному положению составляющей многолучевого сигнала. Таким образом детектор ошибок синхронизации 502 определяет отрегулированное положение отвода и выдает полученную корректировку в систему защиты от наложения сигналов 504.
Система защиты от наложения сигналов 504 принимает корректирующий сигнал и сравнивает предлагаемую корректировку с пороговым значением разнесения во времени. Система защиты от наложения сигналов 504 определяет разницу во времени между отрегулированным положением отвода и положением второго отвода. Если предлагаемая корректировка нарушает значение порогового интервала времени, система защиты от наложения сигналов отменяет предлагаемую корректировку. Это происходит в случаях, когда предлагаемая корректировка приводит к сведению отводов многоотводного приемника к общему временному положению, что приводит к потере преимуществ, обеспечиваемых разнесением каналов. Таким образом, система защиты от наложения сигналов 504 предотвращает сходимость временного положения первого приемного канала, такого как первый отвод, и временного положения второго приемного канала, такого как второй отвод, к общему временному положению. Если нарушения не происходит, система защиты от наложения сигналов 504 разрешает предлагаемую корректировку.
Разрешенные корректировки передаются в схему регулировки отвода по времени 506. В ответ на разрешенную корректировку схема регулировки отвода по времени 506 передает корректирующий сигнал на соответствующий отвод или отводы для регулировки временного положения отвода. Таким образом временное положение отвода совмещается с временным положением принимаемой составляющей при поддержании минимально установленного интервала временного разнесения.
Фиг. 7 представляет собой временную диаграмму 700, иллюстрирующую действие системы защиты от наложения сигналов по фиг. 5. Фиг. 7 представляет возможный вариант распределения поисковым процессором четырех демодулирующих отводов многоотводного приемника для приема многолучевого сигнала. На фиг. 7 относительное время показано на горизонтальной оси и выражено в единицах, равных 1/8 длительности элемента кода. В этом варианте все отводы должны поддерживать минимальный пороговый интервал разнесения по времени, равный одному элементу кода, что задается системой защиты от наложения сигналов. Это ограничивает способность контура слежения осуществлять регулировки опережения или запаздывания. Регулировка опережения соответствует перемещению влево или уменьшению временного положения отвода на единицу. Регулировка запаздывания соответствует перемещению вправо или увеличению временного положения отвода на единицу.
Как показано на фиг.7, первый отвод 702, второй отвод 704 и третий отвод 706 разделены интервалом, равным одной длительности элемента кода, тогда как четвертый отвод 708 разнесен от ближайшего к нему третьего отвода 706 на расстояние в 1,5 элемента кода. В этом случае, при пороговом значении интервала разнесения в один элемент кода для всех отводов система защиты от наложения сигналов позволит системе синхронизации произвести следующие корректировки. Для первого отвода 702 можно делать только регулировки опережения. Для второго отвода 704 нельзя делать никаких регулировок. Для третьего отвода 706 можно делать только регулировки запаздывания. Для четвертого отвода 708 можно делать регулировки как опережения, так и запаздывания.
Данная ситуация изменится, если изменятся некоторые условия, принятые на фиг. 7. Если изменить пороговое значение интервала для всех отводов, способность отводов к регулированию может измениться. Аналогично, если устанавливать порог интервала временного разнесения на разных значениях для каждого отвода индивидуально, способность отводов к регулированию может измениться. Эти пороговые значения могут индивидуально варьироваться для приспособления к текущему состоянию канала и максимальному увеличению преимуществ, обеспечиваемых разнесением каналов в многоотводном приемнике.
На фиг. 6 представлена блок-схема системы защиты от наложения сигналов 600 для многоотводного приемника. Система защиты от наложения сигналов 600 может быть использована в контуре временного слежения 500 на фиг. 5. Система защиты от наложения сигналов 600 включает мультиплексор 602, мультиплексор 604, сумматор 606, модульный контур 608, компаратор 612, логическую схему 614, логическую схему 616 и инвертор 618.
Если обратиться снова к контуру временного слежения 500 на фиг.5, в случае, если детектор ошибок синхронизации 502 захочет сделать регулировку по времени, предлагаемая корректировка должна быть сначала обработана в системе защиты от наложения сигналов 504. Отвод, обрабатываемый в системе защиты от наложения сигналов, обозначается как текущий отвод. Прежде чем временное положение текущего отвода может быть отрегулировано, корректировка должна быть проверена на предмет, не нарушает ли она порогового значения интервала между отводами. Это проверяется путем сравнения значения разницы между положением текущего отвода и положением остальных отводов и определения, не является ли эта разность меньшей, чем пороговое значение. Если разница больше порогового значения, допускаются регулировки запаздывания или опережения. Если разница равна или меньше порогового значения, должен быть проверен знак этой разницы. Если значение разницы отрицательно, регулировка опережения не допускается, если значение разницы положительно, не допускается регулировка запаздывания.
