Способ и устройство для измерения нелинейных воздействий в системе связи и для выбора каналов на основе результатов этого измерения

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения рабочих характеристик или влияния нелинейных воздействий на систему связи. Технический результат заключается в повышении точности измерения характеристик. Для этого генерируют множество сигналов ортогональных каналов, каждый из которых образован с использованием одного из набора предварительно выбранных ортогональных кодов, при этом каждый из каналов содержит передаваемые данные, генерируют расширенные по спектру сигналы, содержащие комбинацию двух или более упомянутых множеств сигналов информации с одним, являющимся нерабочим, измеряют величины мощности в каждом канале сигнала, используемом упомянутым расширенным по спектру сигналом передачи данных, включая упомянутый нерабочий канал, и генерируют отношения мощности по меньшей мере в одном нерабочем канале к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам. 4 с. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к нелинейным аппаратам, более конкретно к способу определения воздействия характеристик нелинейных аппаратов на передачу сигналов в системе связи. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу использования отношения мощности в рабочих каналах системы связи к мощности в нерабочих каналах системы связи в ортогональной системе связи МДКР, более конкретно к использованию коэффициента мощности Уолша для управления функционированием нелинейных каскадов, типа усилителей мощности.

Уровень техники

Один из типов систем связи множественного доступа, используемых для пересылки информации между большим количеством пользователей, основан на методах множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с разнесением сигнала по спектру. Такого типа системы связи раскрыты в патенте США 4901307 на изобретение под названием "Использование спутниковых или наземных ретрансляторов в системе связи множественного доступа с расширенным спектром", выданном 13 февраля 1990 г. и в патенте США 5691974 на изобретение под названием "Способ и устройство для использования полной передаваемой спектральной мощности в системе связи с расширенным спектром для отслеживания индивидуального приемного фазового времени и мощности", выданном 25 ноября 1997 г.

В упомянутых патентах раскрыты системы связи, в которых в общем мобильные или удаленные пользователи системы, или абоненты, используют приемопередатчики для связи с другими пользователями системы или получателями полезного сигнала, например через подсоединенную коммутируемую телефонную сеть общего пользования. Приемопередатчики передают сигналы через межсетевые шлюзы и спутники или через наземные базовые станции (также определяемые, как узлы ячейки или ячейки), используя при этом сигналы передачи данных МДКР с расширенным спектром.

В стандартной системе связи с расширенным спектром, один или более наборов или пар предварительно выбранных кодовых последовательностей псевдослучайных шумов (ПШ) используется для модуляции или расширения сигналов информации пользователя по предварительно определенной спектральной полосе перед модуляцией несущей для передачи в качестве сигналов передачи данных. ПШ-расширение является известным в технике способом, используемым для передачи данных с расширенным спектром, и образует сигнал передачи данных с шириной полосы частот, намного большей, чем ширина полосы частот базового сигнала данных. На линии связи от базовой станции или от межсетевого шлюза к пользователю, также определяемой как прямая линия связи, коды ПШ-расширения или двоичные последовательности, используются для различения сигналов, передаваемых от различных базовых станций, или различения сигналов разных лепестков, спутников или межсетевых шлюзов, а также для различения многолучевых сигналов. На линии связи от терминала пользователя к базовой станции, или к межсетевому шлюзу, также определяемой как обратная линия связи, коды ПШ-расширения или двоичные последовательности используются для различения сигналов, предназначенных для различных лепестков, спутников или межсетевых шлюзов, а также для различения многолучевых сигналов.

Упомянутые коды обычно используются совместно всеми сигналами передачи данных внутри данной ячейки или лепестка, при этом между смежными лепестками или ячейками упомянутые коды сдвинуты по времени, или смещены, для формирования различных кодов расширения. Смещения по времени обеспечивают уникальные идентификаторы лепестков, которые используются для выполнения процедуры передачи обслуживания при переходе "от лепестка к лепестку" и для определения синхронизации сигналов относительно основной синхронизации системы связи.

В стандартной системе связи МДКР с расширенным спектром для различения сигналов, предназначенных различным пользователям внутри одной ячейки, или для различения сигналов пользователя, передаваемых внутри спутникового лепестка, или подлепестка, на прямой линии связи используют каналообразующие коды. Это означает, что каждый приемопередатчик пользователя имеет собственный ортогональный канал, обеспечиваемый на прямой линии связи путем применения уникального "покрывающего" или "каналообразующего" ортогонального кода. Обычно для реализации каналообразующего кода используются функции Уолша со стандартной длиной порядка 64 элементов кода для наземных систем и 128 элементов кода для спутниковых систем. В данной конфигурации каждая функция Уолша, длиной 64 или 128 элементов, определяется как элемент Уолша. Образование кодов Уолша более полно раскрыто в патенте США 5103459 на изобретение под названием "Система и способ для генерирования волновых форм сигнала в сотовой телефонной системе связи МДКР".

Межсетевые шлюзы или базовые станции и спутники, используемые в описанных выше системах связи, применяют усилители высокой мощности (УВМ) для увеличения мощности сигналов, передаваемых к спутникам, межсетевым шлюзам и терминалам пользователя в системе связи, или обслуживаемым системой связи, и для увеличения мощности сигналов, передаваемых от спутников, межсетевых шлюзов и терминалов пользователя в системе связи, или обслуживаемых системой связи.

Предпочтительно получить значительное повышение мощности сигналов, но при этом обеспечить только минимальные потери мощности. Это означает, что для усиления сигнала следует расходовать определенную мощность, но не более, чем это необходимо для получения требуемой линии связи. Это относится к необходимости сохранения мощности и, следовательно, энергетических ресурсов, требуемых для питания усилителей; и минимизации мощности сигнала для уменьшения взаимных помех сигналов и увеличения пропускной способности системы.

Также необходимо отметить, что в системе спутниковой связи количество энергии, которую можно затратить на передачу сигнала, ограничено генерируемой мощностью спутника. Для оптимизации использования этой мощности, необходимо точно распределить ее между сигналами трафика, предназначенными для передачи информации к пользователям и от пользователей, и пилот-сигналами, определяющими указатели фазы и времени. Если пилот-сигналу выделено слишком мало мощности, то терминалы пользователя не могут сконцентрировать мощность, достаточную для синхронизации их приемников с межсетевым шлюзом или базовой станцией. Напротив, если передается пилот-сигнал слишком большой мощности, то понижается количество мощности, используемой для сигналов трафика, и, таким образом, уменьшается число пользователей, которые могут поддерживаться системой.

Следовательно, чтобы максимизировать количество пользователей, которые могут обрабатываться спутником, величина мощности передаваемого пилот-сигнала должна быть четко регулируемой. Дополнительно имеются другие ресурсы общего пользования, типа сигналов персонального поискового вызова и сигналов синхронизации, используемых для передачи системной информации, которые функционируют подобно пилот-сигналам как ресурсы общего пользования. Такие сигналы также влияют на энергопотребление в спутниковых, или других системах связи с ограниченным или контролируемым энергопотреблением. Предпочтительно также минимизировать мощность упомянутых сигналов для уменьшения взаимных помех, для увеличения пропускной способности системы.

В системах связи, которые функционируют при высоких уровнях взаимной модуляции, подобных описанным выше, усилители мощности обычно работают в режиме, близком к своей точке насыщения. Точка насыщения является точкой, в которой с увеличением входной мощности выходная мощность усилителя более не увеличивается. То есть после того, как была достигнута точка насыщения, выходная мощность усилителя мощности становится в сущности постоянной, независимо от входной мощности. Таким образом, усилитель мощности при работе в режиме, близком к точке насыщения, проявляет нелинейные свойства. Область насыщения также определяется как область амплитудного сжатия.

Взаимная модуляция является термином, который используется для описания нелинейности. Например, когда на нелинейное устройство поступает сигнал, имеющий много спектральных компонентов, выходной сигнал устройства состоит из спектральных компонентов, которые не присутствовали в исходном входном сигнале. Некоторые из компонентов могут быть удалены путем фильтрования и не вызовут значительных искажений. Однако другие компоненты не могут быть удалены путем фильтрования. Компоненты, которые не могут быть удалены с помощью фильтрования, приводят к нелинейному искажению. Эти компоненты обычно определяются как составляющие взаимной модуляции.

В большинстве систем связи эта взаимная модуляция приводит к нежелательному искажению. Например, в системе связи МДКР перед передачей по каналу связи происходит усиление сигнала МДКР. Обычно для обеспечения такого усиления используется нелинейный усилитель мощности. Сигналы МДКР, передаваемые в реальных системах связи, часто проявляют непостоянную огибающую, которая является следствием совместного мультиплексирования множества сигналов МДКР для формирования одного мультиплексированного сигнала МДКР. Такой сигнал может быть результатом нескольких сигналов МДКР, объединяемых на одной несущей для формирования канала МДКР, или нескольких каналов МДКР на различных частотах, объединяемых в сигнал для передачи. В любом случае мультиплексированный сигнал МДКР проявляет непостоянную огибающую. Наличие непостоянной огибающей могут вызвать также другие хорошо известные причины. В результате входная мощность на нелинейный усилитель спрямляет диапазон входной мощности усилителя.

Поскольку нелинейный усилитель является нелинейным по своему входному диапазону, выходной сигнал проявляет нежелательные нелинейные эффекты, типа составляющих взаимной модуляции.

Нелинейное искажение, типа искажения, вызванного взаимной модуляцией, является нежелательным эффектом, который может стать причиной уничтожения содержимого информации сигнала в системе связи. К сожалению, нелинейное искажение может также воздействовать на формы сигналов передачи данных МДКР, типа сигналов, соответствующих стандарту ИС-95, таким образом, что каналы перестают быть ортогональными. В сущности, нелинейная характеристика вызывает "утечку" или "перетекание" кодированных каналов друг в друга.

Обычно характеристика усилителей мощности и других нелинейных элементов, используемых для генерирования и усиления сигналов передачи данных количественно определяется двухтоновой, многотоновой проверками и проверкой шумовой нагрузки. В частности, проверка шумовой нагрузки определяется как коэффициент мощности шума, КМШ и измеряет количество энергетической плотности, перетекающей в узкий провал, или шум, вводимый в проверяемое нелинейное устройство.

