Устройство и способ генерирования псевдошумовой последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов

 

Изобретение относится к системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), в частности к области генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности путем скачкообразного изменения ортогонального кода. Устройство генерирования псевдошумовой последовательности в системе связи МДКР содержит средство генерирования ПШ последовательности, предназначенное для генерирования ПШ последовательности путем перемещения или циклического сдвига символов ортогонального или биортогонального кода в соответствии с заданным шаблоном скачкообразного изменения, селектор ортогональных символов, предназначенный для избирательного вывода одного из ортогональных символов, подвергнутых циклическому сдвигу. Способ генерирования ПШ последовательности в системе связи МДКР содержит операции циклического сдвига совокупности последовательностей ортогональных кодов и избирательного вывода одной из совокупности последовательностей ортогональных кодов, подвергнутых циклическому сдвигу, в соответствии с заданным шаблоном. Достигаемый технический результат - решение проблем конфликта данных, потерь данных. 4 с. и 17 з.п.ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится, в целом, к системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) и, в частности, к устройству и способу генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности путем скачкообразного изменения ортогонального кода.

Уровень техники В общем случае символы ортогонального или биортогонального кода подвергаются скачкообразному изменению в соответствии с заданным шаблоном скачкообразного изменения на передатчике каждой из совокупности асинхронных базовых станций МДКР с целью генерирования ПШ последовательности. Асинхронные базовые станции могут использовать ПШ последовательности, позволяющие мобильной станции идентифицировать их. К одному блоку данных относится совокупность временных интервалов (например, 16 временных интервалов). В каждом временном интервале посылается период ортогонального кода Голда, подвергнутого скачкообразному изменению. Поскольку шаблоны скачкообразного изменения ортогонального кода Голда различаются в совокупности временных интервалов, мобильная станция может идентифицировать соответствующую базовую станцию. Если мобильная станция может обнаружить начальную точку одного блока данных, она может отличить одну базовую станцию от других, определив, с каким смещением относительно начальной точки блока данных ортогональный код Голда периодически генерируется в каждом временном интервале.

ПШ последовательность можно использовать для расширения спектра или скремблирования в том случае, когда для идентификации канала используется отдельный ортогональный код. Отдельно взятый приемник может одновременно принимать сигналы от соответствующего передатчика, а также и от передатчиков, находящихся на связи с другими приемниками. Если несколько сигналов, содержащих символы данных, подлежащие сжатию, совместно используют для идентификации канала одну и ту же ПШ последовательность и один и тот же ортогональный код (например, код Уолша), приемник сможет одновременно сжимать сигналы, но не сможет восстанавливать предназначенные ему символы данных. В случае периодической ПШ последовательности символы данных периодически невозможно восстановить.

Фиг. 1А и 1Б представляют собой схемы общепринятых генераторов ПШ последовательности, основанных соответственно на скачкообразном изменении ортогонального кода и скачкообразном изменении ортогонального кода Голда. Фиг. 1В и 1Г представляют собой схемы общепринятых генераторов ПШ последовательности, основанных соответственно на скачкообразном изменении биортогонального кода и биортогонального кода Голда.

Фиг. 2А и 2Б иллюстрируют случай, когда приемник одновременно принимает один и тот же ортогональный или биортогональный код от разных передатчиков, использующих генераторы ПШ последовательности, основанные на, во всяком случае, различных шаблонах скачкообразного изменения, и не может различить символы данных посредством сжатия. Когда для различения канала связи в передатчике используется ортогональный код, отличный от ПШ последовательности, различению не поддаются только те символы данных, которые используют один и тот же ортогональный код идентификации канала, поскольку конфликт возникает, когда ортогональный код для генерирования ПШ последовательности и ортогональный код для формирования каналов двух принятых сигналов совпадают. Как показано на фиг. 2А и 2Б, передатчик A 210 генерирует ПШ последовательность ПШ_A и передатчик B 260 генерирует ПШ последовательность ПШ_B из одного и того же ортогонального кода, однако каждый использует отдельный шаблон скачкообразного изменения. Согласно фиг. 2Б, хотя ортогональный код ОКЗ одновременно принимается от передатчиков A 210 и B 260 (см. фиг. 2А), вследствие конфликта символов теряется только символ данных, использующий ортогональный код У2 расширения идентификации канала в ортогональном коде ОКЗ. Таким образом, все совмещенные символы в соответствующих ПШ последовательностях, которые являются идентичными, не могут быть восстановлены (т.е. ОКЗ). Если сигналы, принятые от соответствующих передатчиков A 210 и B 260, имеют равные интенсивности, различить их невозможно.

Ортогональные или биортогональные коды, используемые для генерирования ПШ последовательности, включают в себя коды Уолша, коды Хардамарда, коды Голда и т.п., хотя и не ограничиваются ими.

