NO337655B1

NO337655B1 - Fremgangsmåte, anordning og dataprogram for høyhastighets pakkedatatransmisjon

Info

Publication number: NO337655B1
Application number: NO20075441A
Authority: NO
Inventors: Iii Charles E Wheatley; Matthew Stuart Grob; Paul E Bender; Roberto Padovani; Peter J Black; Jurg K Hinderling; Nagabhushana T Sindhushayana
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1997-11-03
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2016-05-23
Also published as: JP4955783B2; EP1777899B1; DE69840424D1; EP2094042B1; EP1434448A2; DK1777899T3; EP1029419B1; HK1100475A1; JP2013225867A; HK1033063A1; EP1777898B1; ATE464721T1; CY1106583T1; ATE428243T1; JP5384691B2; CN1968433A; EP1777834A3; KR20050110715A; CN1381997A; IL135798A0

Description

Fagområde

Denne oppfinnelse gjelder digitalsamband eller datakommunikasjon, særlig en måte å overføre digital informasjon på i pakkeform og ved store overføringshastig-heter.

Bakgrunn

For dagens kommunikasjonssystemer er det et behov for å kunne ivareta en rekke anvendelser. Ett slikt system er det CDMA-system som er gitt i standarden TIA/EIE/IS-95 for mobile radiostasjoner, og denne standard vil i det følgende kalles IS-95-standarden. CDMA-systemet muliggjør overføring av tale og generell informasjon for datamaskiner mellom brukere via en forbindelse på bakken. Bruken av slik teknikk i et kommunikasjonssystem for flerbrukeraksess er allerede beskrevet i vårt US patent 4 901 307 med tittel "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters" og US 5 103 459 med tittel "System and Method for Generating Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System".

I den beskrivelse det her gjelder omtales basestasjoner som enheter eller radiostasjoner som har forbindelse med mobile radiostasjoner, blant annet mobiltelefoner. En celle eller et dekningsområde gjelder apparatur eller selve det geografiske område, i avhengighet av hvordan teksten faller. En sektor er en del av et slikt dekningsområde, og siden en sektor i et CDMA-system har attributtene for et dekningsområde vil det som omtales i forbindelse med celler eller dekningsområder også kunne gjelde sektorer.

I CDMA-systemet utføres forbindelsen mellom brukere via en eller flere basestasjoner. En første bruker som har tilgang til en mobil radiostasjon står i forbindelse med en andre bruker som har tilgang til en andre mobil radiostasjon, ved overføring av data i den returvei som fører til en basestasjon. Basestasjonen mottar disse data og kan rute dem til en annen basestasjon. De aktuelle data overføres via en foroverkanal for samme basestasjon eller en andre basestasjon, til den andre mobile radiostasjon. Foroverkanalen gjelder altså sendinger fra basestasjonen og til en mobil stasjon, mens returforbindelsen eller -kanalen gjelder sending tilbake fra den mobile stasjon til en basestasjon. I IS-95-systemene opptar disse kanaler for samband i hver sin retning ulike frek-vensområder.

Den mobile stasjon kommuniserer med minst en basestasjon i løpet av en forbindelses varighet. Mobile stasjoner i kategori CDMA kan kommunisere med en rekke basestasjoner samtidig, via såkalt mykomruting. Mykomruting går ut på at det etableres en forbindelse med en ny basestasjon før forbindelsen med en tidligere brytes. På denne måte reduseres sannsynligheten for utfall i forbindelser. Fremgangsmåten og systemet for å etablere kommunikasjon med en mobil stasjon via mer enn en enkelt basestasjon under en slik mykomrutingsprosess er allerede beskrevet i vårt US patent 5 267 261 med tittel "Mobile Assisted Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System". Mykere omruting er det man forstår med prosessen når forbindelsen skjer via en rekke sektorer som ligger under kommando av en og samme basestasjon. Slik mykere omruting er også beskrevet i patentlitteraturen, nemlig i vår egen US patentsøknad (USSN) 08/763,498, med tittel "Method and Apparatus for Performing Handoff between Sectors of a Common Base Station".

Med utgangspunkt i det voksende behov for trådløse dataanvendelser vil det også være et behov for meget effektive kommunikasjonssystemer via radioforbindelser, og IS-95-standarden er nettopp en standard som skal kunne håndtere trafikk med data og tale via en forover- og en returkanal. En måte å sende trafikkdata i kodekanalrammer eller -sekvenser med fast størrelse er beskrevet i vårt US patent 5 504 773 med tittel "Method and Apparatus for the Formatting of Data for Transmission". I henhold til standarden IS-95 deles trafikk- eller taledata i kodekanalrammer med 20 ms lengde og med over-føringshastigheter opp til 14,4 kb/s.

En betydelig forskjell mellom taletjeneste og dataoverføring er det faktum at den første type overføring trenger strenge og faste forsinkelseskriterier. Typisk må forsinkelsen av talerammer være mindre enn 100 ms. I motsetning til dette kan vanlige data tillates forsinkelser som varierer, nettopp for å optimalisere effektiviteten av over-føringen. Særlig kan mer effektiv feilkorreksjonskodeteknikk som trenger betydelig større forsinkelser enn de som tolereres ved tale, brukes. Et eksempel på et effektivt kodeskjema for data er beskrevet i vår US patentsøknad 08/743,688 med tittel "Soft Decision Output Decoder for Decoding Convolutionally Encoded Codewords".

En annen betydelig forskjell mellom taletjeneste og dataoverføring er at den første type trenger en fast og felles plattform for tjenesten (GOS) for samtlige brukere. For digitale systemer som gir taletjeneste går dette over til å bli en fast og lik over-føringshastighet for samme brukere og en maksimalt tolererbar verdi for feilhyppigheten i talerammene. I motsetning kan GOS for datatjeneste være forskjellig fra bruker til bruker og kan være en parameter som er optimalisert for å øke den totale effektivitet av dataoverføringen innenfor kommunikasjonssystemet. Systemets GOS for data defineres typisk som den totale forsinkelse som blir lagt inn ved overføringen av en viss mengde data, og denne mengde vil heretter kalles en datapakke.

En annen ikke ubetydelig forskjell mellom taletjeneste og dataoverføring er at taletjenesten trenger en pålitelig kommunikasjonsforbindelse som i eksemplet med CDMA-systemet tilveiebringes ved mykomruting. Slik omruting fører til noe overflødig overføring fra to eller flere basestasjoner for å bedre påliteligheten, men denne ytterligere pålitelighet vil ikke være nødvendig for datatransmisjon, siden datapakker som eventuelt mottas med feil kan sendes om igjen. For datatjenesten kan sendereffekten som brukes for å kunne håndtere mykomruting utnyttes mer effektivt til å overføre tilleggsdata.

Parametre som angir kvaliteten og effektiviteten innenfor et datakommunikasjonssystem er transmisjonsforsinkelsen som trengs for å overføre en datapakke og den gjermomsnittiige totale overføringshastighet i systemet. Forsinkelsen har ikke samme virkning på datakommunikasjonen som på talesambandet, men er en viktig størrelse for å måle kvaliteten av systemet. Den gjennomsnittlige overføringshastighet fra ende til annen er mål på effektiviteten av hvor store datamengder systemet kan håndtere.

Det er allerede kjent at forholdet C/ l mellom signalnivå og den samlede støy og interferens i et sambandssystem med dekningsområder, for en gitt bruker vil være en funksjon av posisjonen av brukeren og dennes radiostasjon innenfor dekningsområdet. For å kunne opprettholde et gitt tjenestenivå brukes i sambandssystemer av kategori TDMA og FDMA det man kan kalle frekvensgjenbruk, det vil si at ikke alle frek-venskanalene og/eller tidsavsnittene brukes i hver basestasjon. I et CDMA-system brukes samme frekvensallokering i hvert dekningsområde i systemet, slik at den totale kommuni-kasjonsutnyttelse bedres. Forholdet C/ l som enhver gitt bruker kan oppnå vil være med på å bestemme den hastighet informasjonen kan overføres med, for den bestemte signalvei fra den aktuelle basestasjon og til brukerens mobile radiostasjon. Har man gitt hvilken modulasjon og feilkorreksjon som brukes for informasjonsoverføringen, hvilket søkes å optimaliseres i og med oppfinnelsen, for digital signaloverføring (data) kan et gitt tjenestenivå oppnås ved et gitt forhold C/ l. For idealiserte systemer med sekskantede dekningsområder regelmessig fordelt utover et geografisk område og hvor man benytter en felles frekvens i hvert av disse kan fordelingen av forholdet C/ l i idealiserte dekningsområder beregnes.