Однако имеются некоторые ключевые различия между характеристикой взаимной модуляции шума и расширенными по спектру сигналами с прямой модуляцией последовательностью (РСПП). В частности, когда модуляция расширенных по спектру данных является, что называется одномерной, например, типа двоичной фазовой манипуляции (ДФМ), групповая статистика формы сигнала РСПП является отличной от шума. Даже при совместном мультиплексировании многих информационных сигналов, как это имеет место в системах связи МДКР (для МДК или МДКР) форма сигнала РСПП имеет групповую статистику, сильно отличающуюся от полосового шума, если упомянутые сигналы совместно используют одну и ту же несущую частоту и фазу несущей.

Полосовой шум имеет хи-квадратную функцию плотности вероятности (ФВП) мощности с двумя степенями свободы. Каналы или сигналы МДКР прямой линии связи, имеющие много пользователей, или сигналы пользователя (каналы трафика) имеют примерно хи-квадратную ФВП мощности с одной степенью свободы. Сигналы типа МДКР прямой линии связи, соответствующие стандарту МС-95, являются частным случаем, где сигналы МДК или МДКР остаются ортогональными с кодами Уолша. Такая форма кодирования может быть определена как ортогональный МДКР, или, для краткости, О-МДКР, однако это остается модуляцией ДФМ. Наличие значительного количества взаимных модуляций формы сигнала, соответствующего МС-95 означает, что каналы больше не являются ортогональными, они "утекают" или "перетекают" друг в друга.

Результатом этой утечки является то, что простые измерения шума на канале не отражают реальной характеристики или меры эффективности системы связи в режиме МДКР. Это означает, что критерий коэффициента мощности шума (КМШ) не может быть просто использован, чтобы измерить или определить влияние корректировки мощности или соответствующего уровня мощности для применения к конкретному усилительному каскаду в системе с расширенным спектром. Это действительно так, потому что шум в системе имеет тенденцию сдвинуть мощность в другие иные ортогональные каналы.

Другой вариант, где шумовая характеристика не обязательно отражает характеристику МДКР, разделяется на части, что определяется, как AM/AM и АМ/ФМ эффекты. И AM/AM и АМ/ФМ эффекты хорошо известны для воздействия на традиционные методы измерения шума, типа КМШ. Однако когерентная ДФМ демодуляция намного более чувствительна к AM/AM, чем к АМ/ФМ. Для иллюстрации этого момента выходная мощность и фазовые характеристики стандартного нелинейного усилителя мощности показаны на фиг.1.

Согласно фиг.1 кривая 102 иллюстрирует фазу выхода по отношению к фазе входной синусоидальной волны. Такая кривая обычно определяется, как трафик "АМ/ФМ". Кривая 104 иллюстрирует величину выходной мощности по отношению к входной мощности для синусоидального входа. Такая кривая обычно определяется как трафик "AM/AM". Кривая 102 показывает, что фаза выходной мощности по отношению к входной мощности является непостоянной по большей части области функционирования стандартного нелинейного усилителя мощности. Точно так же кривая 104 показывает, что величина выходной мощности является нелинейной в окрестности области 106 насыщения. В случае усилителя мощности, представленного на фиг.1, область 106 насыщения начинается около -4 дБ, отсчитываемых относительно уровня 1 мВт. Для специалистов в данной области техники очевидным является, что область насыщения может распространяться по различному диапазону значений.

Другой вариант, помимо просто проверки отклика или иным образом получения характеристики элемента системы связи, типа усилителя мощности, предусматривает во время функционирования выбор уровней мощности. В этой ситуации предпочтительно получить более точное измерение характеристики, которое могло бы использоваться по меньшей мере периодически, при развертывании или использовании системы связи, для характеристики ее функционирования и внесения изменений в функционирование нелинейных блоков.

Сущность изобретения

Следовательно, ввиду изложенных выше, а также других имеющихся в технике проблем одной задачей настоящего изобретения является обеспечение новой техники для более точной характеристики влияния нелинейных блоков на обработку сигнала в системе связи с расширенным спектром. Например, новая техника позволит правильно определять воздействие или корреляцию уровня мощности относительно уменьшения ортогональности в усилителях мощности.

Упомянутые и другие задачи, преимущества и цели обеспечиваются новым способом тестирования или характеристики отклика систем связи в целом, или блоков типа усилителей мощности, или других компонентов, используемых для формирования системы связи с расширенным спектром. Согласно новому подходу сигналы передают на вход тестируемых блока или системы, которые каналообразованы с использованием ряда или набора предварительно выбранных ортогональных кодов. Это означает, что генерируемый входной сигнал передачи данных содержит ряд отдельных сигналов канала "трафика", каждый из которых представляет информацию или сигналы данных, покрытые или каналообразованные с использованием индивидуального ортогонального кода. В одном варианте осуществления изобретения в качестве ортогональных кодов предпочтительно используются функции Уолша.

Каждый из каналов, кроме одного или более предварительно выбранных каналов, обеспечивается некоторого типа данными или информацией для передачи. Число пустых каналов основывается на степени ортогональности, которую требуется измерить. Данные могут быть сгенерированы случайным образом или выбраны из ряда известных тестовых сигналов или примеров. Предпочтительно, рабочие каналы используют один и тот же общий уровень входной мощности или усиления, и скорости передачи данных и общее содержимое примерно аналогично. Возникающие в результате сигналы канала объединяют или мультиплексируют в сигнал передачи данных МДКР, который передают через тестируемые блок или систему и измеряют мощности в соответствии с каналом. В одном варианте настоящего изобретения, это осуществляется путем определения, какие элементы данных были переданы с использованием элементов или блоков корреляции, и измерения суммы мощностей для каждого из принимаемых элементов с использованием сумматоров и элементов обработки квадратуры, кроме пустых каналов, где накапливается мощность. Измеренные значения используют для определения количества мощности на канал и в полном сигнале.

Формируется отношение между суммой мощности, обнаруженной по всем "непустым", или рабочим, каналам и мощностью выбранного "пустого", или нерабочего, канала. Более конкретно, формируется отношение мощности в пустом канале к средней мощности в непустых каналах, для более правильной оценки числа используемых каналов. Упомянутое отношение подразумевает, какой процент мощности был смещен в пустой канал, а также примерное воздействие усиления на чистоту кода вывода и меру степени ухудшения ортогональности нелинейной характеристикой проверяемого блока. Сумма мощностей делится на число каналов, используемых для генерирования энергетической плотности, которая в дальнейшем используется для формирования требуемого отношения.

Способ по настоящему изобретению может быть реализован с использованием устройства, конструируемого, как специализированное тестовое оборудование, причем упомянутое устройство содержит часть передачи и часть приема для тестирования нелинейного блока на его функциональные характеристики в среде сигнала МДКР. Предназначенный для тестирования усилитель мощности или подобный аппарат соединяют в стандартном режиме с другой схемой, с которой он бы функционировал в обычных условиях.

Согласно другим вариантам осуществления тестовый сигнал передачи данных МДКР вводится или применяется к части передачи, схемой, или элементам внутри базовых станций или межсетевых шлюзов, имеющих много каналов данных. Это означает данные, предназначенные для передачи через многие отдельные каналы, сформированные путем использования ортогональных кодов, и один или более каналов, в которых отсутствуют данные (пустых). По меньшей мере один приемник принимает и демодулирует этот сигнал передачи данных и оценивает мощность в каждом из каналов. Полученные измерения мощности используют далее для формирования коэффициента мощности Уолша (КМУ) энергетической плотности в пустых каналах относительно полных, или рабочих, каналов.

В дополнительных аспектах настоящего изобретения, эта техника может быть использована для проверки части системы связи непосредственно во время функционирования. То есть соответствующие тестовые сигналы могут быть переданы во время эксплуатационных периодов или периодов, когда эксплуатация не происходит, для выполнения измерений и характеристики чувствительности системы в текущий момент. В качестве альтернативы, через систему может быть передан сигнал фиксированного шаблона (и пробел), чередуемый со стандартными сигналами канала трафика, для проверки системы в периодические интервалы времени, или другие предпочтительные моменты времени. Это позволяет получать информацию о характеристике системы в реальном времени и регулировать работу усилителей мощности на спутниках или других аппаратах, для обеспечения более качественного функционирования системы и улучшения пропускной способности.

Перечень чертежей

Признаки, объекты и преимущества настоящего изобретения очевидны из приведенного ниже подробного описания, сопровождаемого чертежами, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые элементы.

Фиг.1 - отклик стандартного нелинейного усилителя по выходной мощности.

Фиг.2 - схематический общий вид варианта системы радиосвязи.

Фиг.3 - схема этапа передачи для межсетевого шлюза.

Фиг.4 - схема терминала пользователя.

Фиг.5 - схема устройства кодирования и расширения по спектру сигнала, которое используется в терминале пользователя, показанном на фиг.4.

Фиг.6 - схема стандартной схемы передачи сигнала передачи данных.

Фиг.7а и 7b - характерные формы сигнала на входе и на выходе схемы измерения КМУ.

Фиг.8а и 8b - характерные формы сигнала на входе и на выходе соответствующей схемы измерения КМШ.

Фиг.9 - функциональная схема устройства, в котором может быть предпочтительно реализована схема измерения КМУ.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

I. Введение

Способ и устройство по настоящему изобретению предназначены для более точного определения рабочих характеристик нелинейных, обрабатывающих сигнал элементов, используемых в системе связи с расширенным спектром. Более конкретно, в настоящем изобретении используют коэффициент мощности Уолша для более точной характеристики влияния нелинейных эффектов на характеристики системы или компонентов системы, для достижения лучшего управления функционированием нелинейных каскадов, типа усилителей высокой мощности в ортогональной системе связи МДКР.

Настоящее изобретение особенно подходит для использования для мощных усилителей, применяемых в спутниковых системах связи МДКР. Однако, что является очевидным для специалистов в данной области техники, настоящее изобретение может также применяться в других типах систем связи, где используются блоки или компоненты, функционирующие с нелинейными характеристиками. Далее, перед описанием вариантов осуществления, описывается стандартная среда, в которой может быть применено настоящее изобретение.

