Canal suplementario de alta velocidad de datos para sistemas de telecomunicaciones de CDMA.

Un procedimiento de transmisión de múltiples flujos de símbolos,

que comprende:

generar un conjunto de códigos de canal;

modular un primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, usando el conjunto de códigos de canalgenerar un conjunto suplementario de códigos de canal;

modular un flujo de símbolos de alta velocidad y un segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media,usando el conjunto suplementario de códigos de canal;

ajustar una ganancia de canal de dicho flujo de símbolos de alta velocidad, de cada uno de dicho primer conjunto deflujos de símbolos de velocidad media y de cada uno de dicho segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidadmedia;

transmitir el primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por un conjunto en fase de canales develocidad media

transmitir el flujo de símbolos de alta velocidad por un subconjunto de un conjunto de fase de cuadratura de canalesde velocidad media; y

transmitir el segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por otro subconjunto del conjunto de fase decuadratura de canales de velocidad media, en el que el conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidadmedia es ortogonal al conjunto en fase de canales de velocidad media, en el que los conjuntos en fase y de fase decuadratura de canales de velocidad media son transmitidos en la misma frecuencia portadora.

Canal suplementario de alta velocidad de datos para sistemas de telecomunicaciones de CDMA

Antecedentes de la invención I. Campo de la invención La presente invención se refiere a telecomunicaciones inalámbricas. Más específicamente, la presente invención se refiere a un procedimiento novedoso y mejorado para implementar una interfaz aérea de alta velocidad 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, tales como la IS93A y la ANSI J-STD-008 (denominadas conjuntamente IS-95 en el presente documento) , definen una interfaz aérea adecuada para implementar un sistema de telefonía celular digital eficaz en términos de ancho de banda. Para este cometido, la norma IS-95 proporciona un procedimiento para establecer múltiples canales de tráfico de radiofrecuencia (RF) , teniendo cada uno una velocidad de transmisión de datos de hasta 14, 4 kilobits por segundo. Los canales de tráfico pueden utilizarse para efectuar la telefonía de voz o para efectuar comunicaciones de datos digitales, incluyendo transferencia de pequeños ficheros, correo electrónico y fax.

Aunque una velocidad de transmisión de 14, 4 kilobits por segundo es adecuada para estos tipos de aplicaciones de velocidad más baja de transmisión de datos, la creciente popularidad de aplicaciones de mayor volumen de datos, tales como Internet y la videoconferencia, ha provocado una demanda de velocidades muy superiores de transmisión de datos. Para satisfacer esta nueva demanda, la presente invención está dirigida a proporcionar una interfaz aérea capacitada para velocidades de transmisión más altas.

La FIG. 1 ilustra un sistema de telefonía celular digital sumamente simplificado, configurado de una manera compatible con la utilización de la norma IS-95. En operación, 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 telefónica pública conmutada (PSTN) 18 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 de CDMA permite que las estaciones 12 base adyacentes utilicen el mismo ancho de banda de RF que, cuando se combina con la utilización del control de potencia de transmisión, hace que la norma IS-95 sea más eficaz en términos de ancho de banda que otros sistemas de telefonía celular.

El procesamiento de CDMA se considera una tecnología de “espectro ensanchado” porque la señal de CDMA se ensancha sobre una magnitud más amplia de ancho de banda de RF que la que se utiliza generalmente para sistemas de espectro no ensanchado. El ancho de banda ensanchado para un sistema IS-95 es de 1, 2288 MHz. Un sistema de telecomunicaciones inalámbricas digitales basado en el CDMA, configurado esencialmente 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” [“Sistema y procedimiento para generar ondas de señales en un sistema de telefonía celular de CDMA”], transferida al cesionario de la presente invención e incorporada a la presente memoria por referencia.

Se anticipa que la demanda de velocidades 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 FIG. 2 ilustra el procesamiento de señales asociado a un canal de tráfico de enlace directo de IS-95, que es una parte de la señal de enlace directo de 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 la operación 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.

Como se muestra en la FIG. 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 entre 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 velocidad de transmisión uno y conjunto de velocidad de transmisión dos.

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

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

Los datos del generador 40 de octetos de cola son codificados de manera convolutiva por el codificador 42 para generar símbolos 44 de código. Se realiza una codificación a una tasa de ½ con longitud 9 de restricción (K) .

El eliminador 48 selectivo elimina 2 de cada 6 símbolos de código para las tramas del conjunto de velocidad de transmisión dos, lo que reduce eficazmente la codificación realizada a la tasa 2/3. 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 de velocidad de transmisión completa, tanto las del conjunto de velocidad de transmisión uno como las del conjunto de velocidad de transmisión dos.