Det forhold C/I som kan oppnås hos en bestemt bruker vil være en funksjon av overføringsveiens tap, idet disse for bakkenære områdesystemer øker med tredje eller femte potens av avstanden fra mottakerstedet til senderstedet. Videre vil tapene som følge av overføringsveien være utsatt for tilfeldige variasjoner som kan skyldes menneskefrembrakte eller naturlige hindringer i den overføringsvei radiobølgene tar. Slike variasjoner modelleres typisk som en loggnormal skyggevirkning med et standardavvik på 8 dB. Den resulterende C/I-fordeling som derved oppnås for et ideelt heksagonalt dekningsområdemønster med omnidireksjonale antenner i basestasjonene, en utbredelsesdempning på r<4>, idet r er avstanden mellom sender og mottaker, og en skyggeprosess med 8 dB standardavvik er vist på fig. 10 i tegningene.

Den oppnådde C/I-fordeling kan bare etableres dersom den mobile radiostasjon ved et vilkårlig øyeblikk og på en vilkårlig posisjon i et dekningsområde blir betjent av den i øyeblikket beste basestasjon, idet dette betyr at den aktuelle basestasjon kan frembringe det største forhold C/I, uavhengig av hvilken fysiske avstand det er til de enkelte basestasjoner. På grunn av den tilfeldige natur for tapene i overføringsveien, beskrevet ovenfor, kan signalene med størst C/ l være signaler som ikke hører til den minste fysiske avstand fra radiostasjonen, og i motsetning til dette er det slik at dersom en mobil radiostasjon bare skulle kommunisere med basestasjonen som lå nærmest ville forholdet C/ l kunne bli vesentlig dårligere enn det optimale. Det er derfor gunstig for mobile radiostasjoner å kunne kommunisere med den i øyeblikket beste basestasjon til enhver tid, og derved oppnå optimal verdi for forholdet C/I. Det kan også observeres at C/ l arbeider innenfor et ekstremt stort omfang, slik det er vist i den idealiserte modell som er vist på fig. 10, hvorved forskjellen (forholdet) mellom den høyeste og den laveste verdi kan være en faktor på 10.000.1 praktisk bruk er imidlertid dette omfang typisk begrenset til omkring 1:100 eller 20 dB, og det er derfor mulig for en CDMA-basestasjon å kunne betjene mobile radiostasjoner i et områdenett med digitaloverføring av informasjon ved overføringshastigheter (bitrater) som kan variere innenfor denne typiske faktor på 100, ut fra følgende sammenheng:

hvor Rbrepresenterer overføringshastigheten eller -raten til en bestemt mobil radiostasjon, W er den totale båndbredde som opptas i frekvensspekteret av det spektralfordelte signal som er typisk for CDMA, mens Et/Ioer energien per binærsiffer (bit) i forhold til interferenstettheten, nemlig det forhold som er minimum for å oppnå et gitt ytelsesnivå. Dersom for eksempel det spektralfordelte signal opptar en båndbredde W på 1,2288 MHz og en pålitelig kommunikasjon krever en midlere Eb/Iopå 3 dB vil en mobil radiostasjon som oppnår en forhold C/ l på 3 dB med den beste basestasjon kunne kommunisere ved en overføringshastighet som blir 1,2288 Mb/s. På den annen side er det slik at dersom en mobil stasjon er underlagt vesentlig interferens fra nærliggende basestasjoner og bare kan oppnå et forhold C/ l på -7 dB vil ikke noen pålitelig kornmunikasjon kunne etableres ved større overføringshastighet enn 122,88 kb/s. Et kommunikasjonssystem som er utformet for å optimalisere den gjennomsnittlige signaloverføring vil derfor ta sikte på å betjene hver fjerntliggende bruker i forhold til basestasjoner, med den basestasjon som i øyeblikket best kan formidle overføringen ved høyeste overføringshastighet Rb, nemlig den høyeste hastighet som den fjerntliggende bruker tilknyttet sin mobile radiostasjon, pålitelig kan håndtere. Datakommunikasjonssystemet ifølge oppfinnelsen søker å utnytte de karakteristiske forhold som er angitt ovenfor, for å optimalisere dataoverføringen fra CDMA-basestasjoner til mobile radiostasjoner.

Tidligere kjent teknikk på området representeres av WO 9709810 Al som beskriver en fremgangsmåte benyttet i et trådløst kommunikasjonssystem omfattende måling av en foroverlinks kvalitetsindikator i kommunikasjonssystemet, overføring av en linkskvalitetsindikator benyttet for å bestemme en datarate, og mottaging av data med den tidligere kodingsraten.

Videre omhandler US 5533004 A en fremgangsmåte for bedre utnyttelse av multiple modulasjonsformater i kombinasjon med FECs "forward error-correction coding" prosedyrer for multiple datarateoptimering i et trådløst datakorrimunikasjons-system. Overføringsmodulasjonsformatet er tilpasset dataraten med hensyn til over- føringskanalforholdene før data sendes en mobilenhet, og at mobilenheten indikerer kanalkvalitet med hensikten å oppdatere ved en basestasjon valg av hensiktsmessige datarater for mobilenheten.

Oppsummering

Denne oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og apparatur og systemer for datatransmisjon i form av pakker og ved store overføringshastigheter, i et CDMA-system. Man søker å oppnå bedre effektivitet i et slikt system ved å etablere hjelpemidler for over-føring av data både i forover- og returkanalen. Hver mobil radiostasjon i et aktuelt kommunikasjonsnett har forbindelse med en eller flere basestasjoner og overvåker kontroll-eller styrekanaler for hvor lenge forbindelsen med bestemte basestasjoner foregår. Disse kontrollkanaler kan brukes av basestasjonene for å sende mindre datamengder, anropsmeldinger adressert til en bestemt mobil radiostasjon og kringkastingsmeldinger til samtlige av disse. Anropsmeldingene gir informasjon til brukeren av den mobile radiostasjon om at basestasjonen har en større mengde data som skal overføres til vedkommende stasjon.

Det er et mål med denne oppfinnelse å forbedre utnyttelsen av kapasiteten i både forover- og returkanalen i et slikt datakommunikasjonssystem. Ved mottakingen av anropsmeldinger fra en eller flere basestasjoner kan den mobile stasjon måle forholdet C/ l i foroverkanalen (det vil si for utsendte pilotsignaler fra basestasjonen) ved hver aktuell tidsluke og velge den i øyeblikket beste basestasjon for forbindelsen ved å bruke et sett parametre som kan omfatte den aktuelle måling av forholdet C/ l og et tidligere måleresultat. I et typisk eksempel vil den mobile stasjon ved hver tidsluke sende en forespørsel for å kunne ha forbindelse ved den høyeste overføringshastighet som er aktuell og som det registrerte forhold C/I pålitelig kan håndtere, og denne forespørsel sendes til den valgte basestasjon i en særskilt tildelt dataforespørselskanal (DRC). Den valgte basestasjon sender de aktuelle data i pakker og ved en overføringshastighet som ikke overstiger den hastighet data mottas fra den mobile stasjon ved i kanalen DRC. Ved sendingen fra den beste basestasjon ved hver tidsluke kan man oppnå bedret totalkapasitet og reduksjon av transmisjonsforsinkelsene.