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения подробно изложен ниже. Следует отметить, что описываемые конкретные этапы, конфигурации и структуры приводятся исключительно в целях описания. Для специалистов в данной области техники очевидным является, что, не изменяя сущности и не выходя за рамки настоящего изобретения, могут быть использованы другие этапы, конфигурации и структуры. Настоящее изобретение может быть использовано для многих беспроводных систем связи и информации.

II. Возможный вариант среды функционирования

На фиг.2 представлен возможный вариант системы радиосвязи, типа системы радиотелефона, в которой может использоваться настоящее изобретение. Система 200 связи, показанная на фиг.2, при осуществлении связи между удаленными или мобильными терминалами системы связи и межсетевыми шлюзами или базовыми станциями системы связи использует сигналы передачи данных типа сигнала множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) с расширенным спектром, с ортогональным кодированием. В части системы связи, представленной на фиг.2, для осуществления связи с двумя мобильными станциями или терминалами 200 и 222 пользователя показаны одна базовая станция 212, два спутника 214 и 216 и два присоединенных межсетевых шлюза или концентратора 224 и 226. Обычно базовые станции и спутники/межсетевые шлюзы являются компонентами отдельных систем связи, определяемыми как наземные и находящиеся на спутнике, хотя это не является обязательным признаком. Общее число базовых станций, межсетевых шлюзов и спутников в таких системах зависит от требуемой пропускной способности системы и от других факторов, хорошо известных в данной области техники. Межсетевые шлюзы 224 и 226 и базовая станция 212 могут использоваться как часть систем односторонней или двусторонней связи или просто для передачи сообщений или данных к терминалам 220 и 222 пользователя.

Каждая из мобильных станций или терминалов 220 и 222 пользователя имеет или содержит блок радиосвязи типа, но не обязательно, сотового телефона, приемопередатчик данных или блок передачи (например, компьютеры, персональные организаторы данных, факсимильный аппарат, пейджинговый приемник либо приемник определения местоположения. Обычно такие блоки являются карманными или по желанию устанавливаются в транспортном средстве, но также могут использоваться фиксированные блоки или другие типы терминалов, где требуется удаленное радиообслуживание. Этот последний тип обслуживания особенно подходит для использования спутниковых ретрансляторов в целях установления линий связи во многих удаленных областях мира.

Согласно рассматриваемому примеру спутники 214 и 216 обеспечивают много лепестков, направляемых для охвата, в общем, отдельных, не перекрывающихся географических областей. В общем, многие лепестки (лучи) на различных частотах также определяемые как каналы МДКР или подлепестки (подлучи) или сигналы МДЧР могут быть направлены для покрытия одной и той же области. Однако очевидно, что охват луча, или область обслуживания, для различных спутников или базовых станций в данной области могут полностью или частично перекрываться в зависимости от вида системы связи, предлагаемого типа обслуживания и пространственного разнесения, которое будет достигнуто. Например, каждый может предоставлять обслуживание различным наборам пользователей с различными особенностями на различных частотах, или данный мобильный блок может использовать многие частоты и/или много поставщиков услуг с перекрытием географической области.

На фиг.2 показаны некоторые возможные тракты передачи сигналов для связи, устанавливаемой между терминалами 220 и 222 пользователя и базовой станцией 212 или через спутники 214 и 216 к одному или более межсетевым шлюзам или концентраторам 224 и 226. Части линий связи от базовой станции к пользователю между базовой станцией 212 и терминалами 220 и 222 пользователя показаны линиями 230 и 232 соответственно. Части линий связи от спутника к пользователю между межсетевыми шлюзами 224 и 226 и терминалами 220 и 222 пользователя через спутник 214 показаны линиями 234 и 236 соответственно. Части линий связи от спутника к пользователю между межсетевыми шлюзами 224 и 226 и терминалами 220 и 222 пользователя через спутник 216 показаны линиями 238 и 240 соответственно. Части линий связи спутник - межсетевой шлюз показаны рядом линий 242, 244, 246 и 248. Стрелки на линиях иллюстрируют возможные направления передачи сигналов для каждой линии связи, как прямой либо обратной линии связи, и присутствуют только для пояснения, а не для определения каких-либо образцов реальных сигналов или физических ограничений.

Система связи обычно использует много спутников 214 и 216, пересекающих разные орбитальные плоскости, и ряд низкоорбитальных спутников Земли (НОЗ), при этом предлагаются и другие многоспутниковые системы связи для обслуживания большого количества терминалов пользователя. Для специалистов в данной области техники очевидным является, что способы по настоящему изобретению применимы для ряда спутниковых и наземных систем связи.

Составляющая базовая станция и межсетевой шлюз в технике иногда используется взаимозаменяемо, с межсетевыми шлюзами, воспринимаемыми как специализированные базовые станции, которые направляют передачу данных через спутники, в то время как базовые станции используют наземные антенны для направления передачи данных внутри окружающей географической области. Терминалы пользователя в некоторых системах связи также иногда определяются как блоки абонента, мобильные блоки, мобильные станции, или просто "пользователи", "мобильники", или "абоненты", в зависимости от предпочтения.

Согласно описанному выше каждая базовая станция или межсетевой шлюз передает по области обслуживания пилот-сигнал. Для спутниковых систем, пилот-сигнал передается внутри каждого спутникового луча и инициирует межсетевые шлюзы, обслуживаемые спутником. Одиночный пилот-сигнал обычно передается каждым межсетевым шлюзом или базовой станцией для каждой частоты луча от спутника к пользователю. Этот пилот-сигнал используется всеми пользователями, принимающими сигналы по этому лучу. Данная техника позволяет многим каналам трафика или несущим сигналов пользователя совместно использовать общий пилот-сигнал для указания фазы несущей.

Пилот-сигналы во всей системе связи используют одну и ту же пару или набор кодов ПШ-расширения, но с разными относительными смещениями синхронизации кода для каждого луча, ячейки или части системы. В качестве альтернативы, между некоторыми базовыми станциями используются различные коды ПШ-расширения (порождающие полиномы). В системах спутниковой связи для использования внутри каждой орбитальной плоскости могут быть выделены различные наборы кодов ПШ. Это обеспечивает изоляцию сигнала, снижает помеху и позволяет легко различать лучи друг от друга. Каждый проект системы связи определяет распределение внутри системы кодов ПШ-расширения и смещений синхронизации согласно известным из уровня техники факторам.

На фиг.3 представлен вариант компановки части передачи, части аппаратуры базовой станции или межсетевого шлюза, используемого для реализации системы связи МДКР. В типичном межсетевом шлюзе для обеспечения обслуживания многим терминалам пользователя одновременно и для обеспечения в любое время обслуживания отдельным спутникам и лучам используется несколько таких частей передачи или систем. Число частей передачи, используемых межсетевым шлюзом, определяется известными в технике факторами, включая сложность системы, число видимых спутников, емкостью по абонентам, степень выбранного разнесения и т.д. Каждый вид системы связи также определяет число антенн, доступных для частей передачи, для использования при передаче сигналов.

На фиг.3 представлен вариант приемопередатчика 300 для использования в терминалах 220 и 222 пользователя. Приемопередатчик 300 использует по меньшей мере одну антенну 310 для приема сигналов передачи данных, которые передаются аналоговому приемнику 314, где они преобразуются с понижением частоты, усиливаются и оцифровываются. Элемент 312 дуплексера обычно используется для обеспечения возможности одной и той же антенне осуществлять и функцию передачи, и функцию приема. Выдаваемые аналоговым приемником 314 цифровые сигналы передачи данных передаются по меньшей мере одному приемнику 316_A цифровых данных и по меньшей мере одному поисковому приемнику 318. Могут быть использованы дополнительные приемники 316_B-316_N цифровых данных для получения требуемого уровня сигнального разнесения, в зависимости от допустимого уровня сложности блока, что должно быть понятно людям, знающим технику.

По меньшей мере один управляющий процессор 320 связан с приемниками 316_A-316_N цифровых данных и с поисковым приемником 318. Управляющий процессор 320 обеспечивает, кроме других функций, управление обработкой базового сигнала, синхронизацией, мощностью и процедурой передачи обслуживания, или координацию. Другой основной функцией управления, часто выполняемой управляющим процессором 320, является выбор или управление последовательностями кодов ПШ, или ортогональными функциями, которые будут использоваться для обработки форм сигнала передачи данных. Обработка сигнала управляющим процессором 320 может включать в себя определение относительной мощности сигнала и вычисление различных связанных с сигналом параметров. В некоторых вариантах осуществления для повышения эффективности или быстродействия при измерениях, или улучшения распределения управляющих обработкой ресурсов вычисление мощности сигнала может включать использование дополнительной или отдельной схемотехники, типа элемента 321 принимаемой мощности.

Выводы для приемников 316_A-316_N цифровых данных связаны со схемой 322 цифровой полосы частот пользователя. Схема 322 цифровой полосы частот пользователя содержит элементы обработки и представления информации, используемые для передачи информации к пользователю терминала пользователя и от пользователя терминала пользователя. То есть элементы хранения сигналов или данных, типа кратковременной или долговременной цифровой памяти; блоки ввода и вывода, типа экранов дисплея, громкоговорителей, клавиатуры, и телефонных трубок; аналого-цифровые (А/Ц) элементы, вокодеры и другие элементы обработки речевого и аналогового сигнала и т.д., все части форм схемы прямой передачи пользователя, использующей хорошо известные в технике элементы. Если используется обработка расширенного сигнала, то схема 322 цифровой полосы частот пользователя может содержать объединитель разнесения и декодер. Некоторые из этих элементов могут также функционировать под управлением управляющего процессора 320 или при наличии связи с управляющим процессором.