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

Después, se duplican los símbolos de Walsh y se modula una copia con un código (PNI) de ensanchamiento de PN (Seudo Ruido) en fase del generador 52 de código de ensanchamiento, y se modula la otra copia con un código (PNQ) de ensanchamiento de PN de fase en cuadratura del generador 53 de código de ensanchamiento. Después, los datos en fase son filtrados con 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 son filtrados con paso bajo por el LPF 60 y se modulan con una portadora sinusoidal de fase en cuadratura. Después,... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de transmisión de múltiples flujos de símbolos, que comprende:

generar un conjunto de códigos de canal;

modular un primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, usando el conjunto de códigos de canal

generar un conjunto suplementario de códigos de canal;

modular un flujo de símbolos de alta velocidad y un segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, usando el conjunto suplementario de códigos de canal;

ajustar una ganancia de canal de dicho flujo de símbolos de alta velocidad, de cada uno de dicho primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media y de cada uno de dicho segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media;

transmitir el primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por un conjunto en fase de canales de velocidad media transmitir el flujo de símbolos de alta velocidad por un subconjunto de un conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media; y

transmitir el segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por otro subconjunto del conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media, en el que el conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media es ortogonal al conjunto en fase de canales de velocidad media, en el que los conjuntos en fase y de fase de cuadratura de canales de velocidad media son transmitidos en la misma frecuencia portadora.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

sumar el primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media para producir una primera señal (DI) de datos sumados; y

sumar el flujo de símbolos de alta velocidad y el segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media para producir una segunda señal (DQ) de datos sumados.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, que comprende adicionalmente la multiplicación compleja de la primera señal (DI) de datos sumados y de la segunda señal (DQ) de datos sumados por un primer código PNI de ensanchamiento y un segundo código PNQ de ensanchamiento.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el ajuste del paso de ganancia de canal es realizado en respuesta a un comando de control de potencia.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el conjunto de códigos de canal es un conjunto de sesenta y cuatro códigos de Walsh de símbolos.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual el conjunto suplementario de códigos de canal comprende al menos un código de canal corto y al menos un código de canal más largo, y en el cual el flujo de símbolos de alta velocidad es modulado usando dicho al menos un código de canal corto y los segundos conjuntos de flujos de símbolos de velocidad media son modulados usando dicho al menos un código de canal más largo.

7. Un aparato para transmitir múltiples flujos de símbolos, que comprende: medios para generar un conjunto de códigos de canal; medios para modular un primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, usando el conjunto de códigos

de canal medios para generar un conjunto suplementario de códigos de canal; medios para modular un flujo de símbolos de alta velocidad y un segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, usando el conjunto suplementario de códigos de canal medios para ajustar una ganancia de canal de dicho flujo de símbolos de alta velocidad, de cada uno de dicho primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media y de cada uno de dicho segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media; medios para transmitir el primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por un conjunto en fase de canales de velocidad media; medios para transmitir el flujo de símbolos de alta velocidad por un subconjunto de un conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media; y

medios para transmitir el segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media por otro subconjunto del conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media, en los que el conjunto de fase de cuadratura de canales de velocidad media es ortogonal al conjunto en fase de canales de velocidad media, en los que los conjuntos en fase, y de fase de cuadratura, de canales de velocidad media son transmitidos en la misma frecuencia portadora.

8. El aparato de la reivindicación 7, que comprende adicionalmente:

medios para sumar el primer conjunto de flujos de símbolos de velocidad media para producir una primera señal (DI) 10 de datos sumados; y

medios para sumar el flujo de símbolos de alta velocidad y el segundo conjunto de flujos de símbolos de velocidad media, para producir una segunda señal (DQ) de datos sumados.

9. El aparato de la reivindicación 8, que comprende adicionalmente medios para la multiplicación compleja de la primera señal (DI) de datos sumados y de la segunda señal (DQ) de datos sumados por un primer código PNI de 15 ensanchamiento y un segundo código PNQ de ensanchamiento.

10. El aparato de la reivindicación 7, en el cual el medio para ajustar es habilitado en respuesta a un comando de control de potencia.

11. El aparato de la reivindicación 7, en el cual el conjunto de códigos de canal es un conjunto de sesenta y cuatro códigos de Walsh de símbolos.

12. El aparato de la reivindicación 7, en el cual el conjunto suplementario de códigos de canal comprende al menos un código de canal corto y al menos un código de canal más largo, y en el cual el flujo de símbolos de alta velocidad es modulado usando dicho al menos un código de canal corto y los segundos conjuntos de flujos de símbolos de velocidad media son modulados usando dicho al menos un código de canal más largo.