Det er nok et mål med oppfinnelsen å forbedre den ytelse som kan tilveiebringes ved sending av informasjon fra en valgt basestasjon ved dennes maksimale sendereffekt, i løpet av en eller flere tidsluker og til en mobil radiostasjon, ved den over-føringshastighet som er forespurt om fra denne. I et typisk CDMA-kommunikasjonssystem arbeider basestasjonene ved en forhåndsbestemt reduksjon ("back-off') som for eksempel kan være 3 dB i forhold til den tilgjengelige sendereffekt, slik at det tas hensyn til variasjoner under bruken. Følgelig vil den gjennomsnittlige sendereffekt bare være halvparten av spisseffekten. I og med oppfinnelsen og siden høyhastighets dataover-føring er programmert og effekten typisk ikke deles (for eksempel blant flere sendinger) vil det ifølge oppfinnelsen ikke være nødvendig å redusere den tilgjengelige spisseffekt på sendersiden.

Det er nok et mål med oppfinnelsen å bedre effektiviteten eller utnyttelsen i et kommunikasjonsnett ved å la de enkelte basestasjoner sende datapakker til hver mobil radiostasjon i et varierbart antall tidsluker. Muligheten for å sende fra forskjellige basestasjoner fra den ene tidsluke til den neste gjør det mulig for et system for datasamband og i henhold til oppfinnelsen, raskt å tilpasse seg endringer i driftsforholdene. I tillegg vil muligheten for å sende en datapakke via tidsluker som ikke direkte følger etter hverandre være mulig i og med oppfinnelsen, siden denne tillater bruken av sekvensnummere for å identifisere de dataenheter som ligger i en bestemt datapakke.

Det er nok et mål med oppfinnelsen å øke fleksibiliteten ved å sende ut datapakkene som er adressert til en bestemt mobil radiostasjon fra en sentral som har kommando over samtlige basestasjoner i nettet, i det minste de av basestasjonene som kan sies å være til et aktivt sett, regnet fra den mobile radiostasjon. Oppfinnelsen går blant annet ut på at datatransmisjon kan finne sted fra enhver basestasjon i dette aktive sett med stasjoner, i hver tidsluke, og siden hver basestasjon har en køordning som inneholder de data som skal sendes til den aktuelle mobile radiostasjon kan man få til effektiv sending i foroverkanalen med minimal behandlingsforsinkelse.

Et annet mål med oppfinnelsen er å komme frem til en omsendings-mekanisme for dataenheter som feilaktig mottas. I eksemplet vil hver datapakke omfatte et gitt antall dataenheter, og hver av disse enheter er bestemt eller identifisert ved et sekvensnummer. Ved ukorrekt mottaking av en eller flere av dem vil den mobile radiostasjon sende ut en negativ bekreftelse (NACK) i returkanalen for å angi hvilke sekvensnummere for disse enheter som bør sendes om igjen fra basestasjonen. Basestasjonen mottar meldingen NACK og kan sende de aktuelle enheter om igjen, siden disse altså kan være mottatt feilaktig.

Et annet mål med oppfinnelsen er at den mobile stasjon kan velge den beste basestasjon som en kandidatstasjon for eventuell kommunikasjon og basert på den prosedyre som er beskrevet i vår US patentsøknad (USSN) 08/790,497 med tittel "Method and Apparatus for Performing Soft Handoff in a Wireless Communication System". I eksemplet kan denne basestasjon tilføyes det aktive sett regnet fra den bestemte mobil radiostasjon, dersom det mottatte pilotsignal tas imot ved en signalstyrke som ligger over en forhåndsbestemt terskel benevnt Tadd, eller kandidaten tas ut fra det aktive sett dersom pilotsignalet ligger under en gitt utfallsterskel benevnt TDrop- I den alternative utførelse kan basestasjonen tilføyes et aktivt sett dersom den tilleggsenergi for denne basestasjon (det vil si som målt som signalstyrke i pilotsignalet) og energien for basestasjonene som allerede er i det aktive sett, overstiger en gitt terskelverdi. Ved å bruke denne alternative utførelse kan en basestasjon hvis utsendte energi inneholder en uvesentlig mengde av den totale mottatte energi i den mobile radiostasjon, ikke føyes til det aktive sett med basestasjoner.

Endelig er det et mål med oppfinnelsen at mobile radiostasjoner skal gjøres i stand til å sende dataoverføringshastighetsforespørslene via kanalen DRC på en slik måte at bare den valgte basestasjon blant de basestasjoner som har kommunikasjon med den aktuelle mobile radiostasjon, skal kunne skille ut DRC-meldingene, hvorved det på denne måte sikres at foroversendingene i en gitt tidsluke nettopp stammer fra den utvalgte basestasjon. I eksemplet er hver basestasjon som har forbindelse med den aktuelle mobile radiostasjon tildelt en unik Walsh-kode, og den mobile stasjon dekker DRC-meldingen med denne Walsh-kode som altså er knyttet til den valgte basestasjon. Andre koder kan også brukes for å dekke DRC-meldingene, selv om ortogonale koder typisk brukes og Walsh-koder foretrekkes.

For øvrig henvises til de vedføyde patentkrav hvor de selvstendige krav 1, 7, 13, 14, 15 og 16 angir oppfinnelsens ulike aspekter som fremgangsmåter, anordninger og dataprogrammer som implementering av fremgangsmåtene.

Kort beskrivelse av figurene

Oppfinnelsens særtrekk og fordeler vil fremgå av detaljbeskrivelsen nedenfor, og denne bør leses sammen med studium av tegningene, hvor: fig. 1 viser skjematisk et datakommunikasjonssystem ifølge oppfinnelsen og med

flere dekningsområder, flere basestasjoner og flere mobile radiostasjoner, fig. 2 viser et eksempel på et subsystem for oppfinnelsens system,

fig. 3A-3B viser blokkskjemaer over hvordan oppfinnelsens foroverkanal er bygget opp, fig. 4A viser et skjema over en typisk rarrimestruktur i foroverkanalen,

fig. 4B-4C viser skjemaer over henholdsvis forovertrafikkanalen og en effektreguleringskanal,

fig. 4D viser et skjema over en punktert pakke ifølge oppfinnelsen,

fig. 4E-4G viser skjemaer over to typiske datapakkeformater og en kontrollkanalkapsel, fig. 5 viser et eksempel på et tidsskjema for foroverkanalens høyhastighets-pakketransmisj on,

fig. 6 viser et blokkskjema over hvordan en typisk returkanal er bygget opp ifølge

oppfinnelsen,

fig. 7A viser et skjema over rarrimestrukturen i returkanalen,

fig. 7B viser et skjema på aksesskanalen for returforbindelsen,

fig. 8 viser et typisk tidsskjema for returkanalens høyhastighets overføring,

fig. 9 viser et skjema over overføringene mellom de enkelte driftstilstander for den mobile radiostasjon, og

fig. 10 viser et skjema over den kumulative fordelingsfunksjon (CDF) for C/ l-fordelingen i et ideelt heksagonalt dekningsområdenett.

Beskrivelse av foretrukne utførelses form er

I henhold til en typisk utførelse av oppfinnelsens datakommunikasjonssystem sendes data i en foroverkanal fra en basestasjon og til en mobil radiostasjon, slik det fremgår av fig. 1. Sendingen skjer ved eller nær den maksimale overføringshas-tighet som kan håndteres av foroverkanalen og systemet for øvrig. Returforbindelser kan finne sted fra en bestemt mobil stasjon og til en eller flere av basestasjonene i nettet, og beregningen av den maksimale overføringshastighet for foroverkanalen er først gjennomgått nedenfor. Data som skal overføres deles opp i det som det er vanlig å kalle datapakker, og hver slik datapakke sendes via en eller flere tidsluker. I hver tidsluke kan basestasjonen dirigere dataoverføringen til en vilkårlig mobil radiostasjon som har forbindelse med denne basestasjon.