Когда речевые или другие данные подготовлены как сообщение вывода или сигнал передачи данных, инициируемый терминалом пользователя, схема 322 цифровой полосы частот пользователя используется для приема, хранения, обработки и иной подготовки данных, предназначенных для передачи. Схема 322 цифровой полосы частот пользователя передает эти данные модулятору 326 передачи, работающему под управлением управляющего процессора 320. Выходные данные модулятора 326 передачи передаются цифровому контроллеру 328 мощности передачи, который передает управление выходной мощностью аналоговому усилителю 330 мощности передачи для заключительной передачи выходного сигнала с антенны 310 к межсетевому шлюзу. Информация об измеренной мощности сигнала для принимаемых сигналов передачи данных или одного или более сигналов ресурса общего пользования может быть передана межсетевому шлюзу путем использования ряда известных в технике способов. Например, информация может быть передана как сигнал данных или может быть добавлена к другим сообщениям, подготовленным схемой 322 цифровой полосы частот пользователя. В качестве альтернативы, информация может быть вставлена, в качестве предварительно определенных служебных битов, модулятором 326 передачи или контроллером 328 мощности передачи под управлением управляющего процессора 320.

Аналоговый приемник 314 может обеспечивать вывод, определяющий мощность или энергию в принимаемых сигналах. В качестве альтернативы, элемент 321 принимаемой мощности может определить это значение путем выборки с выхода аналогового приемника 314 и выполнив хорошо известную в данной области техники обработку. Эта информация может использоваться непосредственно усилителем 330 мощности передачи или контроллером 328 мощности передачи для корректировки мощности сигналов, передаваемых терминалом пользователя. Эта информация может также использоваться управляющим процессором 320.

Цифровые приемники 316_A-316_N и поисковый приемник 318 конфигурируются элементами корреляции сигнала для демодуляции и отслеживания конкретных сигналов. Поисковый приемник 318 используется для поиска пилот-сигналов, в то время как цифровые приемники 316A-N используются для демодуляции других сигналов (трафика), соответствующих обнаруженным пилот-сигналам.

Следовательно, выходные данные описанных выше блоков могут контролироваться для определения мощности в пилот-сигнале или других сигналах ресурса общего пользования. В рассматриваемом здесь случае, это осуществляется с использованием либо элемента 321 принимаемой мощности, либо управляющего процессора 320.

На фиг.4 показан возможный вариант устройства 400 передачи и приема для использования в межсетевых шлюзах 224 и 226. Представленная на фиг.4 часть межсетевого шлюза 224 имеет один или более аналоговых приемников 414, соединенных с антенной 410 для приема сигналов передачи данных, которые далее преобразуют с понижением частоты, усиливают и оцифровывают путем использования различных хорошо известных в данной области техники схем. В некоторых системах связи используется много антенн 410. Выходящие от аналогового приемника 414 цифровые сигналы поступают на вход по меньшей мере одного блока цифрового приемника, обозначенного пунктирными линиями под позицией 424.

Каждый блок цифрового приемника 424 соответствует элементам обработки сигнала, используемым для управления передачей данных между одним терминалом пользователя 222 и межсетевым шлюзом 224, хотя в технике известно несколько вариаций. Один аналоговый приемник 414 может обеспечивать входные данные для многих блоков цифрового приемника 424, и в межсетевых шлюзах 224 и 226 обычно используется ряд таких блоков для обеспечения обработки всех спутниковых лучей и возможных сигналов в режиме разнесения в любое определенное время. Каждый блок 424 цифрового приемника имеет один или более приемников 416 цифровых данных и поисковый приемник 418. Поисковый приемник 418 обычно осуществляет поиск соответствующих режимов разнесения сигналов, отличных от пилот-сигналов. При реализации в системе связи, многие приемники 416_A-416_N цифровых данных используются для приема разнесенного сигнала.

Выходные данные приемников 416 цифровых данных передаются к последующим элементам 422 обработки основной полосы частот, содержащим хорошо известные в данной области техники блоки, которые здесь не показаны подробно. Возможный вариант устройства элемента обработки полосы частот содержит объединители разнесения и декодеры для объединения многомаршрутных сигналов в один выход для каждого пользователя. Возможный вариант устройства элемента обработки полосы частот также содержит схемы интерфейса для передачи выходных данных, обычно к цифровому коммутатору или к сети связи. Ряд других известных элементов, типа вокодеров, модемов данных, и коммутаторов цифровых данных и компонентов хранения и коммутации цифровых данных, при этом упомянутые элементы не ограничены приведенным выше набором устройств, может формировать часть элементов 422 обработки полосы частот. Эти элементы функционируют для управления или направления передачи сигналов данных к одному или более блокам 434 передачи.

Каждый из сигналов, предназначенных для передачи к терминалам пользователя, связывается с одним или более соответствующих блоков 434 передачи. Стандартный межсетевой шлюз использует ряд таких блоков 434 передачи для обеспечения одновременного обслуживания многих терминалов 222 пользователя и для нескольких спутников и лучей одновременно. Число блоков 434 передачи, используемых межсетевым шлюзом 224, определяется хорошо известными в данной области техники факторами, включая сложность системы, число видимых спутников, емкость по пользователям, степень выбранного разнесения и т.п.

Каждый блок 434 передачи содержит модулятор 426 передачи, который модулирует с разнесением по спектру данные для передачи. Модулятор 426 передачи имеет вывод, связанный с цифровым контроллером 428 мощности передачи, который управляет мощностью передачи, используемой для исходящего цифрового сигнала. Цифровой контроллер 428 мощности передачи использует минимальный уровень мощности в целях уменьшения взаимных помех и выделения ресурса, но при этом в случае необходимости использует соответствующие уровни мощности для компенсации затухания на тракте передачи и других характеристик передачи по тракту. При разнесении сигналов по спектру модулятором 426 передачи используется генератор 432 ПШ. Эта генерация кода может также составлять функциональную часть одного или более управляющих процессоров или элементов памяти, используемых в межсетевом шлюзе 224 или 226.

Выходные данные контроллера 428 мощности передачи поступают на сумматор 436, где они суммируются с выходными данными других схем управления мощностью передачи. Эти выходные данные являются сигналами для передачи к другим терминалам 220 и 222 пользователя на той же частоте и внутри того же луча, что и выходные данные контроллера 428 мощности передачи. Выход сумматора 436 передается аналоговому передатчику 438 для цифроаналогового преобразования, преобразования к соответствующей частоте РЧ несущей, дополнительного усиления и вывода к одной или нескольким антеннам 430 для излучения по направлению к терминалам 220 и 222 пользователя. Антенны 410 и 430 могут представлять одну и ту же антенну в зависимости от сложности и конфигурации системы.

По меньшей мере один управляющий процессор 420 межсетевого шлюза связан с блоками 424 приемника, блоками 434 передачи и схемой обработки основной полосы частот 422; упомянутые блоки могут физически отделены друг от друга. Управляющий процессор обеспечивает сигналы команд и управления для осуществления функций типа обработки сигнала, генерации сигналов синхронизации, управления мощностью, управления процедурой переключения каналов связи, объединения разнесения и интерфейса системы, при этом функции управляющего процессора не ограничиваются перечисленным выше списком. Дополнительно управляющий процессор осуществляет назначение кодов ПШ-расширения, последовательностей ортогональных кодов и специфических передатчиков и приемников для использования при коммуникациях пользователя.

Управляющий процессор 420 также управляет генерированием и мощностью сигналов пилот-каналов, сигналов каналов синхронизации и поискового персонального вызова и их связи с контроллером 428 мощности передачи. Пилот-канал является просто сигналом, который не модулируется данными, и может использовать постоянное значение или тонального типа вход для модулятора 426 передачи, действительно передавая только коды ПШ-расширения, подаваемые из генератора 432 ПШ.

В то время как управляющий процессор 420 может быть связан непосредственно с элементами блока, типа блока 424 передачи или блока 434 приема, каждый блок в общем содержит конкретный процессор для этого блока, типа процессора 430 передачи или процессора 421 приема, которые управляют элементами этого блока. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, управляющий процессор 420 является связанным с процессором 430 передачи и процессором 421 приема, как это представлено на фиг.4. Таким образом, один управляющий процессор 420 может управлять операциями большого количества блоков и ресурсов более эффективно. Процессор 430 передачи управляет генерацией и мощностью сигнала для пилот-сигналов, сигналов синхронизации и персонального поискового вызова и сигналов канала трафика, а также их соответствующей передачей к контроллеру 428 мощности.

Процессор 421 приема управляет поиском, кодами ПШ-расширения для осуществления демодуляции и текущим мониторингом принимаемой мощности.

Как описано выше, элемент принимаемой мощности может использоваться для обнаружения мощности сигнала путем мониторинга мощности в выходе цифровых приемников данных. Эта информация о мощности передается контроллеру мощности передачи для корректировки выходной мощности для увеличения, чтобы компенсировать изменения в случае затухания на трассе. Таким образом, упомянутые элементы формируют часть контура обратной связи управления мощностью. Данная информация о мощности может быть также предоставлена процессору приемника или управляющему процессору в соответствии с тем, что предпочтительно. Часть функции управления мощностью также может быть включена в процессор приема.

Для управления мощностью ресурса общего пользования, межсетевой шлюз получает в сигналах передачи данных от терминалов пользователя информацию о мощности принимаемого сигнала или отношение сигнал/шум. Данная информация может быть получена процессорами приема из демодулированных выходных данных приемников данных; или в качестве альтернативы, эта информация может быть обнаружена, как возникающая в предварительно определенных местах в сигналах, контролируемых управляющим процессором, или процессором приема, при этом упомянутая информация передается управляющему процессору. Управляющий процессор использует эту информацию для управлением количеством мощности, используемой для сигналов ресурса общего пользования, использующих контроллеры мощности передачи.

III. Управление и ограничения мощности

Одним из ключевых ограничений в системе спутниковой связи является то, что уровень мощности на спутнике, доступный для передачи сигналов, строго ограничен. По этой причине, осуществляется индивидуальное управление мощностью сигнала каждого сигнала трафика для минимизации мощности, используемой спутником, при стабильном поддержании допустимого качества сигналов трафика. Но при управлении сигнальной мощностью сигнала ресурса общего пользования, типа пилот-сигнала, все пользователи, совместно использующие ресурс, должны учитываться коллективно.

