Un aparato para transmitir una pluralidad de canales usando un procesamiento de radiofrecuencia de accesomúltiple por diferencia de código,

comprendiendo el aparato:

un generador de códigos para generar un conjunto de códigos ortogonales;

primeros medios de procesamiento de señal para modular un primer conjunto de canales (90) usando elconjunto de códigos ortogonales para producir un primer conjunto de canales modulados que sonortogonales entre sí en una primera trayectoria de modulación; y

segundos medios de procesamiento de señal para modular un segundo conjunto de canales (92) usando elconjunto de códigos ortogonales para producir un segundo conjunto de canales modulados que sonortogonales entre sí en una segunda trayectoria de modulación; en el que dicha primera trayectoria demodulación está modulada en una primera portadora y dicha segunda trayectoria de modulación estámodulada en una segunda portadora que es ortogonal a dicha primera portadora; en el que los segundosmedios están dispuestos para usar códigos de longitud diferente entre el conjunto de códigos ortogonalespara modular los canales del segundo conjunto de canales (92), en el que la longitud de los códigosusados para canales de alta velocidad en el segundo conjunto de canales es más corta que la longitud delos códigos usados para canales de velocidad media en el segundo conjunto de canales, manteniendo almismo tiempo la ortogonalidad de canal en el segundo conjunto de canales modulados (92) eliminando,basándose en la longitud de los códigos usados para canales de alta velocidad, un número de códigos delconjunto de códigos ortogonales disponibles para modular canales de velocidad media en el segundoconjunto de canales.

Transmisión de una pluralidad de canales para un sistema de telecomunicación CDMA.

Antecedentes de la invención

I. Campo de la invención

La presente invención se refiere a telecomunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento novedoso y mejorado para implementar una interfaz aérea de alta tasa de transmisión.

II. Descripción de la técnica relacionada

La norma IS-95 de la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA) y sus derivadas como la IS-93A y la ANSI J-STD-008 (denominadas conjuntamente en el presente documento como IS-95) , definen una interfaz aérea adecuada para implementar un sistema de telefonía celular digital con un ancho de banda eficaz. Para este cometido, la norma IS-95 proporciona un procedimiento para establecer múltiples canales de tráfico de radiofrecuencia (RF) , teniendo cada uno una tasa de transmisión de datos de hasta 14, 4 kilobits por segundo. Los canales de tráfico pueden utilizarse para efectuar telefonía de voz o para efectuar comunicaciones de datos digitales incluyendo transferencia de pequeños ficheros, correo electrónico y fax.

Aunque una tasa de transmisión de 14, 4 kilobits por segundo es adecuada para esos tipos de aplicaciones de tasa de transmisión de datos más baja, la creciente popularidad de aplicaciones de mayor cantidad de datos, tales como Internet y la videoconferencia, ha provocado una demanda de tasas de transmisión de datos superiores. Para satisfacer esta nueva demanda, la presente invención está dirigida a proporcionar una interfaz aérea que soporte tasas de transmisión más altas.

La figura 1, ilustra un sistema de telefonía celular sumamente simplificado, configurado de una manera compatible con la utilización de la norma IS-95. En funcionamiento, las llamadas telefónicas y otras comunicaciones se efectúan intercambiando datos entre unidades 10 de abonado y estaciones 12 base utilizando señales de RF. Las comunicaciones se efectúan además desde estaciones 12 base a través de controladores 14 de estaciones base (BSC) y un centro 16 de conmutación móvil (MSC) , hasta o bien una red 18 telefónica pública conmutada (PSTN) o bien hasta otra unidad 10 de abonado. Los BSC 14 y el MSC 16 proporcionan normalmente funcionalidad de control de movilidad, procesamiento de llamadas y encaminamiento de llamadas.

En un sistema que cumple la norma IS-95, las señales de RF intercambiadas entre las unidades 10 de abonado y las estaciones 12 base se procesan según técnicas de procesamiento de señales de acceso múltiple por división de código (CDMA) . La utilización de técnicas de procesamiento de señales CDMA permite que las estaciones 12 base adyacentes utilicen el mismo ancho de banda de RF que, cuando se combina con la utilización de control de potencia de transmisión, hace que un sistema IS-95 tenga un ancho de banda más eficaz que otros sistemas de telefonía celular.

El procesamiento CDMA se considera una tecnología de “espectro ensanchado” porque la señal CDMA se ensancha sobre una cantidad más amplia de ancho de banda de RF que se utiliza generalmente para sistemas de espectro no ensanchado. El ancho de banda de ensanchamiento para un sistema IS-95 es de 1, 2288 MHz. Un sistema de telecomunicaciones inalámbrico digital basado en CDMA configurado sustancialmente según la utilización de la norma IS-95 se describe en la patente estadounidense 5.103.450 titulada “SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”, transferida al cesionario de la presente invención.