Innledningsvis etablerer den mobile stasjon kommunikasjon med en bestemt basestasjon ved å bruke en gitt aksessprosedyre. I slik oppkoplet tilstand kan den mobile stasjon motta data- og kontroll/styremeldinger fra basestasjonen og kan selv sende slike meldinger til denne. Stasjonen overvåker deretter foroverkanalen fra basestasjonen for sendinger fra denne og andre basestasjoner, nemlig basestasjoner som hører til det allerede omtalte aktive sett. Dette sett inneholder en liste over basestasjoner som har forbindelse med den aktuelle mobile stasjon. Særlig måler den mobile stasjon forholdet C/ l (definert tidligere) for en pilotsending i foroverkanalen, fra basestasjonene i dette aktive sett. Dersom et pilotsignal ligger over eller under de allerede nevnte terskler vil dette rapporteres tilbake til basestasjonen, og deretter går meldinger ut fra denne som dirigerer den mobile stasjon til å tilføye eller fjerne bestemte basestasjoner til/fra det aktive sett. De enkelte driftstrinn for den mobile stasjon er beskrevet nedenfor.

Er det ingen data som skal sendes går den mobile stasjon tilbake til en slags hvilestilling og bryter overføringen av informasjon om hvilken overføringshastighet som kan håndteres, til basestasjonen(e). Når stasjonen er i denne hvilestilling overvåker den likevel kontrollkanalen fra en eller flere basestasjoner i det aktive sett for om mulig å fange opp anropsmeldinger fra en av disse.

Er det data som skal sendes til stasjonen blir disse sendt via en sentral til samtlige basestasjoner i det aktive sett og der lagt inn i deres respektive køordning. En anropsmelding sendes først av en eller flere av dem til stasjonen og via de respektive kontrollkanaler. Basestasjonen kan sende alle slike anropsmeldinger samtidig og via flere basestasjoner for å sikre at stasjonen mottar dem, selv om denne kopler om mellom forskjellige basestasjoner. Stasjonen demodulerer og dekoder signalene i en eller flere kontrollkanaler for å motta anropsmeldingene.

Ved dekoding av disse anropsmeldinger og for hver tidsluke helt til data-overføringen er avsluttet måler stasjonen forholdet C/I for foroversignalene fra basestasjonene i det aktive sett, og dette forhold kan fremkomme ved å måle de enkelte pilotsignaler. Deretter velger stasjonen den beste basestasjon basert på et sett parametre som kan omfatte den aktuelle og tidligere målinger av faktoren C/ l samt feilhyppigheten eller pakkefeiltakten. Den beste basestasjon i så måte kan velges ut fra den faktormåling som gir høyest verdi, og stasjonen vil finne ut av dette og sende en forespørselsmelding til denne aktuelle basestasjon (tidligere definert som meldingen DRC), idet dette skjer i DRC-kanalen. Denne DRC-melding kan inneholde den forespurte overføringshastighet eller alternativt en indikasjon på kvaliteten av signalene som mottas via foroverkanalen (det vil si resultatet av målingen av faktoren C/ l, feilhyppigheten eller pakkefeiltakten). I eksemplet kan stasjonen rette sendingen av DRC-meldingen til en bestemt basestasjon ved hjelp av den allerede omtalte Walsh-kode som på entydig måte fastlegger denne. DRC-meldingssymbolene er logisk behandlet ved funksjonen XOR sammen med denne entydige Walsh-kode. Siden hver basestasjon i det aktive sett, regnet fra den mobile radiostasjon, identifiseres ved sin unike Walsh-kode vil bare denne bestemte basestasjon kunne utføre identisk XOR-behandling som den som ble utført av stasjonen med den korrekte Walsh-kode, og det er derfor bare denne basestasjon som korrekt kan dekode DRC-meldingen. Denne basestasjon bruker informasjonen om overføringshastighet fra hver stasjon i nettet for effektivt å overføre data via foroverkanalen og ved den høyest mulige overføringshastighet.

I hver tidsluke kan basestasjonen velge en av de anropte stasjoner (det vil si mobile radiostasjoner) for datatransmisjon, og basestasjonen bestemmer deretter den overføringshastighet som de aktuelle data skal sendes med, til den valgte stasjon, basert på den sist mottatte verdi i DRC-meldingen som ble mottatt fra denne stasjon. I tillegg vil basestasjonen på entydig måte identifisere en sending til en bestemt stasjon ved å bruke en spredekode som er unik for denne stasjon. I eksemplet er denne spredekode den lange kvasistøykode (PN-kode) som er fastlagt i standarden IS-95.

Den stasjon som datapakken er tiltenkt mottar datatransmisjonen og dekoder datapakken. Hver slik pakke inneholder flere dataenheter, og i eksemplet omfatter en dataenhet åtte informasjonssifre, selv om andre dataenhetsstørrelser kan være fastlagt og dessuten vil ligge innenfor rammen om denne oppfinnelse. I eksemplet koples hver dataenhet til et sekvensnummer, slik at stasjonene kan bestemme hvilke overføringsdeler som enten er blitt borte eller er sendt dobbelt. I slike tilfeller står stasjonene i forbindelse via returkanalen med basestasjonen, for på denne måte å overføre informasjon om de enheter som det er noe uregelmessig ved. Sentralene for basestasjonene, som etter hvert mottar disse datameldinger vil kommunisere med hver enkelt basestasjon som har forbindelse med stasjonen, for å meddele hvilke enheter som ikke ble mottatt av denne. Basestasjonene planlegger deretter en omsending av slike dataenheter.

Hver mobil radiostasjon i systemet kan altså ha samband med flere basestasjoner via returforbindelsen. I eksemplet vil oppfinnelsens system kunne håndtere omruting av både "myk" og "mykere" type via denne returkanal, av forskjellige grunner. For det første vil myk omruting ikke ta ytterligere kapasitet fra returforbindelsen i nettet, men i stedet gjøre det mulig for stasjonene å kunne sende data ved et minimum effektnivå slik at minst én av basestasjonene på pålitelig måte kan dekode de aktuelle data. For det andre vil en mottakingen av signaler via returkanalen, i mer enn en enkelt basestasjon øke påliteligheten av transmisjonen og bare kreve ytterligere apparatur/maskinvare i disse.

I eksemplet bestemmes kapasiteten i foroverkanalene for overføringen i henhold til oppfinnelsen av hvor høy overføringshastighet som er rekvirert av de mobile radiostasjoner. En tilleggsytelse i foroverkanalen kan oppnås ved å bruke retnings-antenner og/eller tilpassbare "romfiltre". Et eksempel på en fremgangsmåte og et apparat for slik direktiv sending er allerede beskrevet i vår US patentsøknad 08/575,049 med tittel "Method and Apparatus for Deteimining the Transmission Data Rate in a Multi-User Communication System", og 08/925,521 med tittel "Method and Apparatus for Providing Orthogonal Spot Beams, Sectors, and Picocells".

Oppfinnelsens spesielle system for høyhastighets pakketransformasjon skal nå beskrives, og det vises først til fig. 1 som skjematisk viser et områdenett med regelmessig sekskantede dekningsområder 2a-2g (celler). Hvert slikt område 2 betjenes av en her vist sentral basestasjon 4. Mobile radiostasjoner 6, illustrert som biler, er fordelt rundt i områdenettet og har forbindelse med minst én basestasjon 4 via sin foroverkanal og i hver enkelt avsatt tidsluke. Forbindelsen kan også være til en eller flere basestasjoner via en returkanal, i avhengighet av om stasjonen 6 er i en mykomrutingsprosess eller ikke. Som et eksempel vises basestasjonen 4a i dekningsområdet 2a å ha utelukkende forbindelse med stasjonen 6a, basestasjonen 4b har utelukkende forbindelse med stasjonen 6b, mens basestasjonen 4c sender data eksklusivt til stasjonen 6c i foroverkanalen, ved tidsluken n (se også de neste tegninger fig. 4c etc). På fig. 1 vises med heltrukket pil hvordan datatransmisjon finner sted fra en basestasjon 4 og til en mobil radiostasjon 6. En stiplet pil indikerer at stasjonen 6 mottar pilotsignaler fra basestasjonen, men ingen datatransmisjon. Returkanalen er ikke vist på fig. 1.