Мультиплексор 602 и мультиплексор 604 каждый имеет число входов, соответствующее числу отводов. В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения каждый мультиплексор имеет четыре входа для приема сигнала положения отвода для каждого соответствующего отвода. На фиг. 6 входы отмечены "Положение отвода 0", "Положение отвода 1", "Положение отвода 2" и "Положение отвода 3". Мультиплексор 602 имеет вход управления 620, который принимает сигнал управления для текущего отвода. Аналогично, мультиплексор 604 имеет вход управления 622, который принимает сигнал управления для остальных отводов. В ответ на эти сигналы управления система защиты от наложения сигналов 600 сравнивает временное положение для каждого отвода в многоотводном приемнике. Мультиплексор 602 обеспечивает положение для текущего отвода, а мультиплексор 604 обеспечивает положение для остальных отводов. Путем варьирования сигнала управления для остальных отводов, система защиты от наложения сигналов 600 может перебрать все отводы и последовательно сравнить положение для текущего отвода с положением остальных отводов.
Сумматор 606 получает сигнал положения для текущего отвода и сигнал положения для остальных отводов и вычитает два относительных положения. Суммарный выходной сигнал соответствует расстоянию между двумя отводами. Суммарный выходной сигнал передается в схему определения модуля 608, которая определяет величину разности между положением текущего отвода и положением остальных отводов. Величина разности передается на вход 630 компаратора 610. Компаратор 610 имеет вход 632, который принимает пороговое значение интервала разнесения по времени для текущего отвода.
Компаратор 610 сравнивает разность положений отводов с пороговым значением и формирует сигнал отказа регулировки. Компаратор 610 определяет, является ли величина разности положений отводов большей или равной пороговой. Если разность больше пороговой, допускается регулировка опережения или запаздывания, и сигнал отказа регулировки будет иметь логическое значение, равное 0. Если разность меньше или равна пороговой, сигнал отказа регулировки будет иметь логическое значение, равное 1. Сигнал отказа регулировки передается на логическую схему управления, включающую логическую схему 614 и логическую схему 616.
Суммарный выходной сигнал также передается от сумматора 606 на компаратор 612. Компаратор 612 определяет знак разности положений текущего отвода и остальных отводов, например путем сравнения этой разности с нулем. Если разность меньше нуля, знаковый сигнал, выдаваемый компаратором 612, имеет логическое значение, равное 1. В ответ логическая схема 614 выдает сигнал отказа регулировки опережения, который запрещает регулировку опережения для положения текущего отвода. Если разность больше нуля, знаковый сигнал, выдаваемый компаратором 612, имеет логическое значение, равное нулю. Это значение инвертируется инвертором 618, и логическая схема 616 выдаст сигнал отказа регулировки запаздывания, который запрещает регулировку запаздывания для положения текущего отвода, если оба сигнала, сигнал отказа регулировки и сигнал разрешения логически истинны.
В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения логическая схема 614 и логическая схема 616, каждая, также включают ввод разрешающего сигнала. Ввод разрешающего сигнала позволяет выборочно отключать систему защиты от наложения сигналов 600. Обычно эта система бывает задействована, за исключением некоторых случаев. Один из них соответствует ситуации, когда отвод переводят из одного положения в другое под управлением поискового процессора. В другом случае, положение отвода сравнивается с положением заблокированного отвода. В третьем случае, положение отвода сравнивается с положением отвода, у которого производится восстановление тактовой синхронизации.
На фиг. 6 проиллюстрирован вариант совместно используемой с разделением во времени системы защиты от наложения сигналов 600, которая может также включать запоминающее устройство, такое как память для хранения сигнала отказа регулировки опережения и сигнала отказа регулировки запаздывания для каждого отвода. Запоминающее устройство последовательно опрашивается для получения индивидуальных значений отказа регулировки опережения и отказа регулировки запаздывания для соответствующих отводов.
В другом варианте осуществления система защиты от наложения сигналов 600 содержит отдельный мультиплексор и блоки знакового и модульного компаратора для всех возможных комбинаций отводов. Такая реализация системы обеспечивает большую оперативность, так как обеспечивает одновременную обработку всех комбинаций отводов.
На фиг. 8 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления распределением отводов в многоотводном приемнике в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ начинается на этапе 802.