Se anticipa que la demanda de tasas de transmisión más altas será mayor para el enlace directo que para el enlace inverso ya que se espera que un usuario típico reciba más datos que los que genera. La señal de enlace directo es la señal de RF transmitida desde una estación 12 base hasta una o más unidades 10 de abonado. La señal de enlace inverso es la señal de RF transmitida desde una unidad 10 de abonado hasta una estación 12 base.

La figura 2 ilustra el procesamiento de señales asociado al canal de tráfico de enlace directo IS-95, que es una parte de la señal de enlace directo IS-95. El canal de tráfico de enlace directo se utiliza para la transmisión de datos de usuario desde una estación 12 base hasta una unidad 10 de abonado particular. Durante el funcionamiento normal, la estación 12 base genera múltiples canales de tráfico de enlace directo, utilizándose cada uno para la comunicación con una unidad 10 de abonado particular. Adicionalmente, la estación 12 base genera diversos canales de control incluyendo un canal piloto, un canal de sincronización y un canal de radiomensajería. La señal de enlace directo es la suma de los canales de tráfico y los canales de control.

Tal como se muestra en la figura 2, los datos de usuario se introducen en el nodo 30 y se procesan en bloques de 20 milisegundos (ms) denominados tramas. La cantidad de datos en cada trama puede ser uno de cuatro valores siendo cada valor más bajo aproximadamente la mitad del siguiente valor más alto. Además, pueden utilizarse dos posibles conjuntos de tamaños de trama, que se denominan conjunto de tasa de transmisión uno y conjunto de tasa de transmisión dos.

Para el conjunto de tasa de transmisión dos, la cantidad de datos contenida en la trama más larga, o “tasa de transmisión completa” corresponde a una tasa de transmisión de 13, 35 kilobits por segundo. Para el conjunto de tasa de transmisión uno, la cantidad de datos contenida en la trama de tasa de transmisión completa corresponde a una tasa de transmisión de 8, 6 kilobits por segundo. Las tramas de tamaños más pequeños se denominan tramas de media tasa de transmisión, un cuarto de tasa de transmisión y un octavo de tasa de transmisión. Las diversas tramas de datos se utilizan para ajustar los cambios de la actividad de voz que se experimentan durante una conversación normal.

El generador 36 CRC añade datos CRC con la cantidad de datos CRC generados dependiendo del tamaño de trama y el conjunto de tasa de transmisión. El generador 40 de bytes de cola añade ocho bits de cola de estado lógico conocido a cada trama para ayudar durante el proceso de descodificación. Para tramas de tasa de transmisión completa, el número de bits de cola y bits CRC lleva la tasa de transmisión hasta 9, 6 y 14, 4 kilobits por segundo para el conjunto de tasa de transmisión uno y el conjunto de tasa de transmisión dos.

Los datos del generador 40 de bytes de cola se codifican de manera convolucional por el codificador 42 para generar símbolos 44 de código. Se realiza codificación a ½ de la tasa de transmisión con longitud 9 de limitación (K) .

El eliminador 48 selectivo elimina 2 de cada 6 símbolos de código para las tramas del conjunto de tasa de transmisión dos, lo que reduce eficazmente la codificación realizada a 2/3 de la tasa de transmisión. Por tanto, en la salida del eliminador 48 selectivo, los símbolos de código se generan a 19, 2 kilosímbolos por segundo (Ksps) para las tramas tanto del conjunto de tasa de transmisión uno como del conjunto de tasa de transmisión dos.

El dispositivo 50 de entrelazado de bloques realiza el entrelazado de bloques en cada trama y los símbolos de código entrelazados se modulan con un código de canal Walsh del generador 54 de código Walsh que genera sesenta y cuatro símbolos Walsh para cada símbolo de código. Se selecciona un código Wi de canal Walsh de un conjunto de sesenta y cuatro códigos de canal Walsh y se utiliza normalmente durante la duración de una interfaz entre una unidad 10 de abonado particular y una estación 12 base.

Después, se duplican los símbolos Walsh y se modula una copia con un código (PNI) de ensanchamiento PN en fase del generador 52 de código de ensanchamiento, y se modula la otra copia con un código (PNQ) de ensanchamiento PN de fase en cuadratura del generador 53 de código de ensanchamiento. Después, los datos en fase se filtran paso bajo por el LPF 58 y se modulan con una señal portadora sinusoidal en fase. De manera similar, los datos de fase en cuadratura se filtran paso bajo por el LPF 60 y se modulan con una portadora sinusoidal de fase en cuadratura. Después, las dos señales portadoras moduladas se suman para formar la señal s (t) y se transmiten como la señal de enlace directo.