Hver enkelt av basestasjonene 4 på fig. 1 sender fortrinnsvis data til en enkelt stasjon 6 ved et gitt øyeblikk. Stasjonene 6, særlig de som i øyeblikket er nær en ytterkant av et delamgsområde, kan motta pilotsignaler fra flere basestasjoner 4, og dersom pilotsignalnivået er over en gitt terskel kan den aktuelle stasjon 6 anmode om at basestasjonen 4 tilføyes et aktivt sett slike basestasjoner, slik det er beskrevet tidligere. I eksemplet kan stasjonen 6 motta data fra alt fra null til ett (medlem) i det aktive sett med basestasjoner 4.

Et blokkskjema over grunnsubsystemene for oppfinnelsens datakommunikasjonssystem er vist på fig. 2. En basestasjonssentral 10 arbeider mot et pakkenett- grensesnitt 24, et offentlig fjernkorrmiunikasjonsnett (PS TN) for generell kommunikasjon, innbefattet telefonforbindelser og indikert med blokken 30, og samtlige basestasjoner 4 i systemet (selv om det bare en enkelt slik basestasjon for å gjøre tegningen enklere). Sentralen 10 sørger for koordinering av overføringene mellom de enkelte mobile radiostasjoner 6 i nettet og andre stasjoner med tilknyttede brukere, likeledes koplet via grensesnittet 24 og fjernnettet 30. Dette fjernnett 30 har tilknyttet abonnen-ter/brukere via blant annet standardtelefonforbindelser (ikke vist på tegningen).

Sentralen inneholder flere velgere 14 selv om bare en enkelt er vist. En slik velger brukes for å styre forbindelsene mellom en eller flere basestasjoner 4 og en stasjon 6 som er mobil i nettet. Dersom velgeren 14 ikke er tilordnet stasjonen 6 vil den viste pro-sessor 16 for håndtering av forbindelsene gis informasjon om et behov for anroping av denne stasjon 6, og prosessoren 16 sørger deretter for at basestasjonen 4 utfører slik anroping.

Den viste datakilde 20 inneholder eller fremkommer med de data som skal sendes til stasjonen 6 og overfører disse data til grensesnittet 24. Der rutes videre til velgeren 14 som sender de aktuelle data til hver basestasjon 4 i forbindelse med stasjonen 6. Hver slik basestasjon 4 holder som allerede nevnt en køordning 40 som legger inn de data som skal sendes til den bestemte stasjon 6.

I eksemplet vil en datapakke som skal sendes via foroverkanalen gjelde en bestemt mengde data som er uavhengig av hvilken overføringshastighet som skal brukes. Datapakken er formatert med andre kontroll/styre- og kodesifre og er kodet. Dersom dataoverføringen skjer via flere Walsh-kanaler vil den kodede pakke demultipleksbehandles til parallelle overføringer (datastrømmer), og med hver separat overføring formidlet via sin separate Walsh-kanal.

De data som skal sendes blir altså sendt i pakker fra køordningen 40 og til det viste kanalelement 42. For hver pakke setter dette element 42 inn et foreskrevet kontrollfelt, og pakken, kontrollfeltene, rammekontrollsekvenssifre og kodehalesifre danner sammen en formatert pakke. Elementet 42 koder deretter en eller flere slike pakker og utfører omordriing/innfelling av de enkelte symboler i de kodede pakker. Deretter utføres en "scrambling" (omkasting) av innholdet i de omordnede pakker, ved hjelp av en scrambling-sekvens, en dekking med Walsh-dekker utføres, og en spredning med henholdsvis en lang PN-kode og en kort PNr og PNQ-kode. De på denne måte spredte data kvadraturmoduleres, filtreres og forsterkes i en sender i den viste RF-enhet 44. Signalene overføres på denne måte i foroverkanalen 50 via radiosignaler, fra den viste antenne 46.

I den mobile radiostasjon 6 mottas signalene via foroverkanalen 50 i antennen 60 og rutes til en RF-del 62 med mottakerkretser. Signalet gjennomgår der filtrering, forsterkning, kvadraturdemodulasjon og kvantisering. Videre føres det digitaliserte signal til den viste demodulator 64 hvor det utføres en samling ved hjelp av de tilsvarende PN-koder som på sendersiden, dekkingen med Walsh-dekkerne gjøres om, og omkastingen oppheves likeledes med en identisk scramblingsekvens. De demodulerte data går til den viste dekoder 66 som utfører den inverse av de signalpro-sessermgsfunksjoner som ble utført i basestasjonen 4, spesielt oppheving av innfellingen, dekoding og rammekontrollfunksjonene. De dekodede data går til den viste datamottaker 68. Apparaturen slik den er beskrevet ovenfor vil kunne håndtere overføring av generelle data for datamaskiner, meldingstjenester, overført tale, levende bilder/video og annen kommunikasjon via foroverkanalen.

Systemets kontroll-, styre- og planleggingsfunksjoner kan utføres på mange forskjellige måter. Lokaliseringen av en kanalplanlegger 48 i basestasjonen 4 vil være avhengig av om det ønskes en sentralisert eller en fordelt kontroll/planlegging. For fordelt prosessering kan planleggeren 48 være anordnet i hver eneste basestasjon 4, men dersom sentralisert prosessering ønskes kan en slik planlegger 48 bare være lagt inn i sentralen 10 og kan være utformet for å koordinere dataoverføringene for en rekke basestasjoner 4. Andre utførelser for å få utført de funksjoner som er beskrevet ovenfor kan også være aktuelle og vil helt falle innenfor rammen om den foreliggende oppfinnelse.

Som vist på fig. 1 vil de enkelte stasjoner 6 kunne forflyttes rundt i nettet og kan ha forbindelse med en eller flere basestasjoner 4 via foroverkanalen, men det kan også forekomme at de ikke har forbindelse med noen basestasjon. I eksemplet koordinerer planleggeren 48 sendingene via foroverkanalen for en bestemt basestasjon 4, og den er koplet til køordningen 40 og kanalelementet 42 i denne basestasjon for å motta køstørrelsen, idet denne indikerer hvor mye data som skal sendes til stasjonen 6. Samtidig indikeres hvilke DRC-meldinger som skal sendes fra de forskjellige stasjoner ute i nettet. Planleggeren 48 planlegger høyhastighets overføring slik at systemet tar sikte på å utnytte maksimal kapasitet og minimal forsinkelse av overføringene, idet dette utføres som en optimalisering.

I eksemplet planlegges datatransmisjonen dels ut fra kommunika-sjonsveienes kvalitet, og her skal vises et eksempel på et kommunikasjonssystem som velger overføringshastighet basert på slik kvalitet, idet det vises til er vår egen US-patentsøknad 08/741,320 med tittel "Method and Apparatus for Providing High Speed Data Communications in a Cellular Environment". Den foreliggende oppfinnelse har ført til at planleggingen av datasambandet kan baseres på ytterligere betraktninger, så som brukerens GOS, køstørrelsen, hvilken type data det dreier seg om, hvor stor forsinkelse som allerede foreligger og sendingenes feilhyppighet. Disse betraktninger er også beskrevet i en patentsøknad, nemlig i vår US 08/798,951 med tittel "Method and Apparatus for Forward Link Rate Scheduling", samt en annen av våre US-patentsøknader, nemlig en med tittel "Method and Apparatus for Reverse Link Rate Scheduling". Andre faktorer kan også være gjenstand for vurdering ved planlegging av datatransmisjon og vil ligge innenfor oppfinnelsens ramme.

Oppfinnelsen system for høyhastighets pakkedatatransmisjon vil kunne støtte/håndtere/ivareta data- og meldingstransmisjon via returkanalen så vel som i foroverkanalen. Innenfor en mobil radiostasjon 6 er det en sentral 76 som sørger for prosessering av sendingene ved å rute disse til den installerte koder 72. Sentralen kan være lagt inn i en midtre integrert enhet så som en mikroprosessor, en brikke for generell prosessering av digitalsignaler (DSP), eller en krets benevnt ASIC som er spesialprogram-mert for å utføre de funksjoner som her er beskrevet.

I et eksempel på en utførelse koder koderen 72 de meldinger som er aktuelle i henhold til et signaleringsdataformat som kalles "Blank and Burst" og som er beskrevet i det allerede nevnte US patent 5 504 773. Koderen 72 genererer og tilordner et sett sifre for syklisk redundanskontroll (CRC), legger inn et sett kodehalesifre, koder de aktuelle data og de innlagte tilleggssifre og omordner symbolene innenfor formatet. De omordnede eller innfellingsbehandlede data går deretter til den viste modulator 74.