Согласно фиг. 1А номером 110 обозначен генератор ПШ последовательности, сконструированный в соответствии с уровнем техники и основанный на скачкообразном изменении ортогонального кода. Номерами 120, 130 и 140 обозначены генераторы ортогональных символов, предназначенные для генерирования ортогональных кодов. Селектор 150 избирательно выводит ортогональные символы, генерируемые на каждом из соответствующих генераторов 120-140 ортогональных символов, в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения ортогональных символов, выдаваемым генератором 160 шаблона скачкообразного изменения. Селектор 150 выводит ПШ последовательность из выбранных символов. Генератор 160 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов генерирует шаблон скачкообразного изменения ортогонального кода по заданному правилу. Заметим, что на чертежах подобные компоненты обозначаются подобными номерами.

Фиг. 1Б представляет собой схему генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении ортогонального кода Голда. Согласно фиг. 1Б генератор 160 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов задает начальное значение для генератора 163 m-последовательности (с периодом 2ⁿ-1). В регистре 162 начального значения хранится заданное начальное значение. Другой генератор 167 m-последовательности с периодом 2ⁿ-1 генерирует m-последовательность, имеющую начальное значение, не связанное с начальным значением, хранящимся в регистре 162 начального значения. Это второе генерированное начальное значение хранится в регистре 166 начального значения. Последовательность Голда генерируется путем выполнения операции исключающего ИЛИ над выходными сигналами двух генераторов 163 и 167 m-последовательности посредством логического элемента 164 исключающее ИЛИ.

Чтобы превратить последовательность Голда в ортогональный код Голда, генераторы 163 и 167 m-последовательности блокируют на один период синхронизации, если значение состояния является сохраненным значением генератора 167 m-последовательности (дополнительное объяснение: каждый генератор m-последовательности генерирует (2ⁿ-1) m-последовательностей за один период, (2ⁿ-1) последовательностей создаются также путем посимвольного сложения выходных значений двух генераторов m-последовательностей, чтобы получить 2ⁿ ортогональных последовательностей Голда из (2ⁿ-1) последовательностей, в заданное место (2ⁿ-1) последовательностей, где значение состояния, т.е. начальное значение генератора m-последовательности, идентично опорному значению, вставляется ноль).

В следующем периоде ноль вставляется в то же самое место, поскольку генератор m-последовательностей генерирует периодические m-последовательности. Опорное значение можно задавать в зависимости от того, куда надлежит вставлять ноль в ортогональную кодовую последовательность Голда, и место вставки можно свободно задавать заранее. Опорное значение генератора 167 m-последовательности равно заданному опорному значению, что определяет компаратор 169. Всякий раз, когда значения равны, переключатель 168, обычно подключенный к выходу логического элемента 164 исключающее ИЛИ, переключается для выбора нулевого значения, подлежащего вставке в последовательность Голда. В противном случае, когда значения не равны, генераторы 163 и 167 m-последовательности приводятся в действие вновь.

Фиг. 1В представляет собой схему общепринятого генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении биортогонального кода, модифицированного из генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении ортогонального кода. (Дополнительное объяснение: при наличии 32 генераторов ортогонального символа каждый генератор ортогональных символов периодически генерирует соответствующую ортогональную последовательность, и шаблон скачкообразного изменения генератора 160 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов выглядит как 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, генератор 170 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов генерирует в дополнение к шаблону скачкообразного изменения еще один бит. Этот один бит может представлять собой МБ (младший бит) или СБ (старший бит) и указывает знак + или -. При прохождении дополнительного бита через логический элемент исключающее ИЛИ 190 создается не 32 ПШ последовательности, а 64 ПШ последовательности).

При данном множестве ортогональных кодов выходной сигнал генератора 170 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов в два раза длиннее выходного сигнала генератора 160 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. Выходной сигнал генератора 170 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов проходит через логический элемент исключающее ИЛИ по биту, подобному СБ (старший бит) или МБ (младший бит), которые аналогичны знаковому биту генерируемого символа ортогонального кода. Таким образом, благодаря добавлению к ортогональным кодам знаков + и - число элементов во множестве биортогональных кодов становится в два раза больше, чем во множестве ортогональных кодов, и для указания знака номеру ортогонального кода дополнительно назначается один бит. Фиг. 1Г иллюстрирует скачкообразное изменение биортогонального кода Голда, которая иллюстрирует модификацию устройства, изображенного на фиг. 1Б, для биортогональных кодов.

Фиг. 2А и 2Б иллюстрируют потерю символа данных в приемнике, которая может иметь место, когда несколько передатчиков используют ПШ последовательности, генерируемые на разных передатчиках, которые одновременно передают сигналы на приемник, причем каждый передатчик передает один из следующих общепринятых ортогональных кодов: ортогональный, ортогональный Голда, биортогональный и биортогональный Голда со скачкообразным изменением кода.