Sumario de la invención

La presente invención es un procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para transmitir una pluralidad de canales usando un procesamiento de radiofrecuencia de acceso múltiple por diferencia de código, comprendiendo el aparato:

un generador de códigos para generar un conjunto de códigos ortogonales; primeros medios de procesamiento de señal para modular un primer conjunto de canales (90) usando el conjunto de códigos ortogonales para producir un primer conjunto de canales modulados que son ortogonales entre sí en una primera trayectoria de modulación; y segundos medios de procesamiento de señal para modular un segundo conjunto de canales (92) usando el conjunto de códigos ortogonales para producir un segundo conjunto de canales modulados que son ortogonales entre sí en una segunda trayectoria de modulación; en el que dicha primera trayectoria de modulación está modulada en una primera portadora y dicha segunda trayectoria de modulación está modulada en una segunda portadora que es ortogonal a dicha primera portadora; en el que los segundos medios están dispuestos para usar códigos de longitud diferente entre el conjunto de códigos ortogonales para modular los canales del segundo conjunto de canales (92) , en el que la longitud de los códigos usados para canales de alta velocidad en el segundo conjunto de canales es más corta que la longitud de los códigos usados para canales de velocidad media en el segundo conjunto de canales, manteniendo al mismo tiempo la ortogonalidad de canal en el segundo conjunto de canales modulados (92) eliminando, basándose en la longitud de los códigos usados para canales de alta velocidad, un número de códigos del conjunto de códigos ortogonales disponibles para modular canales de velocidad media en el segundo conjunto de canales.

2. El aparato tal como se menciona en la reivindicación 1, que comprende, además:

medios de ajuste de ganancia de canal (108, 130) para ajustar la ganancia de canal de cada canal en el primer y segundo conjuntos de canales modulados; un primer sumador (120) para sumar el primer conjunto de canales modulados después del ajuste de ganancia de canal para producir una primera señal de datos sumada (DI) en la primera trayectoria de modulación; un segundo sumador (150) para sumar el segundo conjunto de canales modulados después del ajuste de ganancia de canal para producir una segunda señal de datos sumada (DQ) en la segunda trayectoria de modulación.

3. El aparato tal como se menciona en la reivindicación 2, que comprende, además:

un multiplicador complejo para multiplicar de manera compleja la primera y segunda señales de datos sumados (DI, DQ) para producir una señal para transmisión.

4. El aparato tal como se menciona en la reivindicación 1, en el que la primera y segunda trayectorias de modulación son trayectorias de modulación en fase y en cuadratura de fase.

5. El aparato tal como se menciona en la reivindicación 1, en el que el primer y el segundo conjuntos de canales (90, 92) comprenden al menos un canal de control y una pluralidad de canales de tráfico.

6. Procedimiento para transmitir una pluralidad de canales usando un procesamiento de señal de radiofrecuencia de acceso múltiple por diferencia de código, comprendiendo el procedimiento:

generar un conjunto de códigos ortogonales; modular un primer conjunto de canales (90) usando el conjunto de códigos ortogonales para producir un primer conjunto de canales modulados que son ortogonales entre sí en una primera trayectoria de modulación; y modular un segundo conjunto de canales (92) usando el conjunto de códigos ortogonales para producir un segundo conjunto de canales modulados que son ortogonales entre sí en una segunda trayectoria de modulación; en el que al menos un canal del primer conjunto de canales modulados puede ser modulado con el mismo código que el código usado para modular otro canal del segundo conjunto de canales modulados; en el que dicha primer trayectoria de modulación se modula en una primera portadora y dicha segunda trayectoria de modulación se modula en una segunda portadora que es ortogonal a dicha primera portadora; en el que la etapa de modular un segundo conjunto de canales (92) usa códigos de longitud diferentes del conjunto de códigos ortogonales para modular los canales, en el que la longitud de códigos usados para canales de alta velocidad del segundo conjunto de canales es más corta que la longitud de los códigos usados para canales de velocidad media del segundo conjunto de canales, manteniendo al mismo tiempo la ortogonalidad de canal en el segundo conjunto de canales modulados eliminando, basándose en la longitud de los códigos usados para canales de alta velocidad, un número de códigos del conjunto de códigos ortogonales disponibles para modular canales de velocidad media en el segundo conjunto de

canales. 7. El procedimiento como se menciona en la reivindicación 6, que comprende, además:

ajustar la ganancia de canal de cada canal en el primer y segundo conjuntos de canales modulados; sumar el primer conjunto de canales modulados después del ajuste de ganancia de canal para producir una

primera señal de datos sumada (DI) en la primera trayectoria de modulación; sumar el segundo conjunto de canales modulados después del ajuste de ganancia de canal para producir una segunda señal de datos sumada (DQ) en la segunda trayectoria de modulación.

8. El procedimiento tal como se menciona en la reivindicación 7, que comprende, además:

multiplicar de manera compleja la primera y segunda señales de datos sumados para producir una señal para transmisión.

9. El procedimiento tal como se menciona en la reivindicación 6, en el que la primera y segunda trayectorias de modulación son trayectorias de modulación en fase y en cuadratura de fase.

10. El procedimiento tal como se menciona en la reivindicación 6, en el que el primer y el segundo conjuntos de 15 canales incluyen al menos un canal de control y una pluralidad de canales de tráfico.