Modulatoren 74 kan være av mange typer, i eksemplet (se fig. 6) er den slik at de data som har gjennomgått innfelling dekkes med Walsh-koder, spredes med en lang PN-kode og spredes videre med de korte PN-kodene. De spredte data går til en sender innenfor RF-delen 62 i basestasjonen 6. I senderen foregår modulasjon, filtrering, forsterkning og formidling av signalene som skal gå ut som radiosignaler via antennen 46 i returkanalen 52.

I eksemplet sørger den mobile radiostasjon 6 for spredning av returkanalens innkommende data i samsvar med en lang PN-kode. Hver returkanal er fastlagt i samsvar med den tidsforskyvning som foreligger innenfor en felles lang-PN-sekvens. Ved to tids-forskyvninger som avviker fra hverandre vil de resulterende modulasjonssekvenser være ukorrelerte. Forskyvningen for en stasjon 6 bestemmes i samsvar med en entydig nummerfastsettelse for denne, og i eksemplet i henhold til standarden IS-95 vil denne entydighet gis av stasjonens spesifikke identifikasjonsnummer. Følgelig vil hver enkelt av stasjonene 6 som kan forflytte seg rundt i områdenettet sende via en ukorrelert returkanal som blir satt opp i samsvar med stasjonens entydige "elektroniske" serienummer (ESN).

I basestasjonen 4 mottas signalene via returkanalen i antennen 46 og går til RF-enheten 44 for filtrering, forsterking, demodulasjon og kvantisering, slik at det fremkommer behandlede digitaliserte signaler til det viste kanalelement 42. I dette element samles signalet ved bruk av de korte PN-koder og den lange PN-kode. Kanalelementet 42 utfører også avdekking med Walsh-koden og pilot- og DRC-uttrekking. Deretter sørger elementet 42 for omordning av de demodulerte data, dekoding av resultatet etter fjerningen av innfellingen og utførelse av CRC-funksjonen. De dekodede data, det vil si rene data eller form av meldinger går deretter til velgeren 14 som ruter videre til det riktige bestemmelsessted. Kanalelementet 42 kan også formidle en kvalitetsindikator til velgeren 14 for å angi hvordan den mottatte datapakke var.

I eksemplet kan stasjonen 6 ha en av tre driftstilstander. Et typisk tilstandsdiagram viser overgangene mellom disse enkelte tilstander, på fig. 9. En første tilstand er aksesstilstanden 902 hvor stasjonen 6 sender aksessforsøk og venter på kanaltildeling fra basestasjonen 4. En slik tildeling omfatter allokering av ressurser, så som en effektreguleringskanal og frekvenstildeling. Stasjonen 6 kan gå over fra aksesstilstanden til oppkoplingstilstanden 904 dersom den anropes og aktiveres til en oppkommende datatransmisjon, eller hvis stasjonen 6 sender data i returkanalen. I oppkoplingstilstanden 904 utveksler stasjonen 6 (det vil si sender og mottar) data og utfører eventuelle omrutinger. Ved komplettering av en frigjøringsprosedyre går stasjonen 6 over fra denne oppkoplingstilstand 904 og til ventetilstanden 906. Stasjonen kan også gå over fra aksesstilstanden til denne ventetilstand når den frakoples en forbindelse med basestasjonen 4. I ventetilstanden lytter stasjonen 6 til overordnet informasjon og anropsmeldinger ved å ta imot og dekode dette fra foroverkanalen og gjennomgå en over-føringsprosedyre. Stasjonen 6 kan gå over til aksesstilstanden 902 ved å sette i gang denne prosedyre. Tilstandsdiagrammet vist på fig. 9 er bare ett eksempel på tilstandene, og andre tilsvarende situasjoner kan like gjerne tenkes innenfor oppfinnelsens ramme.

Sendingene i foroverkanalen kan i eksemplet følge etter start av en kommunikasjon mellom stasjonen 6 og basestasjonen 4, på tilsvarende måte som for CDMA-systemet. Etter avslutningen av oppsettingen av en forbindelse overvåker stasjonen 6 kontrollkanalen for eventuelle anropsmeldinger. I oppkoplingstilstanden starter stasjonen 6 sin sending av pilotsignalet i returkanalen.

Et typisk flytskjema for den høyhastighets overføring i foroverkanalen, og i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 5. Er situasjonen slik at basestasjonen 4 har data som skal sendes til stasjonen 6 sendes først en anropsmelding som er adressert til denne stasjon via kontrollkanalen, og dette er indikert i blokk 502. Anropsmeldingen kan sendes fra en eller flere basestasjoner 4, i avhengighet av hvilken omrutingstilstand stasjonen 6 håndterer. Ved mottakingen av anropsmeldingen starter stasjonen 6 måleprosessen for å måle forholdet C/ l, og dette er illustrert med blokken 504. Dette forhold for foroverkanalens signaler beregnes ut fra en av de måter som er beskrevet nedenfor, eventuelt en kombinasjon av flere av disse. Stasjonen 6 velger deretter den overføringshastighet det er anmodet om, basert på best mulig måleresultat for forholdet C/ l, og deretter sender den en DRC-melding via DRC-kanalen, vist ved blokk 506.

Innenfor samme tidsluke mottar basestasjonen 4 denne DRC-melding (blokk 508). Hvis den neste luke er tilgjengelig for datatransmisjon sender basestasjonen data til stasjonen 6 ved den riktige overføringshastighet (blokk 510). Stasjonen 6 mottar denne sending i blokk 512, og hvis også den neste luke er tilgjengelig sender basestasjonen 4 resten av datapakken i blokk 514, idet blokk 516 viser hvordan stasjonen 6 mottar denne sending.

Ifølge oppfinnelsen kan stasjonen 6 ha forbindelse med flere basestasjoner 4 samtidig, og de driftstrinn som utføres av stasjonen 6 vil da være avhengig av om den er i mykomruting eller ikke. Disse to tilfeller er gjennomgått separat nedenfor.

I tilfellet hvor det ikke foregår noen omruting kommuniserer stasjonen 6 med bare én basestasjon 4. Fig. 2 illustrerer hvordan data som er bestemt for en bestemt mobil radiostasjon 6 er ført til velgerelementet 14, idet dette element er tildelt oppgaven å kontrollere og styre sambandet med denne stasjon 6. Elementet sender videre de aktuelle data til køordningen 40 i basestasjonen 4, hvor køen organiseres og hvor basestasjonen sender ut en anropsmelding via kontrollkanalen. Deretter overvåker returkanalen DRC for eventuelle DRC-meldinger fra stasjonen 6. Mottas ingen slike meldinger kan basestasjonen sende anropsmeldingen om igjen helt til det registreres en første DRC-melding. Etter et bestemt antall forsøk på omsending kan imidlertid basestasjonen 4 avslutte denne prosess eller starte opp igjen en forbindelse med stasjonen 6.

I eksemplet sender stasjonen 6 den ønskede overføringshastighet i form av en DRC-melding til basestasjonen 4 via kanalen DRC. I den alternative utførelse sender stasjonen 6 en indikasjon på kvaliteten i foroverkanalen (basert på forholdet C/1) til basestasjonen, og den 3 b DRC-melding dekodes med "mykbeslutninger" i basestasjonen 4.1 eksemplet sendes DRC-meldingen innenfor første halvdel av hver tidsluke. Basestasjonen 4 har følgelig den resterende halvdel av luken til dekoding av DRC-meldingen og konfigurering av apparaturen for datasending i den deretter følgende tidsluke, dersom denne er tilgjengelig for slik sending til den mobile radiostasjon 6. Er den neste tidsluke ikke ledig venter basestasjonen 4 til det kommer en ledig luke og fortsetter å overvåke kanalen DRC for nye DRC-meldinger.