Передатчик A 210 генерирует ПШ последовательность ПШ_A путем скачкообразного изменения ортогонального или биортогонального кодов по определенному шаблону скачкообразного изменения, обозначенному 220. Номер 230 обозначает символы данных ПШ последовательности ПШ_A, подлежащие использованию для расширения или скремблирования. Передатчик B 260 генерирует ПШ последовательность ПШ_B путем скачкообразного изменения ортогонального или биортогонального кодов по определенному шаблону скачкообразного изменения, обозначенному 270. Номер 280 обозначает символы данных ПШ последовательности ПШ_A, подлежащие использованию для расширения или скремблирования. Если сигналы от передатчиков A 210 и B 260 поступают в приемник 200 с аналогичными уровнями и совместно используют в своих соответствующих шаблонах скачкообразного изменения одни и те же ортогональные символы, как показано на фиг. 2А и 2В, трудно отличить один от другого. Например, как показано на фиг. 2А, период конфликта обусловлен одновременным приемом на приемнике ортогонального кода ОКЗ.

Фиг. 2Б представляет собой увеличенное изображение периода конфликта символов. Согласно изображенному на фиг. 2Б не все символы данных оказываются поврежденными по причине конфликта. Теряются только символы данных, загруженные в каналы, совместно использующие один и тот же ортогональный код идентификации канала, что обозначено 232 и 274. В данном случае в качестве иллюстрации используется код Уолша. Согласно приведенному примеру из всей совокупности символов данных на каждом из соответствующих каналов связи (т.е. У1, У2 и У3) теряются только символы данных, совместно использующие один и тот же ортогональный код, т. е. код Уолша, У2. Кроме того, если шаблон скачкообразного изменения периодически повторяется, потеря данных также будет периодической.

Сущность изобретения Главная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство генерирования ПШ последовательности (т.е. ортогонального кода) и способ генерирования ПШ последовательности в системе связи МДКР, которые могли бы решить вышеописанные проблемы конфликта данных.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство и способ генерирования ПШ последовательности (т.е. ортогонального кода), чтобы решить проблемы конфликта данных путем осуществления циклического сдвига в символах ортогонального кода в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство и способ генерирования ПШ последовательности (т.е. ортогонального кода), основанные на скачкообразном изменении ортогонального или биортогонального кода, с целью предотвращения одновременного расширения символов данных, принятых от нескольких передатчиков.

Согласно настоящему изобретению предлагаются устройство и способ генерирования ПШ последовательности в системе связи МДКР, которые реализуются и подробно описываются ниже. В устройстве генерирования ПШ последовательности секция генерирования ортогональных символов осуществляет циклический сдвиг взаимно ортогональных и/или периодических ортогональных кодовых последовательностей, а селектор ортогональных символов избирательно выводит циклически сдвинутые ортогональные символы в соответствии с заданным шаблоном.

Краткое описание чертежей Вышеописанные задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из подробного описания преимущественных вариантов его реализации, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1А-1Г представляют собой схемы общепринятых генераторов ПШ последовательности, основанных на скачкообразном изменении соответственно ортогонального, ортогонального Голда, биортогонального и биортогонального Голда кода; фиг. 2А и 2Б иллюстрируют потерю символа данных в приемнике вследствие конфликта между сигналами, генерированными разными передатчиками на основании общепринятого скачкообразного изменения ортогонального, ортогонального Голда, биортогонального или биортогонального Голда кода; фиг. 3А-3Е представляют собой схемы генераторов ПШ последовательности, основанных на скачкообразном изменении ортогонального, ортогонального Голда, биортогонального и биортогонального Голда кода в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения; фиг. 4А и 4Б иллюстрируют сохранность символов данных в приемнике путем предотвращения конфликтов между сигналами, генерированными разными передатчиками на основании скачкообразного изменения ортогонального, ортогонального Голда, биортогонального и биортогонального Голда кода, в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения; фиг. 5А-5З иллюстрируют множества ортогональных кодов, каждое из которых имеет ортогональные символы, подвергнутые одному и тому же циклическому сдвигу или перемежению с целью поддержания ортогональности между ортогональными символами, подлежащими скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения; и фиг. 6А и 6Б соответственно иллюстрируют множество опорных ортогональных кодов и множество ортогональных кодов, в которых каждый ортогональный код имеет ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, которые подвергаются разным циклическим сдвигам или перемежениям и потому теряют взаимную ортогональность.

Рассмотрим подробнее преимущественные варианты реализации настоящего изобретения, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Заметим, что одинаковые компоненты обозначаются на чертежах подобными номерами.

Фиг. 3А-3Е представляют собой схемы генераторов ПШ последовательности (ортогонального кода), основанных на скачкообразном изменении, задержке и перемежении ортогональных или биортогональных кодов, в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения.