Для систем спутникового ретранслятора, пилот-сигнал передается внутри каждой частоты луча спутника и инициирует межсетевые шлюзы соответственно спутнику или лучу спутника, используемому для линий связи. Однако пилот-сигналы могут также передаваться, как ресурсы общего пользования через различные комбинации лучей и подлучей, используя ряд спутников, межсетевых шлюзов или базовых станций, как это очевидно для специалистов в данной области техники. Способы, предусматриваемые настоящим изобретением, не ограничиваются ни конкретной схемой передачи пилот-сигнала в системе связи, ни типом используемого ресурса общего пользования.

Обычно каждый пилот-сигнал внутри системы связи генерируется путем использования одного и того же кода ПШ с различными смещениями синхронизации кода. В качестве альтернативы, каждый пилот-сигнал может быть сгенерирован с использованием различных кодов ПШ. Это обеспечивает сигналы, которые могут легко различаться друг от друга, при осуществлении упрощенного распознавания и трэкинга. Другие сигналы используются для передачи информации, модулированной с расширением сигнала по спектру, типа идентификации межсетевого шлюза, синхронизации системы, информации персонального поискового вызова абонента, и различных других сигналов управления.

Согласно вышеизложенному в спутниковой системе связи уровень мощности, доступной для передачи сигнала, ограничен возможностями генератора мощности спутника(ов). Для оптимизации использования этой мощности, она должна быть точно распределена между сигналами трафика и пилот-сигналами. Если для пилот-сигнала выделена слишком маленькая мощность, то терминалы пользователя не могут сконцентрировать достаточную мощность для синхронизации их приемников с межсетевым шлюзом. Обратно, если с пилот-сигналом передается слишком много мощности, то количество мощности, доступной для сигналов трафика, и соответственно число пользователей, которые могут поддерживаться системой, уменьшается. Следовательно, чтобы максимизировать пропускную способность абонентов на спутнике, количество передаваемой с пилот-сигналом мощности должно быть точно регулируемо.

Один подход к решению этой проблемы заключается в регулировании по разомкнутой петле мощности пилот-сигнала. При этом подходе, межсетевой шлюз делает оценку усиления траектории на прямой линии связи по разомкнутой петле, то есть от модулятора в межсетевом шлюзе через спутниковый приемоответчик к терминалу пользователя. Межсетевой шлюз использует эту оценку для управления мощностью пилот-сигнала, передаваемой межсетевым шлюзом, и, таким образом, управления мощностью пилот-сигнала, передаваемой спутниковым приемопередатчиком. Существенная проблема, связанная с таким подходом, состоит в том, что упомянутая оценка разомкнутого цикла будет содержать ошибки из-за неопределенности усиления траектории, включая неопределенность в электронном усилении в спутниковом приемоответчике, искажения усиления усилителями высокой мощности спутникового приемоответчика, антенное усиление и потери на трассе из-за воздействия атмосферных явлений, типа затухания по причине дождя. Ошибка, возникающая из-за этой неопределенности усиления, может быть очень большой.

IV. Обработка сигналов

Возможный вариант осуществления модулятора сигналов для выполнения модулятора 426 передачи представлен на фиг.5. Модулятор 426 должен содержать один или более кодеров и перемежителей (не показанных на фиг.5) для осуществления кодирования, путем сверточного кодирования с повторением, и перемежения символов данных для обеспечения функций обнаружения и исправления ошибок. Способы сверточного кодирования, повторения и перемежения хорошо известны из уровня техники, как и другие методы подготовки цифровых данных для передачи. Способы, предусматриваемые настоящим изобретением, не ограничиваются способами подготовки цифровых данных перед осуществлением разнесения.

Далее символы данных ортогонально кодируют или покрывают выделенным ортогональным кодом, здесь используется код Уолша, W_n, обеспечиваемый генератором 502 кода. Генератор 502 кода может быть сформирован с использованием ряда известных элементов, сконфигурированных для этой задачи. Код из генератора 502 умножается на данные символа, или, иначе, комбинируется с данными символа с использованием одного или более логических элементов 504. Скорость элементарных сигналов ортогонального кода, также как скорость закодированных данных, определяется факторами, очевидными для специалистов в данной области техники.

Схема модулятора передачи также содержит один или более генераторов 506 кода или последовательностей ПШ-расширения, которые генерируют два различных кода ПШ-расширения ПШ_С и ПШ_К для синфазного (С) и квадратурного (К) каналов соответственно. Этот генератор может использоваться совместно с разделением по времени несколькими передатчиками, использующими соответствующие элементы интерфейса. Возможный вариант схемы генерации для упомянутых последовательностей раскрыт в патенте США 5228054 на изобретение под названием "Мощность генератора псевдошумовых последовательностей двойной длины с быстрой корректировкой смещения", выданном 13 июля 1993 г. В качестве альтернативы, коды ПШ могут предварительно храниться в элементах памяти, типа схем ПЗУ или оперативной памяти, например, как известно, в форме таблиц поиска с автоматической индексацией или адресацией.

Генератор 506 кода ПШ-расширения также обычно реагирует по меньшей мере на один входной сигнал из управляющего процессора, соответствующий сигналу идентификации луча или ячейки, который предусматривает предварительно определенное время задержки, или смещение вывода кодов ПШ-расширения соответственно. Хотя на фиг.5 для генерирования кодов разнесения показан только один генератор ПШ, очевидно, что может быть реализовано много других схем генератора ПШ, использующих больше или меньше генераторов.

Ортогонально кодированные символьные данные умножаются кодами ПШ-расширения ПШ_С и ПШ_К с использованием пары логических элементов, или умножителей 508_А и 508_В. Те же данные являются входными для обоих умножителей и комбинируются с индивидуальными кодами или модулируются ими. В некоторых предложенных системах связи, коды разнесения применяются или используются в уровневой конфигурации. То есть высокоскоростной код с коротким периодом используется в качестве основного "внутреннего" кода для осуществления разнесения стандартным методом, и второй, менее скоростной код с более длинным периодом, который синхронизирован с первым, применяется в качестве "внешнего" кода для использования при идентификации и распознавании сигнала. Эта многоуровневая структура разнесения делает более совершенным процесс распознавания сигнала, как описывается в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на выдачу патента США за номером 09/169358, на изобретение под названием "Многоуровневое расширение кода ПШ в многопользовательской системе связи", поданной 10 октября 1997 г. Применение внешних последовательных кодов показано на фиг.5 путем использования пары логических элементов или умножителей 510_А и 510_В, с кодом, который генерируется генератором 512 кода. Однако использование одного или двух кодов разнесения не должно было бы оказать влияние на сигналы в смысле изменения объема растекания или утечки между каналами по причине искажений, вызванных взаимными помехами.

Возникающие в результате ПШ-расширения и ортогонально кодированные выходные сигналы далее обычно фильтруются путем полосовой фильтрации или формуются фильтрами 514_А и 514_В и модулируются на несущей РЧ обычно путем двухфазной модуляции квадратурной пары синусоид, которые суммируются в один сигнал передачи данных с использованием элемента суммирования, или сумматора 524. На фиг.5 это представлено синусоидальными входами к паре умножителей 520_А и 520_В, каждый из которых принимает один из отфильтрованных сигналов от фильтров 514_А и 514_В соответственно. Однако очевидно, что согласно способам, предусматриваемым настоящим изобретением, могут использоваться и другие типы модуляции. Источник сигнала несущей, типа гетеродина, представлен блоком 522, этот источник использует схемы и блоки, хорошо известные из уровня техники.

Описанные выше устройство и процесс также используются для генерирования пилот-сигналов, за исключением того, что при этом вообще отсутствуют кодированные или перемежаемые данные, которые требуют обработки. Вместо этого сигнал постоянного уровня покрывается уникальным кодом, который является специализированным кодом Уолша, и после этого разносится с использованием логических элементов 508_А, 508_В, 510_А и 510_В. При необходимости для формирования пилот-сигнала могут также использоваться данные в форме периодически повторяющегося шаблона. Пилот-сигнал также обычно обеспечивается большей мощностью при обработке контроллером 428 мощности передачи и аналоговым передатчиком 438 для обеспечения требуемой для приема мощности даже на крайних полосах лучей, хотя это не является необходимым. Смодулированный на несущую (522) РЧ пилот-сигнал передается в каждый луч, или канал МДКР, обслуживаемый межсетевым шлюзом, в соответствии с требованиями.

V. Нелинейные процессы

После того как происходит покрытие сигнала кодом или разделение полосы частот сигнала на отдельные каналы (W_n) и разнесение (ПШ_{внутренний}, ПШ_{внешний}) сигнала, которые описаны выше, полученные в результате выходные данные передаются на усилитель высокой мощности (УВМ). Дополнительное усиление с использованием УВМ происходит до передачи сигнала в эфир или напрямую предназначенному получателю из базовой станции или межсетевого шлюза через линию спутниковой связи. Как описано выше, отдельные сигналы пользователя дополнительно суммируются вместе для формирования сигнала передачи данных, типа сигнала передачи данных для луча или ячейки, и после этого обычно масштабируются до усиления мощности. Этот процесс представлен на левой части фиг.6.

На фиг.6 показана только логика кодирования Уолша для комбинирования входящих данных с соответствующей функцией Уолша, применяемая для каналов W₀-W_n с использованием элементов 602₀-602_N-1 кодирования, показанных здесь как умножители. Однако очевидно, что, если это требуется, то для упомянутого комбинирования может использоваться другая известная логическая схема или элементы обработки. Для ясности элементы, используемые для разнесения, и некоторые другие элементы не показаны на фиг.6. Кодированные или разделенные на отдельные каналы сигналы суммируются вместе в элементе суммирования или сигнальном объединителе 604 и передаются к элементу регулирования усиления или элементу 606 ослабления сразу перед вводом в усилитель 608 высокой мощности, который может находиться, например, в аналоговом передатчике 438. Конечный каскад усилителя, показанный на чертежах, может быть использован в межсетевых шлюзах, базовых станциях или даже спутниках для обеспечения конечного увеличения уровня мощности передаваемых сигналов.