I denne første utførelse sender basestasjonen ved den ønskede over-føringshastighet. Utførelsen lar det være den mobile radiostasjon 6 som foretar den viktige avgjørelse om hvilken overføringshastighet som skal brukes. Ved alltid å sende ved denne hastighet får man fordelen at stasjonen 6 er innstilt på den forventede hastighet, og følgelig vil stasjonen bare demodulere g dekode trafikkanalen i samsvar med denne hastighet. Basestasjonen 4 behøver ikke sende noen melding til stasjonen 6 for å indikere hvilken hastighet som brukes av basestasjonen.

I en første utførelse og etter mottakingen av anropsmeldingen vil stasjonen 6 kontinuerlig forsøke å demodulere de aktuelle data ved den gitte overføringshastighet. Stasjonen 6 demodulerer trafikkanalens data, sendt i foroverretningen og overfører mykbeslutningssymbolene til dekoderen som deretter dekoder disse symboler og utfører en rammekontroll for den dekodede pakke for å avgjøre om denne ble mottatt korrekt eller ikke. Ble den feilaktig mottatt eller var den rettet mot en annen stasjon 6 ville man få en pakkefeil ved rammekontrollen. Alternativt og i en første utførelse demodulerer stasjonen 6 de innkommende data på luke/luke-basis. I eksemplet kan stasjonen 6 avgjøre om en datatransmisjon er tiltenkt den, ut fra en første del som er lagt inn i hver sendt datapakke, slik det er beskrevet nedenfor. Følgelig kan stasjonen 6 avslutte dekodeprosessen dersom det finnes at sendingen i stedet skulle gått til en annen stasjon 6. I alle tilfeller vil stasjonen 6 sende en NACK-melding til basestasjonen 4 for å bekrefte at det er mottatt dataenheter på ukorrekt måte. Ved mottakingen av en slik NACK-melding sendes de dataenheter som ble mottatt med feil om igjen.

Sendingen av NACK-meldingene kan implementeres på en måte som tilsvarer sendingen av feilindikasjonssifferet (EIB) i henhold til CDMA-systemet. Implementeringen og bruken av såkalt EIB-transmisjon er allerede beskrevet i vårt US-patent 5 568 483 med tittel "Method and Apparatus for the Formatting of Data for Transmission". Alternativt kan NACK-meldingen sendes sammen med andre meldinger.

I den andre utførelse bestemmes dataoverføringshastigheten av basestasjonen 4 med input fra stasjonen 6. Denne mobile stasjon 6 utfører C/I-målingen og sender en indikasjon på kanalkvaliteten (nettopp basert på denne måling) til basestasjonen 4 som deretter kan innstille den ønskede overføringshastighet basert på de ressurser som er tilgjengelige hos den, så som køordningen med køens størrelse og den tilgjengelige sendeeffekt. Den innstilte overføringshastighet kan formidles til stasjonen 6 før eller samtidig med datatransmisjonen ved den regulerte overføringshastighet eller legges inn ved kodingen av datapakkene. I det første tilfelle, der stasjonen 6 mottar den regulerte nye overføringshastighet før datatransmisjonen skjer en demodulasjon og dekoding av de mottatte pakker i stasjonen 6, på den måte som er beskrevet i den første utførelse. I det andre tilfelle og hvor den nye overføringshastighet blir formidlet til stasjonen 6 sammen med datatransmisjonen, kan denne stasjon demodulere signalene i foroverkanalen og lagre de demodulerte data. Når stasjonen 6 mottar den nye overføringshastighetsbeskjed dekodes de aktuelle data i samsvar med denne nye hastighet. Også i det tredje tilfelle hvor den innstilte hastighet er lagt inn i de kodede datapakker vil stasjonen 6 demodulere og dekode samtlige "kandidathastigheter" og fastlegge i ettertid hvilken hastighet som passer for de dekodede data. Måten og apparaturen for å utføre slik hastighetsbestemmelse er allerede detaljbeskrevet i vår US patentsøknad 08/730,863 med tittel "Method and Apparatus for Determining the Rate of Received Data in a Variable Rate Communication System", og den tilsvarende søknad PA436 med tittel "Method and Apparatus for Determining the Rate of Received Data in a Variable Rate Communication System". For samtlige saker som er beskrevet ovenfor vil stasjonen 6 sende en NACK-melding som beskrevet dersom utkommet fra rammekontrollen var negativ.

Den gjennomgåelse som følger nedenfor baseres på den første utførelse hvor stasjonen 6 sender til basestasjonen 4 den DRC-melding som indikerer den over-føringshastighet det er anmodet om, med unntak av det som kan være angitt på annen måte. Oppfinnelseskonseptet som her er beskrevet er imidlertid like gjerne anvendbart for den andre utførelse hvor stasjonen 6 sender en indikasjon på kanalkvaliteten, til basestasjonen 4.

I det andre tilfelle hvor det foreligger omruting, kommuniserer stasjonen 6 med flere basestasjoner via returkanalen. I eksemplet finner datatransmisjon over foroverkanalen sted til en bestemt stasjon 6 fra en bestemt basestasjon, men samtidig kan stasjonen 6 motta pilotsignaler fra flere andre basestasjoner 4. Er forholdet C/I som følge av måling i en mobil radiostasjon over en gitt terskel for en bestemt basestasjon 4 tilføyes denne til det aktive sett. Under dirigeringsmeldinger under mykomruting tildeler basestasjonen 4 en RPC-Walsh-kanal til mobil radiostasjon 6, idet forkortelsen står for retøeffektregulering, og dette er beskrevet nærmere nedenfor. Hver basestasjon i mykomruting med en stasjon 6 overvåker returkanalen og sender et RPC-siffer i de respektive RPC-Walsh-kanaler.

Fig. 2 viser at velgeren 14 er tildelt oppgaven å regulere kommunikasjonen med stasjonen 6 slik at denne sender data til samtlige basestasjoner i det aktive sett, slik dette er relatert til denne stasjon 6. Samtlige basestasjoner som mottar data fra velgeren 14 sender en anropsmelding til stasjonen 6 i de respektive kontrollkanaler. Når stasjonen 6 er i oppkoplingstilstanden utfører den to funksjoner. Først velger stasjonen 6 den beste basestasjon 4, basert på et sett parametre som kan være de beste måleresultater for forholdet C/I. Deretter velger stasjonen en overføringshastighet som tilsvarer denne måling og sender en DRC-melding til den valgte basestasjon. Stasjonen 6 kan dirigere sendingen av denne melding til en bestemt basestasjon 4 ved å dekke meldingen med den Walsh-dekning som er tildelt den bestemte basestasjon. Deretter forsøker stasjonen å demodulere signalene i foroverkanalen i samsvar med den overføringshastighet som gjelder hver påfølgende tidsluke.

Etter å ha sendt anropsmeldingene overvåker alle basestasjonene 4 i det aktive sett kanalen DRC for en DRC-melding fra stasjonen 6, og siden meldingen er dekket med Walsh-koden blir det den valgte basestasjon 4 som er tilordnet den samme signaldekning som kan avdekke DRC-meldingen. Når denne basestasjon 4 mottar meldingen sendes data til stasjonen 6 i de neste tilgjengelige tidsluker.

I eksemplet sender basestasjonen 4 data i pakker som inneholder flere dataenheter og ved den ønskede overføringshastighet, til den mobile radiostasjon 6. Dersom imidlertid dataenhetene mottas på ukorrekt måte av stasjonen 6 sendes en NACK-melding i returkanalene til samtlige basestasjoner i det aktive sett. I eksemplet demoduleres denne melding og dekodes av basestasjonene 4 og formidles til velgeren 14 for prosessering. Ved prosesseringen av NACK-meldingen sendes dataenhetene om igjen ved hjelp av den prosedyre som er beskrevet ovenfor. I eksemplet kombinerer velgeren 14 NACK-signalene som mottas fra samtlige basestasjoner 4 til en enkelt NACK-melding og sender denne til samtlige basestasjoner 4 i det aktive sett.