Фиг. 3А иллюстрирует генератор ПШ последовательности (ортогонального кода) в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3А генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов генерирует определенный шаблон скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 370 схем задержки генерирует управляющий сигнал задержки в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, принятым от генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. Согласно настоящему изобретению устройство, аналогичное тому, что представлено на фиг. 3А, подлежит развертыванию на совокупности базовых станций, что предотвращает конфликт сигналов благодаря установлению на каждой базовой станции отдельного шаблона скачкообразного изменения и величин задержки. Генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют соответствующие ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению.

Таким образом, каждый генератор ортогональных символов генерирует кодовую последовательность, соответствующую конкретному номеру кода Уолша. Ортогональные символы, выводимые из генераторов 320-340, подаются на одну из соответствующих схем задержки 325-345. Селектор 350 ортогональных символов выбирает один из задержанных ортогональных символов, принятых от схем задержки 325-345. Величиной задержки и выбором того или иного символа управляет генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов.

В ходе работы каждый из генераторов ортогонального символа 320-340 генерирует ортогональные кодовые последовательности, которые изображены на фиг. 5А и 6А. Кодовые последовательности подвергаются скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, задаваемым генератором 360 шаблона скачкообразного изменения символов. Шаблон скачкообразного изменения представляет порядок, в котором посылаются кодовые последовательности. Схемы задержки 325-345 задерживают выходные сигналы генераторов 320-340 ортогональных символов, подлежащие циклическому сдвигу на некоторое число символов, задаваемое контроллером 370 схем задержки. Циклический сдвиг означает следующее: (A1A2A3*A10) (A1A2A3*A10) заменяется на (A2A3*A10A1) (A2A3*A10A1), где (*) это период. Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит задержанные ортогональные символы, принятые от каждой из соответствующих схем задержки 325-345, в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов, тем самым создавая ПШ последовательность.

Фиг. 5А иллюстрирует иллюстративное множество ортогональных кодов, а фиг. 5Б, 5В и 5Г являются связанными с ней фигурами, которые иллюстрируют множество кодов, изображенное на фиг. 5А, модифицированное с поддержанием ортогональности. Множества кодов, изображенные на фиг. 5Б, 5В и 5Г, получены циклическим сдвигом множества опорных ортогональных кодов, который осуществляет генератор ПШ последовательности, изображенный на фиг. 3А. На чертежах затененные участки указывают элементы в соответствующих строках, подвергнутые циклическому сдвигу, который задает контроллер 370 схем задержки.

Фиг. 3Б представляет собой схему генератора ПШ последовательности в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3Б генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов генерирует определенную информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителей генерирует управляющий сигнал перемежения на основании информации шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. Генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют соответствующие ортогональные символы, т.е. строки опорных ортогональных символов (т.е. ортогональные кодовые последовательности), изображенные на фиг. 5А или 6А, подлежащие скачкообразному изменению. Перемежители 322-342 осуществляют перемежение ортогональных символов, принятых от генераторов 320-340 ортогональных символов, под управлением контроллера 380 перемежителей. Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит ортогональные символы, подвергнутые перемежению, под управлением генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов.

В ходе работы генераторы 320-340 ортогональных символов, изображенные на фиг. 3Б, генерируют ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, как и на фиг. 3А. Генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителей управляет перемежением ортогональных символов, а перемежители 322-342 осуществляют перемежение ортогональных символов, принятых от генераторов 320-340, в элементах элементарной посылки в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения. Каждая базовая станция имеет отдельную схему перемежения, что предотвращает конфликт сигналов. Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит символы, принятые от перемежителей 322-342, в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, задаваемой генератором 360 шаблона скачкообразного изменения.

Фиг. 5Д-5З иллюстрируют множества ортогональных кодов, модифицированных с поддержанием ортогональности, которые получены перемежением множеств опорных ортогональных кодов, изображенных на фиг. 5А, которое осуществляет генератор ПШ последовательности, подобный тому, что изображен на фиг. 3Б. Затененные участки указывают элементы, подвергнутые перемежению, т.е. столбцы, которые поменялись местами. В данном варианте реализации схемы задержки 325-345, изображенные на фиг. 3А, заменены перемежителями 322-342, изображенными на фиг. 3Б, что приводит к тем же результатам при генерировании ПШ последовательности. Индивидуальное для каждого ортогонального кода управление схемами задержки 325-345 и перемежителями 322-342 в отношении числа ортогональных символов создают модифицированные последовательности, изображенные на фиг. 6Б, с возможной потерей ортогональности, поскольку модифицированный кодовый символ не включен во множество ортогональных кодов.

Фиг. 3В представляет собой схему генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении ортогонального кода Голда, в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3В генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителя генерирует управляющий сигнал перемежения в соответствии с информацией скачкообразного изменения, принятой от генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов.

В регистре 366 начального значения хранится начальное значение, а генератор 367 m-последовательности считывает начальное значение из регистра 366 начального значения и генерирует первую m-последовательность, соответствующую полученному начальному значению. В регистре 362 начального значения в качестве начального значения хранится информация шаблона скачкообразного изменения, а второй генератор 363 m-последовательности генерирует вторую m-последовательность, соответствующую начальному значению, принятому из регистра 362 начального значения.