Сигналы с усиленной мощностью далее передаются через канал 610 пользователям системы 200 связи или терминалам (224, 226) пользователя, где они принимаются и демодулируются с использованием устройств, типа аналоговых и цифровых приемников, описанных выше (316, 416). Канал 610 обычно является эфирным интерфейсом, используемым межсетевыми шлюзами, базовыми станциями и спутниками для передачи радиосигналов. Однако настоящее изобретение также применимо к каналам МДКР, поддерживаемым другими средствами, типа проводов и оптических кабелей. Как хорошо известно в технике, каждый терминал пользователя применяет один или более соответствующих кодов расширения (ПШ, ПШ_{внутренний}, ПШ_{внешний}) во время процесса демодуляции для сборки сигнала (данный процесс не показан на фиг.6). Собранный сигнал передачи данных далее комбинируется с ортогональной функцией или кодом, здесь имеется в виду требуемая последовательность кодов Уолша (W_iL), используемыми терминалом пользователя для восстановления сигналов на конкретном канале кода. То есть терминал пользователя использует предварительно выбранный или назначенный код для восстановления с использованием известных логических элементов информации или данных, направляемых к терминалу пользователя. Согласно фиг.6 соответствующий код Уолша умножается входящими символами собранных данных с использованием умножителя 612. Результаты суммируются в накопителе или в элементе 614 суммирования и накопления и мощность, накапливаемая за предварительно выбранные периоды, используется для генерирования или пересборки основных данных в принимаемом сигнале передачи данных. То есть в сумматоре формируется сумма амплитуд символов для определения мощности в каждом канале. Этот процесс хорошо известен в технике и подробно раскрыт, например, в патенте США 5577025. Результирующие суммарные значения могут быть возведены в квадрат для предоставления абсолютных значений. Для определения того, когда сигнал осуществил переход между -1 и 1, что обычно для сигнала связи, часто используется жесткий ограничитель 616.

Как установлено выше, наличие искажений взаимной модуляции или нелинейных эффектов в различных каскадах усилителей мощности, используемых в системе связи вносит неточность в корректировку, управление и прогнозируемые операции системы или усилителей. При отсутствии соответствующей корректировки и управления, эти нелинейные элементы приводят к нежелательной передаче мощности из одного трафика, или канала пользователя, к другому, ухудшающей эффективность системы. Используемые ранее способы тестирования компонентов системы, которые основывались на хорошо известных измерениях, типа КМШ, показали недопустимую неточность предварительного определения фактических характеристик составляющих компонентов или системы. Это приводит к неспособности правильно сконфигурировать или скорректировать систему и минимизировать влияние искажений, вызываемых взаимной модуляцией. Таким образом, были разработаны новые способы для улучшения функционирования систем связи МДКР.

VI. Коэффициент мощности Уолша

Для проверки или контроля характеристик нелинейных компонентов системы при реальном или фактическом состоянии сигнала используется новый способ для обеспечения более точного предварительного определения характеристики компонента или устройства в среде сигнала O-МДКР. Сигналы данных передаются на вход устройства или системы, предназначенных для тестирования, при этом упомянутые сигналы данных являются соответственно разделенными на отдельные каналы путем использования ряда или набора предварительно выбранных ортогональных кодов от W₀ до W_N-1 и после этого просуммированы вместе. Это означает, что генерируется входной сигнал передачи данных, который содержит ряд отдельных сигналов канала "трафика", каждый из которых представляет информацию или сигналы данных, покрытые или разделенные на отдельные каналы с помощью индивидуального ортогонального кода. Здесь в качестве ортогональных кодов предусматривается использование функций Уолша, но это не является строгим требованием, накладываемым согласно настоящему изобретению.

Каждый из каналов имеет некоторого типа данные или информацию для передачи, за исключением одного или более предварительно выбранных каналов "р", заданных здесь функцией Уолша W_p. Число пустых каналов определяется степенью ортогональности, которую требуется измерить. Например, как будет описано ниже, может использоваться много каналов для обеспечения дополнительной информации, типа информации о том, какое воздействие оказывается на ортогональность линией связи в целом, или для обеспечения указателя качества "канала за каналом".

Данные, используемые в рабочих или "непустых" каналах могут быть сгенерированы случайным образом при использовании известного процесса или режима, или выбраны из ряда известных тестовых сигналов или примеров. Предпочтительно, рабочие каналы, передающие данные, используют одинаковый общий уровень входной мощности или усиления, хотя это не является строгим требованием, при этом скорость передачи данных, а также содержимое рабочих каналов приблизительно аналогичны. Пустой канал трафика, или канал трафика, в котором "данные отсутствуют", просто не имеет никакого входа данных для упомянутого соответствующего кода или функции Уолша.

Комбинированный или мультиплексированный МДКР или PC (расширенного спектра) сигнал далее масштабируется в соответствии с требованиями и передается через проверяемый аппарат. Мощность измеряется для каждого канала. Обычно это делается путем определения, какие символы данных были переданы, и формирования суммы мощностей для каждого из принимаемых в канале символов, чтобы определить количество мощности на канал. В лучшем случае один канал должен показать нулевую мощность, поскольку передача данных не происходила. Однако по причине воздействий, описанных выше, в "пустом" канале будет обнаружена или измерена некоторая мощность.

Раскрытый выше процесс представлен на фиг.7а и фиг.7b. На фиг.7а показан характерный сигнал 702 передачи данных, имеющий ряд каналов 704 трафика, содержащих информацию для передачи, и один канал 706, не имеющий данных для передачи. Каналы данных не показаны все с одинаковой мощностью, так как это не является обязательным требованием, и способ по настоящему изобретению может быть также применим к системам во время их фактического использования. В этой последней ситуации не все каналы будут обладать идентичной мощностью или энергетическим уровнем, например, по причине различных установок управления мощностью для различных пользователей или из-за воздействия канала на принимаемые сигналы. Характерный принимаемый сигнал представлен на фиг.7b, где показано, что по причине воздействий, раскрытых выше, часть мощности перемещается в соответствующий канал 706, который является ортогональным неэксплуатируемым каналом.

Подобный процесс, в котором используется тестирование или анализ КМШ, представлен на фиг.8а и фиг.8b. На фиг.8а показан характерный сигнал 802 передачи данных, имеющий сигнал, обладающий мощностью, или информацию в иных непрерывных диапазонах 804 частот, занятых сигналами трафика, кроме маленького канала, или спектральной полосы 806, в которой отсутствуют данные или информация для передачи и, следовательно, мощность. Характерный принимаемый сигнал представлен на фиг.8b, где показано, что по причине различных эффектов, описанных выше, часть мощности перетекла в соответствующую спектральную полосу 806.

При использовании настоящего изобретения, формируется отношение между суммой мощности, обнаруженной по всем "непустым", или рабочим, каналам, и мощностью выбранного "пустого", или нерабочего, канала. Измерение отношения мощности в пустом канале к мощности остальных каналов показывает, какой процент мощности сдвигается в пустой канал, и приблизительное воздействие усиления на чистоту кода выходных данных. Это отношение предусматривает измерение степени ухудшения ортогональности нелинейной характеристикой блока или системы во время теста. То есть измерение градуса, в котором каналы больше не являются изолированными друг от друга.

Для осуществления вышесказанного формируется сумма мощностей для принимаемых символов для всех "непустых" каналов в полном сигнале передачи. После этого с использованием обнаруженной мощности в "пустом" канале формируется отношение из сформированной суммы для каждого канала, как описано выше, и этой последней суммы мощностей для "непустых" каналов. Мощность в пустом канале обычно накапливается в течение предварительно выбранного периода, типа периодов отдельного кода Уолша или символов данных, а затем усредняется для формирования требуемого измерения плотности мощности для канала, поскольку отсутствуют символы данных, и в этой ситуации измерялся только шум.

Способ, предусматриваемый настоящим изобретением, может быть реализован путем использования ряда известных приборов. Например, может быть сконструирована конкретная часть тестового устройства, которая содержит известную схему генерирования сигнала, типа О-МДКР, и передатчик или часть передачи для формирования требуемых сигналов передачи данных, механизм для передачи сигналов на проверяемый нелинейный прибор, и часть приемника, использующую известные элементы схемы для приема сигнала передачи данных и формирования требуемых сумм мощностей по каналам. Это позволяет осуществлять тестирование характеристик нелинейного прибора или воздействия нелинейных процессов в среде МДКР. Блок типа усилителя высокой мощности может быть соединен в стандартном режиме с другой схемотехникой, с которой этот блок обычно функционирует.

Один вариант осуществления устройства, используемого для осуществления способа, предусматриваемого настоящим изобретением, представлен на фиг.9. Как и на фиг.6, показан только возможный вариант логики кодирования Уолша для каналов данных W₀ - W_N-1, использующих элементы 602₀ - 602_N-1 кодирования, используемые блоки хорошо известны. Для ясности элементы расширения и некоторые другие элементы не показаны на фиг.9. Согласно фиг.9, сигналы a₀ - a_n-1 данных передаются на вход к элементам кодирования или логическим элементам 602₀ - 602_N-1, представленным здесь в качестве умножителей с другими известными элементами обработки или логики, используемыми при необходимости. Сигналы данных комбинируют с индивидуальными функциями Уолша W_iL, (где i принимает значения от 0 до N-1), где L обозначает длину кода или последовательности, для формирования покрытых или кодированных данных. Кодированные или разделенные на отдельные каналы сигналы для формирования (многоканального) сигнала передачи данных МДКР снова суммируются вместе в элементе 604 суммирования и передаются к элементу регулирования усиления, или элементу 606 ослабления, прямо, перед вводом в тестируемый блок высокой мощности, компонент или систему 902. Устройство, предусматриваемое настоящим изобретением, может быть использовано в межсетевых шлюзах, базовых станциях или даже спутниках.