На этапе 804 многоотводный приемник принимает и демодулирует каналы трафика и канал пилот-сигнала. Такие сигналы обычно включают одну или более составляющих многолучевого сигнала. На этапе 806 определяется профиль многолучевости принимаемых сигналов, например, при помощи поискового процессора, соединенного с многоотводным приемником. В соответствии с профилем многолучевости отводы многоотводного приемника распределяются для обработки одной или более составляющих многолучевого сигнала на этапе 808. На этапе 810, этапе 812 и этапе 814 выделенные отводы осуществляют отслеживание временного положения соответствующих сигналов. На этапе 816 определяется, требуется ли какому-либо из отводов многоотводного приемника регулировка по времени. Если нет, управление возвращается к этапу 810, этапу 812 и этапу 814 и отводы продолжают отслеживание соответствующих сигналов. Если регулировка по времени требуется, управление переходит на этап 818. На этапе 818 определяется скорректированное временное положение для отвода. Скорректированное временное положение для отвода - это такое его положение, до которого должно быть отрегулировано временное положение текущего отвода для отслеживания изменений временного положения принимаемой составляющей многолучевого сигнала. Скорректированное положение штыря сравнивается с положением другого отвода, обозначенного как отвод X на фиг. 8. Если разница между двумя положениями отводов меньше, чем пороговое значение, на этапе 820 определяется, является ли ее значение отрицательным. Если да, то на этапе 822 запрещается регулировка опережения. Если нет, запрещается регулировка запаздывания. Если на этапе 818 определено, что разность между положениями отводов не менее, чем пороговое значение, на этапе 830 разрешается регулировка опережения или запаздывания.
На этапе 834 в памяти запоминаются любые запрещающие регулировки, в то время, как текущая фаза сравнивается с другими фазами. На этапе 826 определяется, все ли отводы обработаны. Если нет, на этапе 828 "X" получает приращение, и новый отвод выбирается как отличный от текущего для сравнения с текущим отводом, и управление возвращается к этапу 818. Если все другие отводы обработаны, на этапе 824 для текущего отвода осуществляется соответствующая регулировка. После этапа 824 управление возвращается на этап 810, этап 812 и этап 814 по мере того, как отводы продолжают отслеживать составляющие многолучевого сигнала.
Таким образом, настоящее изобретение предусматривает способ управления отводами в многоотводном приемнике. Способ позволяет многоотводному приемнику комбинировать составляющие многолучевого сигнала и использовать разнесение каналов даже в ситуации, если составляющие разделены интервалом менее одного элемента кода. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивается поддержка разнесения по времени отводов и совместное отслеживание в условиях низких задержек распространения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения система защиты от наложения сигналов контролирует предлагаемые корректировки временного положения для отводов и запрещает корректировки, которые обусловили бы сходимость отводов до недопустимо близкого расстояния. При использовании любого варианта осуществления настоящего изобретения эффективность многоотводного приемника возрастает из-за использования режима разнесения составляющих многолучевого распространения.
Хотя представлены и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, возможны различные модификации. Поэтому формула изобретения охватывает все изменения и модификации, которые соответствуют сущности и объему настоящего изобретения.
Формула изобретения: 1. Способ управления отводами в многоотводном приемнике, отличающийся тем, что включает прием первого сигнала на первом отводе многоотводного приемника и управление временным положением первого отвода в соответствии с изменением временного положения первого сигнала, прием второго сигнала на втором отводе многоотводного приемника и управление временным положением второго отвода в соответствии с изменением временного положения второго сигнала, определение интервала времени между временным положением первого отвода и временным положением второго отвода и поддержание этого интервала времени большим, чем пороговое значение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поддержание интервала времени включает определение скорректированного положения первого отвода, определение разницы во времени между скорректированным положением первого отвода и положением второго отвода и управление временным положением первого отвода до значения, соответствующего скорректированному положению первого отвода только в том случае, когда разница во времени превышает пороговое значение.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поддержание интервала времени включает определение величины разницы во времени и определение положения второго отвода относительно скорректированного положения первого отвода, причем способ дополнительно включает этап запрещения регулировки опережения, если величина разницы во времени меньше порогового значения и положение второго отвода опережает скорректированное положение отвода, и этап запрещения регулировки запаздывания, если величина разницы во времени меньше порогового значения и положение второго отвода запаздывает относительно скорректированного положения отвода.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что поддержание интервала по времени включает совместное управление отслеживанием временного положения первого и второго отводов для исключения сходимости первого и второго отводов.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что совместное управление отслеживанием включает управление временным положением первого отвода для отслеживания изменения временного положения первого сигнала и блокировку временного положения второго отвода с предварительно определенной разницей во времени относительно временного положения первого отвода.
6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что пороговое значение по существу соответствует одному интервалу элемента кода сигнала с расширенным спектром.