Таким образом, первая и вторая m-последовательности, выдаваемые генераторами 363 и 367 m-последовательности, отличаются друг от друга вследствие различия полученных генераторами начальных значений. Логический элемент 364 исключающее ИЛИ выполняет над выходными сигналами генераторов 363 и 367 m-последовательности операцию исключающего ИЛИ, создавая последовательность Голда. Компаратор 369 сравнивает значение состояния генератора 367 m-последовательности с заданным значением и генерирует управляющий сигнал переключения в соответствии с результатом сравнения. Переключатель 368 избирательно подключается как к нулевому входному значению 365, так и к выходу логического элемента 364 исключающее ИЛИ.

Переключатель 368, приняв от компаратора 369 управляющий сигнал переключения, выбирает нулевой вход в течение одного периода синхронизации, если выходной сигнал генератора 367 m-последовательности равен заданному значению. В противном случае, если они различны, переключатель 368 выбирает выход логического элемента 364 исключающее ИЛИ, т.е. последовательность Голда. Переключатель 368 может быть реализован в виде мультиплексора. Контроллер 380 перемежителя генерирует управляющий сигнал перемежения символов, принимаемых от переключателя 368, в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. Перемежитель 322 осуществляет перемежение выходного сигнала переключателя 368 под управлением контроллера 380 перемежителя, создавая ПШ последовательность.

В ходе работы генератор 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов задает начальное значение для генератора 363 m-последовательности (с периодом 2ⁿ-1). Заданное начальное значение хранится в регистре 362. Другой генератор 367 m-последовательности (с периодом 2ⁿ-1) генерирует m-последовательность, начальное значение которой абсолютно не связано с генератором 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. Начальное значение для генератора 367 m-последовательности хранится в регистре 366. Выходные сигналы двух генераторов 363 и 367 m-последовательности подвергаются операции исключающего ИЛИ для создания на выходе логического элемента 364 исключающее ИЛИ последовательности Голда. Чтобы генерировать из последовательности Голда ортогональный код Голда, компаратор 369 сравнивает значение состояния генератора 367 m-последовательности с заданным значением. Если они равны, генераторы 363 и 367 m-последовательности блокируются на один период синхронизации, и переключатель 368 в течение одного периода синхронизации вставляет в последовательность Голда нулевое значение. Если они различны, переключатель 368 выбирает последовательность Голда. Затем перемежитель 322 осуществляет перемежение выходного сигнала переключателя 368 под управлением контроллера 380 перемежителя. Фиг. 5Д-5З иллюстрируют перемеженные варианты фиг. 5А в качестве иллюстрации выходного сигнала этого процесса.

Фиг. 3Г представляет собой схему генератора ПШ последовательности в соответствии с четвертым вариантом реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3Г генератор 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения. Контроллер 370 схем задержки генерирует управляющий сигнал задержки в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, принятым от генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. Согласно настоящему изобретению нет необходимости конфигурировать генератор шаблона скачкообразного изменения ортогональных (биортогональных) символов в отношении контроллера перемежителя для задания шаблона перемежения или контроллера схемы задержки для управления величиной задержки. Иными словами, на генератор шаблона скачкообразного изменения ортогональных (биортогональных) символов можно независимо подавать величину задержки или шаблон перемежения.

И все же, каждая базовая станция должна иметь отдельную величину задержки или отдельный шаблон перемежения. Поэтому, поскольку каждая базовая станция имеет отдельный шаблон скачкообразного изменения, базовая станция может иметь отдельную величину задержки или отдельный шаблон перемежения, если она использует величину задержки и шаблон перемежения, соответствующую(ий) ее уникальному шаблону скачкообразного изменения, согласно варианту реализации настоящего изобретения.

Генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют соответствующие ортогональные кодовые последовательности, подлежащие скачкообразному изменению. Схемы задержки 325-345 задерживают ортогональные символы, принятые от генераторов 320-340 ортогональных символов, под управлением контроллера 370 схем задержки. Селектор 350 ортогональных символов выбирает один из задержанных ортогональных символов, принятых от схем задержки 325-345, в течение каждого времени продолжительности ортогональной кодовой последовательности под управлением генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. Логическая схема 390 исключающее ИЛИ осуществляет операцию исключающего ИЛИ над последовательностью ортогональных символов, принятой от селектора 350 ортогональных символов и кодовых битов информации шаблона скачкообразного изменения биортогонального кода, создавая ПШ последовательность.

Таким образом, очевидно, что генератор ПШ последовательности, изображенный на фиг. 3Г, в принципе, работает так же, как и генератор ПШ последовательности, основанный на скачкообразном изменении ортогональных кодов. Генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, генерированным генератором 358 шаблона скачкообразного изменения символов. Схемы задержки 325-345 задерживают выходные сигналы генераторов 320-340 ортогональных символов, подлежащие циклическому сдвигу, а контроллер 370 схем задержки задает, сколько символов задерживать.

Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит с периодичностью, равной одному периоду ортогональной кодовой последовательности, задержанные ортогональные символы, принятые от схем задержки 325-345, в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов, тем самым создавая ПШ последовательность. При том, что генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют ортогональные символы той же длины, что и в предыдущих вариантах реализации, выходной сигнал генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов в два раза длиннее выходного сигнала генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов, описанного на фиг. 3А-3В.

Логический элемент 390 исключающее ИЛИ осуществляет операцию исключающего ИЛИ над ПШ последовательностью, выводимой из селектора 350 ортогональных символов, и знаковыми компонентами (т.е. плюс или минус) информации шаблона скачкообразного изменения по биту наподобие СБ или МБ. Таким образом, число результирующих ПШ последовательностей оказывается в два раза больше числа ПШ последовательностей (ортогональных кодов), изображенных на фиг. 3А, поскольку к последним добавляются знаковые компоненты (+ и -).

В результате вероятность того, что разные базовые станции используют одну и ту же ПШ последовательность, циклически сдвинутую на одну и ту же величину в один и тот же период времени, уменьшается.

Фиг. 3Д представляет собой схему генератора ПШ последовательности, отвечающего пятому варианту реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3Д генератор 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителей генерирует управляющий сигнал перемежения на основании информации шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. Таким образом, используя на разных базовых станциях различные шаблоны скачкообразного изменения и схемы перемежения, можно предотвратить конфликт сигналов. Генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют соответствующие ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению. Перемежители 322-342 осуществляют перемежение ортогональных символов, принятых от генераторов 320-340 ортогональных символов, под управлением контроллера 380 перемежителей. Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит подвергнутые перемежению ортогональные символы под управлением генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. Логический элемент 390 исключающее ИЛИ осуществляет операцию исключающего ИЛИ над ортогональным символом, принятым из селектора 350 ортогональных символов, и информацией шаблона скачкообразного изменения биортогонального кода, создавая ПШ последовательность.

Таким образом, генератор ПШ последовательности, изображенный на фиг. 3Д, является модификацией генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении ортогонального кода. В ходе работы генераторы 320-340 ортогональных символов генерируют ортогональные символы, подлежащие скачкообразному изменению в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения. Генератор 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителей управляет перемежением ортогональных символов, и перемежители 322-342 подвергают перемежению ортогональные символы, принятые от генераторов 320-340 ортогональных символов, в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения. Селектор 350 ортогональных символов избирательно выводит символы, принятые от перемежителей 322-342 в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения, выводя ПШ последовательность. При той же длине ортогонального кода выходной сигнал генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов оказывается в два раза длиннее выходного сигнала генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. ПШ последовательность, выбранная селектором 350 ортогональных символов, и информация шаблона скачкообразного изменения подвергаются в логическом элементе 390 исключающее ИЛИ операции исключающего ИЛИ по биту наподобие МБ или СБ.

Фиг. 3Е представляет собой схему генератора ПШ последовательности, основанного на скачкообразном изменении биортогонального кода Голда, в соответствии с шестым вариантом реализации настоящего изобретения. Согласно фиг. 3Е генератор 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов генерирует информацию шаблона скачкообразного изменения ортогонального кода. Контроллер 380 перемежителя генерирует управляющий сигнал перемежения в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. В регистре 366 начального значения хранится начальное значение, и генератор 367 m-последовательности считывает начальное значение из регистра 366 начального значения и генерирует m-последовательность, соответствующую начальному значению. В регистре 362 начального значения в качестве начального значения хранится информация шаблона скачкообразного изменения, и генератор 363 m-последовательности генерирует m-последовательность, соответствующую начальному значению, принятому из регистра 362 начального значения.

Таким образом, генераторы 363 и 367 m-последовательности выводят различные m-последовательности. Логический элемент 364 исключающее ИЛИ производит операцию исключающего ИЛИ над выходными сигналами генераторов 363 и 367 m-последовательности, создавая последовательность Голда. Компаратор 369 сравнивает значение состояния генератора 367 m-последовательности с заданным значением и генерирует управляющий сигнал переключения в соответствии с результатом сравнения. Переключатель 368 избирательно переключается между входом нулевого значения и выходом логического элемента 364 исключающее ИЛИ.

Реагируя на управляющий сигнал переключения, принятый от компаратора 369, переключатель выбирает вход нулевого значения в течение одного периода синхронизации, когда выходной сигнал генератора 367 m-последовательности равен заданному значению. В противном случае, если значения различны, переключатель 368 выбирает выход логического элемента 364 исключающее ИЛИ, т. е. последовательность Голда.