Сигналы с усиленной мощностью далее передаются к ряду каскадов декодирования или демодуляции через выбранный интерфейс (беспроводной) или канал туда, где они принимаются и декодируются (сборка здесь не показана). Для описанного процесса сигнал передачи данных комбинируется с каждой ортогональной функцией или кодом, здесь требуемая последовательность кодов Уолша (W_iL) используется всеми рабочими, или непустыми, каналами или рабочими терминалами пользователя, или каналами кода для передачи сигналов или информации. То есть для восстановления информации или данных, передаваемых через сигнал передачи данных, применяется набор предварительно выбранных или назначенных кодов, с использованием известных логических элементов. "L" обозначает длину последовательности кодов. Предпочтительно, при этой операции используются коды для всех рабочих или используемых каналов, также при этой операции используется код для пустого канала, чтобы обеспечить поиск или измерение энергоемкости этого канала.

Согласно фиг.9, соответствующие коды Уолша умножаются входящими расширенными символами данных с использованием ряда умножителей 904_iL (904_0L - 904_N-1L), как и раньше. Результаты накапливаются в сумматоре, или в элементах 906_i (906₀ - 906_N-1) накопления и суммирования, как и раньше. Как показано, может быть применен коэффициент нормализации 1/N, хотя это не является обязательным для многих приложений. Каждая из накопленных мощностей или сумм, полученных в сумматорах 906_i (906₀-906_N-1), возводится в квадрат, используя элементы или средство 908_i (908₀-908_N-1) возведения в квадрат, для обеспечения абсолютного значения энергетических величин для мощности, обнаруженной в каждом канале. Это является наиболее существенным при работе с сигналами, имеющими либо комплексные значения, либо как отрицательные, так и положительные амплитуды (-1, 1), в сравнении с просто бинарными. Возникающие в результате квадратичные сигналы далее используются для формирования среднего значения плотности мощности для всех рабочих, или "непустых", каналов с использованием элементов или средства вычисления среднего, или усреднителя 910. То есть величины или количество мощности, полученной для каждого из рабочих каналов, суммируются или складываются вместе и делятся на число каналов, включаемых в вычисление для формирования среднего значения мощности для рабочих каналов. Это среднее значение или плотность мощности для непустых каналов далее передается, как один вход, к элементу 912 определения отношения, который также принимает значение величины для каждого из пустых каналов, используемых при тестировании, здесь рассматривается один канал "р". Однако использование дополнительных или других пустых каналов, как было описано выше, может предоставить полезную информацию.

Величины пустой и непустой плотности мощности, или средние, далее используются для формирования требуемого отношения измерений КМУ. Это отношение может использоваться в качестве индикации степени воздействия тестируемого блока на ортогональность или изоляцию канала для сигналов передачи данных в системе связи. Это позволяет проектировщику или тестировщику системы более точно определять конкретные имеющиеся воздействия компоненты, блока или системы, и, какое воздействие будут иметь любые корректировки, сделанные в отношении к таким блокам. Описываемый новый способ является особенно полезным при тестировании компонентов для приложений связи, типа сотовой прямой линии связи МДКР "один ко многим", ПСС, местной линии радиосвязи (МЛР), системы спутниковой связи ЛЕО.

Предусматриваемый настоящим изобретением новый способ может использоваться для улучшения работы системы связи МДКР с расширенным спектром по меньшей мере в двух режимах. При одном подходе, индивидуальные части, используемые для производства системы, могут тестироваться устройством, представленным на фиг.9, или с использованием другого известного устройства, для того, чтобы увидеть, как они будут функционировать в среде канала связи МДКР. При этом подходе демонстрируется, что способы управления мощностью, используемые в системах связи МДКР, достигают лучших результатов, являясь более точными при оценке некоторых предварительно определяемых, или известных характеристик компонентов системы, включаемых в соответствующие измерения упомянутых способов.

При втором подходе рассматриваемый способ может использоваться для тестирования части системы связи либо непосредственно перед ее введением в эксплуатацию, либо во время ее функционирования. Например, во время определенных эксплуатационных периодов или периодов неиспользования, сигналы могут передаваться к пользователям, или терминалам 224, 226 пользователя системы 200 связи через части системы, типа конкретных базовых станций, межсетевых шлюзов или спутников, для выполнения измерений и определения параметров текущих характеристик системы или некоторых элементов этой системы. Предварительно выбранный тестовый сигнал МДКР вводится или применяется к части передачи межсетевого шлюза с многими каналами “вверх”, или занятыми данными, и одному или более каналов “вниз”, или пустым. После этого специализированный приемник демодулирует сигнал и оценивает мощность в каждом канале для использования при вычислении или измерении коэффициента мощности Уолша (КМУ), который является отношением плотности мощности в пустых каналах к полным каналам. Упомянутый приемник может быть помещен в терминал пользователя, используемый исключительно для такого тестирования, и размещен в межсетевом шлюзе или в области, обслуживаемой системой связи, или внутри одного или более терминалов пользователя, типа фиксированных терминалов. В некоторых конфигурациях измерение КМУ может осуществляться в одном или более терминалов пользователя, не выделенных специально для этой задачи, в ответ на полученные из межсетевого шлюза команды, с использованием известных приемников и управляющих процессоров. Возникающая в результате информация передается обратно к межсетевому шлюзу и/или возвращается к местоположению центральной системы связи для использования в дополнительной обработке сигнала, включая различные контрольные измерения мощности и корректировки уровня.

Один альтернативный вариант осуществления должен обеспечивать тестовый сигнал передачи данных (многоканальный), например, путем представления многих каналов данных, или данных, предназначенных для различных каналов кода (терминалы пользователя), для передачи с периодическими интервалами через схему обработки полосы частот в базовую станцию или межсетевой шлюз, чтобы автоматически проверять состояние или возникшие изменения в рабочих характеристиках некоторых компонентов. Например, это является полезным для установления изменений рабочих характеристик УВМ, размещенных на спутниках, которые, как известно, со временем могут подвергаться некоторым изменениям в своих нелинейных характеристиках в ответ на изменения в нагрузке или при работе в режиме включения питания. При использовании способа, предусматриваемого настоящим изобретением, измерения могут использоваться во время использования системы для учета вредных эффектов, иначе не учитываемых по причине некоторых из описанных условий.

В другом варианте осуществления изобретения, сигналы, содержащие фиксированные шаблонные данные и на некоторых каналах содержащие пробелы, или не содержащие данных, могут передаваться через систему путем перемежения с типичными данными на сигналах канала трафика для тестирования системы в периодические интервалы или в другие предпочтительные интервалы времени. Это позволяет получать информацию о характеристиках системы в реальном времени и корректировать работу усилителей мощности на спутниках или других устройствах для обеспечения лучшего функционирования системы и лучшей пропускной способности. То есть команды могут передаваться управляющим элементам, которые корректируют некоторые пороги и рабочие диапазоны для определенных компонентов, чтобы обеспечить лучшее управление и характеристики выходных данных.

Как установлено выше, для способа настоящего изобретения могут использоваться многие пустые, или не имеющие данных, однонаправленные каналы. То есть больше одного канала может не иметь данных, используемых в формировании сигнала многоканальной передачи данных. Это может служить для анализа всех отличий в ортогональности или потерях в передаче мощности среди каналов. Нелинейные воздействия могут оказывать влияние на один кодированный канал больше, чем на другие, или могут возникать другие процессы, в результатах которых имеется это влияние. Следовательно, полезно иметь возможность назначить многие пустые каналы и осуществить сравнение КМУ для каждого из каналов, в качестве своего рода индикатора "хороших качеств" канала.

Использование одного КМУ для одного канала определяет воздействие на общую эффективность системы вообще, в то время как много каналов определяют относительную эффективность канала или относительное воздействие среди каналов, и таким образом, качество использования некоторых каналов. Однако при рассмотрении полного воздействия любого процесса на функционирование системы также может быть полезно формировать средний КМУ по упомянутым многим пустым каналам, так же как это осуществляется с использованием многих каналов данных. В некоторых приложениях это может обеспечить дополнительную информацию, не видимую при использовании мощности на одиночном канале.

В случае, где имеется ограниченное множество из М каналов (64 является стандартным числом для сотовых систем связи и 128 - для спутниковых систем связи) и из М каналов используется N каналов, было обнаружено, что, несомненно, имеются некоторые комбинации, для которых одно множество каналов, формирующих N, является более предпочтительным, чем другие. В терминах измерения КМУ аналогично наличию хорошей комбинаций N и плохой. По одному выбираются М каналов, каждый из которых может быть пустым, или не иметь данных, и для каждого канала очень быстро измеряется КМУ. Возникающий в результате набор значений КМУ может использоваться для выработки показателя, чтобы показать относительные "лучшие" каналы для использования, по возможности, N из М. То есть те каналы или комбинации, которые обеспечивают наименьшую потерю в ортогональности, в зависимости от предпочтения, этот процесс может быть также выполнен путем одновременного выбора множества пустых каналов для выработки дополнительного показателя, определяющего, работа какой комбинации является лучше. Данная информация может использоваться для осуществления назначения кодов или каналов в соответствии с заданными условиями эксплуатации или в соответствии с заданным набором управляющих блоков компонентов или оборудования.

Несколько других вариантов осуществления настоящего изобретения используют преимущества особенности использования многих пустых каналов. Например, так как шаблон или относительная степень поддержания ортогональности может теперь быть измерен или обследован, можно обнаружить, что при некоторых условиях эксплуатации один пустой канал может обеспечивать лучшую характеристику или линию связи, чем другой. Относительные различия в КМУ по множеству пустых каналов могут использоваться как мера относительной эффективности канала. Перед назначением новых кодов/каналов пользователям системы каналы или наборы каналов в системе связи могут периодически просматриваться для поиска "лучшего" канала.

Следовательно, относительные различия в КМУ по множеству пустых каналов могут использоваться в качестве основы для принятия решения, какой канал следует использовать далее. Это означает, что либо специально для тестирования, либо как часть естественного процесса во время использования системы связи многие каналы освобождаются, каждый из этих пустых каналов тестируется и получаемый в результате тестирования КМУ используется для выбора канала, чтобы назначить его после следующего запроса доступа или для установки канала или линии связи. Таким образом, КМУ становится очень эффективным средством для назначения каналов, чтобы получить лучшие линии связи для пользователей системы. В то же самое время это позволяет более эффективно использовать мощность по каналам, назначенным таким образом.