Переключатель 368 может быть реализован в виде мультиплексора. Логический элемент 390 исключающее ИЛИ осуществляет операцию исключающего ИЛИ над ортогональными символами, принятыми от переключателя 368, и информацией шаблона скачкообразного изменения биортогонального кода. Контроллер 380 перемежителя генерирует управляющий сигнал для перемежения символов, принятых от переключателя 368, в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, принятой от генератора 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов. Перемежитель 322 осуществляет перемежение выходного сигнала логического элемента 390 исключающее ИЛИ под управлением контроллера 380 перемежителя, создавая ПШ последовательность.

В ходе работы генератор 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов задает начальное значение для генератора 363 m-последовательности (с периодом 2ⁿ-1). Заданное начальное значение хранится в регистре 362. Другой генератор 367 m-последовательности (с периодом 2ⁿ-1) генерирует m-последовательность с начальным значением, не имеющим отношения к генератору 358 шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов, и начальное значение хранится в регистре 366. Выходные сигналы двух генераторов 363 и 367 m-последовательности подвергаются операции исключающего ИЛИ для создания на выходе логического элемента 364 исключающее ИЛИ последовательности Голда. Чтобы генерировать из последовательности Голда ортогональный код Голда, компаратор 369 сравнивает значение состояния генератора 367 m-последовательности с заданным значением. Если они равны, генераторы 363 и 367 m-последовательности блокируются на один период синхронизации, и переключатель 368 в течение периода синхронизации вставляет в последовательность Голда нулевое значение. Если они различны, переключатель 368 выбирает последовательность Голда. При той же длине ортогонального кода выходной сигнал генератора шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов в два раза длиннее выходного сигнала генератора 360 шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов. ПШ последовательность, выводимая из переключателя 368, и информация шаблона скачкообразного изменения подвергаются в логическом элементе 390 исключающее ИЛИ операции исключающего ИЛИ по биту наподобие СБ или МБ. Затем перемежитель 322 осуществляет перемежение выходного сигнала логического элемента 390 исключающее ИЛИ под управлением контроллера 380 перемежителя.

Из фиг. 4А и 4Б можно видеть, что, хотя приемник принимает сигналы с использованием одного и того же ортогонального кода ОКЗ генерирования ПШ и одного и того же ортогонального кода идентификации каналов в одно и то же время минимум от двух базовых станций, отдельный для каждой базовой станции циклический сдвиг или перемежение в соответствии с настоящим изобретением предотвращает конфликт сигналов, обусловленный использованием одного и того же кода.

Приемник может восстанавливать сигнал, принятый от передатчика, имеющего в своем составе генератор ПШ последовательности, отвечающий настоящему изобретению, путем циклического сдвига и обратного перемежения в соответствии с тем же шаблоном скачкообразного изменения, который используется в передатчике, или извлекать из принятого сигнала информацию шаблона скачкообразного изменения. В этом случае при начальной передаче данных передатчик действует в соответствии с начальным шаблоном скачкообразного изменения для генерирования ПШ последовательности, а приемник также действует в соответствии с начальным шаблоном скачкообразного изменения. Если шаблон скачкообразного изменения изменяется, передатчик извещает приемник об изменении шаблона скачкообразного изменения. Приемник включает в себя таблицу поиска, в которой хранит шаблоны скачкообразного изменения для ПШ последовательностей, принятые от передатчика, и при изменении шаблона скачкообразного изменения детектирует ПШ последовательность в соответствии с информацией шаблона скачкообразного изменения, считанного из таблицы поиска.

Генератор ПШ последовательности, отвечающий настоящему изобретению, согласно описанному выше, генерирует ПШ последовательность путем перемежения или циклического сдвига символов ортогонального кода в соответствии с шаблоном скачкообразного изменения. Поэтому, хотя приемник одновременно принимает сигналы, расширенные посредством ПШ последовательностей, генерируемых в различных передатчиках путем скачкообразного изменения одного и того же ортогонального или биортогонального кода, совместное расширение символов данных можно предотвратить, изменяя величину перемежения или циклического сдвига.

Хотя подробное описание настоящего изобретения приведено со ссылкой на конкретные варианты реализации, последние являются всего лишь иллюстративными применениями. Таким образом, совершенно ясно, что любой специалист в данной области может предложить множество вариантов в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), содержащее средство генерирования ортогональных символов, предназначенное для осуществления циклического сдвига совокупности последовательностей ортогональных символов, и селектор ортогональных символов, предназначенный для избирательного вывода одного из ортогональных символов, подвергнутых циклическому сдвигу, в соответствии с заданным шаблоном.

2. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.1, отличающееся тем, что совокупность последовательностей ортогональных символов представляет собой либо последовательности взаимно ортогональных символов, либо последовательности периодических ортогональных символов.

3. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.1, отличающееся тем, что средство генерирования ортогональных символов содержит совокупность генераторов ортогональных символов, предназначенных для генерирования упомянутых последовательностей ортогональных символов, и совокупность устройств задержки, предназначенных для осуществления циклического сдвига генерированных последовательностей ортогональных символов.

4. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.1, отличающееся тем, что средство генерирования ортогональных символов содержит совокупность генераторов ортогональных символов, предназначенных для генерирования последовательностей взаимно ортогональных символов, и совокупность перемежителей, предназначенных для осуществления построчной перестановки последовательностей ортогональных кодов.

5. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.1, отличающееся тем, что циклический сдвиг ортогональных символов осуществляется на основании заданного шаблона.

6. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.5, отличающееся тем, что заданный шаблон является шаблоном скачкообразного изменения ортогональных символов.

7. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.5, отличающееся тем, что заданный шаблон является шаблоном скачкообразного изменения биортогональных символов.

8. Устройство генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), содержащее средство генерирования ПШ последовательности, предназначенное для генерирования ПШ последовательности на основании скачкообразного изменения ортогонального кода Голда, и перемежитель, предназначенный для осуществления перестановки ПШ последовательности в соответствии с заданным шаблоном.

9. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.8, отличающееся тем, что средство генерирования ПШ последовательности содержит генератор шаблона скачкообразного изменения, предназначенный для генерирования информации шаблона скачкообразного изменения, первый регистр, предназначенный для хранения информации шаблона скачкообразного изменения в качестве первого начального значения, первый генератор m-последовательности, предназначенный для генерирования первой m-последовательности в соответствии с первым начальным значением, хранящимся в первом регистре, второй регистр, предназначенный для хранения второго начального значения, второй генератор m-последовательности, предназначенный для генерирования второй m-последовательности в соответствии со вторым начальным значением, хранящимся во втором регистре, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, предназначенный для осуществления операции ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ над первой m-последовательностью и второй m-последовательностью, компаратор, предназначенный для сравнения второй m-последовательности с заданным значением и для генерирования управляющего сигнала переключения на основании сравнения, и переключатель, предназначенный для выбора либо выходного сигнала логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, либо нулевого значения в соответствии с управляющим сигналом переключения.

10. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.9, отличающееся тем, что генератор шаблона скачкообразного изменения представляет собой генератор шаблона скачкообразного изменения ортогональных символов.

11. Устройство генерирования ПШ последовательности по п.9, отличающееся тем, что генератор шаблона скачкообразного изменения представляет собой генератор шаблона скачкообразного изменения биортогональных символов.

12. Способ генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), содержащий следующие операции (1) циклического сдвига совокупности последовательностей ортогональных кодов и (2) избирательного вывода одной из совокупности последовательностей ортогональных кодов, подвергнутых циклическому сдвигу, в соответствии с заданным шаблоном.

13. Способ генерирования ПШ последовательности по п.12, отличающийся тем, что операция циклического сдвига дополнительно содержит этапы генерирования совокупности последовательностей ортогональных кодов и циклического сдвига совокупности последовательностей ортогональных кодов.

14. Способ генерирования ПШ последовательности по п.12, отличающийся тем, что операция циклического сдвига дополнительно содержит этапы генерирования совокупности последовательностей ортогональных кодов и построчной перестановки совокупности последовательностей ортогональных кодов.

15. Способ генерирования ПЩ последовательности по п.12, отличающийся тем, что операцию циклического сдвига осуществляют на основании заданного шаблона.

16. Способ генерирования ПШ последовательности по п.15, отличающийся тем, что заданный шаблон является шаблоном скачкообразного изменения ортогональных символов.

17. Способ генерирования ПШ последовательности по п.15, отличающийся тем, что заданный шаблон является шаблоном скачкообразного изменения биортогональных символов.

18. Способ генерирования псевдошумовой (ПШ) последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), содержащий следующие операции: (1) генерирования ПШ последовательности на основании скачкообразного изменения ортогонального кода Голда и (2) перестановки ПШ последовательности в соответствии с заданным шаблоном.

19. Способ генерирования ПШ последовательности по п.18, отличающийся тем, что операция генерирования дополнительно содержит генерирование информации шаблона скачкообразного изменения, хранение информации шаблона скачкообразного изменения в качестве первого начального значения, генерирование первой m-последовательности в соответствии с первым начальным значением, хранение второго начального значения, генерирование второй m-последовательности в соответствии со вторым начальным значением, осуществление операции ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ над первой и второй m-последовательностями, сравнение второй m-последовательности с заданным значением и генерирование управляющего сигнала переключения на основании сравнения и вывод либо выходного сигнала операции ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ, либо нулевого значения в соответствии с управляющим сигналом переключения.

20. Способ генерирования ПШ последовательности по п.19, отличающийся тем, что шаблон скачкообразного изменения является шаблоном скачкообразного изменения ортогональных символов.

21. Способ генерирования ПШ последовательности по п.19, отличающийся тем, что шаблон скачкообразного изменения является шаблоном скачкообразного изменения биортогональных символов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24