Это также обеспечивает возможность системе связи или межсетевым шлюзам и базовым станциям вести наблюдения за изменениями во время функционирования, включая наблюдения по всей длине действующих линий связи или "вызовов". Если некоторые каналы кажутся более проблематичными, или более вероятно, что в них имеются проблемы с поддержкой ортогональности, то предпочтительно их не использовать. Это также применимо для эффектов, проявляющихся во время активных вызовов. То есть система связи, базовая станция или контроллер межсетевого шлюза могут иметь информацию, что некоторые каналы с меньшей вероятностью обеспечат линию связи высокого качества, что также относится к процессу передачи обслуживания. В этой ситуации вызов или линия связи может быть сдвинута из такого канала к другому каналу во время использования. То есть без завершения вызова. Преимуществом синхронизации и процесса кодирования, используемых в системах связи МДКР, является то, что вызов может быть более легко сдвинут на другой кодированный канал, используя гибкую передачу обслуживания, не разрывая соединения так, чтобы не прерывать разговор. Таким образом, может быть осуществлено более качественное управление вызовом или линией связи, и поддерживается лучшее качество связи.

Так как информация, получаемая при наличии измерений КМУ, может быть использована для общего улучшения прямого управления мощностью, другие преимущества очевидны. При использовании КМУ, например, путем сравнения с предварительно выбранными или даже динамически корректируемыми порогами, могут быть приняты решения не только относительно того, следует ли увеличивать или уменьшать мощность, но также относительно того, должны ли назначаться дополнительные каналы. То есть мощность может также корректироваться, просто путем недопущения увеличения пропускной способности конкретного луча или ячейки. Следовательно, до улучшения условий каналы не выделяются для новых линий связи или пользователей.

В то время как одним решением для улучшения КМУ очевидно является уменьшение мощности, чтобы предотвратить выход некоторых блоков или компонентов на уровень насыщения или выше уровня насыщения или уменьшение нагрузки системы, путем удаления пользователей, имеется в общем более важная характеристика. То есть тестирование может определить соответствующий способ конструирования и конфигурирования оборудования, используемого для передачи сигналов, и во время производства и тестирования системы связи или ее компонентов может быть сделано много корректировок. Однако при функционировании системы новый подход тестирования или текущего контроля может определить, что система не функционирует соответствующим образом. Это означает отказ системы принять полную ожидаемую нагрузку (пропускная способность) и номинальную выходную мощность. Это не просто вопрос обычной корректировки мощности, но во многих случаях указание на то, что компонент не работает в соответствии с директивами и должен быть зафиксирован. Данная информация может использоваться для принятия решения о направлении в определенное время персонала для выполнения обслуживания или осуществления дополнительных диагностических услуг по оборудованию в межсетевых шлюзах и базовых станциях, а также для замены или дополнительной механической корректировки компонентов, чтобы улучшить работу. Настоящее изобретение помогает вырабатывать решения при таких определениях.

Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения обеспечивает возможность людям, знающим технику, научиться использовать настоящее изобретение. Различные модификации к приведенным вариантам осуществления очевидны для специалистов, и общие принципы, раскрытые выше, могут быть применены к другим вариантам осуществления без решения изобретательской задачи. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено вариантами осуществления, раскрытыми выше, а предназначено для использования в самых широких сферах, согласующихся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.

Формула изобретения

1. Способ определения отклика системы связи с расширенным спектром или одного, или более блоков, используемых в ней, на нелинейные воздействия, содержащий этапы, в соответствии с которыми выполняют генерирование множества сигналов ортогональных каналов, каждый из которых образован с использованием одного из набора предварительно выбранных ортогональных кодов, при этом каждый из каналов содержит передаваемые данные, кроме одного или более предварительно выбранных нерабочих каналов, генерирование расширенных по спектру сигналов передачи данных, содержащих комбинацию двух или более упомянутых множеств сигналов информации с по меньшей мере одним, являющимся нерабочим, которые расширены с использованием предварительно определенных кодов ПШ-расширения, передачу расширенного по спектру сигнала передачи данных через систему, для которой должен быть определен отклик, измерение величины мощности в каждом канале сигнала, используемом упомянутым расширенным по спектру сигналом передачи данных, включая упомянутый нерабочий канал, и генерирование отношения мощности по меньшей мере в одном нерабочем канале к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, для обеспечения показателя степени ухудшения ортогональности.

2. Способ по п.1, в котором упомянутые данные содержат случайно сгенерированные данные.

3. Способ по п.1, в котором упомянутые данные содержат предварительно выбранные выборки тестовых данных.

4. Способ по п.1, в котором упомянутые рабочие каналы используют одинаковый общий входной уровень мощности или усиления.

5. Способ по п.1, в котором используют один нерабочий канал.

6. Способ по п.1, в котором используют два или более нерабочих каналов.

7. Способ по п.1, в котором ортогональные функции являются функциями Уолша.

8. Способ по п.1, в котором дополнительно выполняют передачу упомянутого расширенного по спектру сигнала передачи данных через спутниковую систему связи.

9. Способ по п.8, в котором дополнительно выполняют передачу упомянутого расширенного по спектру сигнала передачи данных через спутниковую систему связи в периоды функционирования.

10. Способ по п.1, в котором выполняют передачу упомянутого расширенного по спектру сигнала передачи данных через часть упомянутой системы связи на предварительно определенной периодической основе.

11. Способ по п.1, в котором дополнительно выполняют передачу данных, фактически предназначенных для пользователей системы, перемеженных с данными, предназначенными для тестирования коэффициента мощности для каналов в упомянутом расширенном по спектру сигнале передачи данных.

12. Способ выбора одного или более каналов для использования в системе связи с расширенным спектром, содержащий этапы, в соответствии с которыми выполняют генерирование множества сигналов ортогональных каналов, каждый из которых образован с использованием одного из набора предварительно выбранных ортогональных кодов, при этом каждый из каналов содержит передаваемые данные, кроме одного или более предварительно выбранных нерабочих каналов, генерирование расширенных по спектру сигналов передачи данных, содержащих комбинацию двух или более упомянутых множеств сигналов информации с по меньшей мере одним, являющимся нерабочим, которые расширены с использованием предварительно определенных кодов ПШ-расширения, передачу расширенного по спектру сигнала передачи данных через систему, для которой должен быть определен отклик, измерение величины мощности в каждом канале сигнала, используемом упомянутым расширенным по спектру сигналом передачи данных, включая упомянутый нерабочий канал, генерирование отношения мощности по меньшей мере в одном нерабочем канале к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, для обеспечения показателя степени ухудшения ортогональности, и выбор на основе упомянутого отношения по меньшей мере одного канала для использования.

13. Способ по п.12, содержащий этапы генерирования отношения мощности в множестве нерабочих каналов к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, и выбора на основе упомянутого отношения по меньшей мере одного канала для использования.

14. Способ по п.12, в котором дополнительно выполняют этап выбора набора каналов для использования.

15. Способ по п.12, в котором дополнительно выполняют этапы генерирования отношения мощности в одном или нескольких нерабочих каналах к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, повторения упомянутого этапа генерирования отношения для каждого нерабочего канала и выбора на основе упомянутого отношения одного или более каналов.

16. Способ по п.12, в котором дополнительно содержится этап составления на основе упомянутого отношения одного или более списков наборов каналов для использования.

17. Способ по п.12, в котором дополнительно содержится этап индикации для оператора системы неудовлетворительного состояния каналов, используемых в системе связи.

18. Устройство для определения отклика системы связи с расширенным спектром или одного, или более блоков, используемых в ней, на нелинейные воздействия, содержащее средство генерирования множества сигналов ортогональных каналов, каждый из которых образован с использованием одного из набора предварительно выбранных ортогональных кодов, при этом каждый из каналов содержит передаваемые данные, кроме одного или более предварительно выбранных нерабочих каналов, средство генерирования расширенных по спектру сигналов передачи данных, содержащих комбинацию двух или более упомянутых множеств сигналов информации с по меньшей мере одним, являющимся нерабочим, которые расширены с использованием предварительно определенных кодов ПШ-расширения, средство передачи расширенного по спектру сигнала передачи данных через систему, для которой должен быть определен упомянутый отклик, средство измерения величины мощности в каждом канале сигнала, используемом упомянутым расширенным по спектру сигналом передачи данных, включая упомянутый нерабочий канал, и средство генерирования отношения мощности по меньшей мере в одном нерабочем канале к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, для обеспечения показателя степени ухудшения ортогональности.

19. Устройство по п.18, в котором упомянутые блоки находятся внутри спутниковой системы связи.

20. Устройство по п.18, в котором упомянутые блоки содержат усилители высокой мощности (УВМ), находящиеся на спутниках.

21. Устройство по п.18, в котором упомянутые блоки содержат УВМ, находящиеся в межсетевом шлюзе.

22. Устройство по п.18, в котором данные содержат предварительно выбранные выборки тестовых данных.

23. Устройство по п.18, в котором рабочие каналы используют одинаковый общий уровень рабочей входной мощности или усиления.

24. Устройство для выбора одного или более каналов для использования в системе связи с расширенным спектром, содержащее средство генерирования множества сигналов ортогональных каналов, каждый из которых образован с использованием одного из набора предварительно выбранных ортогональных кодов, при этом каждый из каналов содержит передаваемые данные, кроме одного или более предварительно выбранных нерабочих каналов, средство генерирования расширенных по спектру сигналов передачи данных, содержащих комбинацию двух или более упомянутых множеств сигналов информации с по меньшей мере одним, являющимся нерабочим, которые расширены с использованием предварительно определенных кодов ПШ-расширения, средство передачи расширенного по спектру сигнала передачи данных через систему, для которой должен быть определен отклик, средство измерения величины мощности в каждом канале сигнала, используемом упомянутым расширенным по спектру сигналом передачи данных, включая упомянутый нерабочий канал, средство генерирования отношения мощности по меньшей мере в одном нерабочем канале к средней мощности, обнаруженной по рабочим каналам, для обеспечения показателя степени ухудшения ортогональности и средство выбора на основе упомянутого отношения по меньшей мере одного канала для использования.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11