I eksemplet kan stasjonen 6 registrere endringer i den beste måling av C/ l og dynamisk anmode om datatransmisjon fra forskjellige basestasjoner 4 i hver enkelt tidsluke for å bedre effektiviteten. I eksemplet er det slik at datatransmisjon bare finner sted fra en basestasjon 4 i en gitt tidsluke vil andre basestasjoner som hører til det aktive sett kunne ignorere hvilke dataenheter, hvis det er noen, som er sendt til den mobile stasjon 6. I eksemplet informerer basestasjonen 4 velgeren 14 om datatransmisjonen, og velgeren sender deretter en melding til samtlige basestasjoner 4 i det aktive sett. I eksemplet antas de sendte data å være korrekt mottatt av stasjonen 6, og dersom denne anmoder om datatransmisjon fra en annen basestasjon i det aktive sett vil denne nye stasjon 4 sende de øvrige dataenheter. Videre er det slik, hele tiden ifølge eksemplet at den nye basestasjon 4 sender i samsvar med den siste transmisjon som er en oppdatering fra velgeren 14, alternativt velger denne basestasjon de neste dataenheter som skal sendes ved hjelp av prediktivskjemaer og basert på en gitt metrikk, så som den midlere transmi-sjonstakt og tidligere oppdateringer fra velgeren 14. Disse mekanismer reduserer duplikative omsendinger av de samme dataenheter til et minimum fra de enkelte basestasjoner 4 og i de forskjellige tidsluker, hvilket vil føre til et tap av kapasitet og effektivitet. Dersom en tidligere transmisjon ble mottatt feilaktig kan basestasjonene 4 sende de aktuelle dataenheter om igjen ute av sekvens, siden hver dataenhet er fastlagt av et entydig sekvensnummere som beskrevet nedenfor. I eksemplet er det slik at dersom et "huir (eller dataenheter som ikke blir sendt) etableres (for eksempel som resultat av omruting mellom basestasjon 4 og til en annen slik basestasjon) vil de manglende dataenheter måtte betraktes å være mottatt feilaktig. Stasjonen 6 sender NACK-meldinger som tilsvarer disse manglende dataenheter, og disse enheter sendes altså om igjen.

I eksemplet opprettholder hver basestasjon 4 i det aktive sett en uavhengig datakøordning 40 som inneholder de data som skal sendes til stasjonen 6. Den valgte basestasjon 4 sender data som ligger i datakøordningen 40 i sekvensiell rekkefølge, med unntak av omsendinger av dataenheter som er mottatt feilaktig, samt signaleringsmeldinger. I eksemplet slettes de sendte dataenheter fra køordningen 40 etter sendingen.

Av andre betraktninger for transmisjon via foroverkanalen gjelder ifølge oppfinnelsen den nøyaktighet man kan gi estimater for forholdet C/L for valg av over-føringshastighet for senere sendinger. I eksemplet utføres C/I-målingene ved å måle pilotsignaler i løpet av tidsintervallet når basestasjonene 4 sender pilotsignaler, og siden bare disse sendes i løpet av pilottidsintervallet vil virkningene ved flerveis- og interferens-forstyrrelser være minimale.

I andre implementeringer av oppfinnelsen og hvor pilotsignalene sendes kontinuerlig via en ortogonal kodekanal, tilsvarende den som er fastlagt i system-spesifikasj onene for IS-95 kan virkningen av flerveisoverføringer og interferens forstyrre målingene av C/ l. Tilsvarende er det slik at når målingene av dette forhold utføres for datatransmisjonen i stedet for pilotsignalene, vil flerveisforstyrrelser og interferens også kunne degradere målingene av denne faktor. I begge disse tilfeller og når en basestasjon 4 sender til en stasjon 6 vil denne stasjon 6 kunne måle C/I i foroverkanalen nøyaktig, siden det ikke foreligger noen andre forstyrrende signaler, men når stasjonen 6 er i mykom ruting og mottar pilotsignalene fra flere basestasjoner 4 vil den ikke kunne skille mellom tilfellet hvor ingen av basestasjonene sender data. I det verst tenkelige tilfelle kan stasjonen 6 måle en stor faktor C/ l i en første tidsluke når faktisk ingen basestasjoner sender data til noen stasjon 6, mens datatransmisjonen mottas i en andre tidsluke når samtlige basestasjoner sender data i fellesskap. Målingene av C/ l for den første tidsluke når altså samtlige basestasjoner 4 er passive gir dermed en falsk indikasjon på kvaliteten i foroverkanalen, for den andre tidsluke, siden tilstanden da vil ha endret seg. Faktisk vil den virkelige faktor C/ l i den andre tidsluke kunne degraderes i så stor grad at pålitelig dekoding av de aktuelle data i form av den gitte overføringshastighet ikke er mulig.

Den motsatte ytterlighet er foreliggende når et estimat for C/ l, utført av stasjonen 6 baseres på maksimal interferens. Den aktuelle transmisjon vil bare finne sted når den valgte basestasjon sender, og i denne tilfelle kan estimatet og den valgte over-føringshastigheten være ganske konservativ, slik at sendingen vil finne sted ved en over-føringshastighet som er lavere enn den som kunne dekodes pålitelig. Følgelig reduseres transmisj onseffektiviteten betydelig.

I den implementering hvor måling av C/ l utføres for et kontinuerlig pilotsignal eller et kontinuerlig trafikksignal vil prediksjonen av denne størrelse i en andre tidsluke, basert på målingene av samme størrelse i den første tidsluke, kunne gjøres mer nøyaktig i tre forskjellige utførelsesformer: 1) Først og fremst til datatransmisjon fra basestasjonene 4 kunne kontrolleres/styres slik at disse stasjoner ikke konstant kopler om mellom sending og hviletilstand i fortløpende tidsluker. Dette kan oppnås ved å legge inn nok data i køordningen (for eksempel mange nok informasjonssifre) før den aktuelle datatransmisjon settes i gang til stasjonene 6. 2) For det andre kan hver basestasjon 4 sende et siffer for foroveraktivitet (heretter kalt FAC-sifferet) for indikasjon av om sending vil finne sted i den neste halve ramme eller ikke. Bruken av dette siffer er beskrevet i detalj nedenfor. Stasjonen 6 utfører CA-målingene ved å ta hensyn til det mottatte FAC-siffer fra hver av basestasjonene 4. 3) For det tredje og som tilsvarer det skjema hvor en indikasjon på kanalkvaliteten overføres til basestasjonen 4 og som bruker et sentralisert planleggingsskjema vil planleggingsinformasjonen gi indikasjon om hvilke av basestasjonene 4 som sendte data i sine respektive tidsluker, og denne informasjon vil være tilgjengelig for kanalplanleggeren 48. Denne planleggger mottar målingene av C/ l fra stasjonen 6 og kan innstille måleresultatene ut fra kunnskapen om tilstedeværelse eller fravær av datatransmisjon fra hver av basestasjonene 4 i nettet. Stasjonen 6 kan for eksempel måle C/ l i en første tidsluke når ingen nærliggende basestasjoner sender. Disse målinger overføres i så fall til planleggeren 48 som vil "vite" at ingen slike basestasjoner 4 sendte data i den første tidsluke, siden ingen var i planleggingsskjemaet. Ved planlegging av datatransmisjon i den andre tidsluke vil på tilsvarende måte planleggeren

48 vite om en eller flere nærliggende basestasjoner 4 vil sende data eller ikke. Planleggeren kan innstille resultatene for C/I-målingen for den første tidsluke for å ta hensyn til den ytterligere interferens stasjonen 6 vil forstyrres av i den andre tidsluke, som følge av datatransmisjon fra nærliggende basestasjoner 4. Hvis alternativt C/ l måles i den første tidsluke når nærliggende basestasjoner sender og disse ikke sender i den andre tidsluke kan planleggeren 48 innregulere måleresultatene for å ta hensyn til denne ytterligere informasjon.

En annen viktig betraktning er å redusere overflødige omsendinger. Slike omsendinger kan skyldes at en stasjon 6 velger datatransmisjon fra forskjellige basestasjoner i påfølgende tidsluker. Den beste måling av C/ l kan kople om mellom to eller flere basestasjoner 4 for påfølgende tidsluker dersom stasjonen 6 måler tilnærmet samme resultat for denne faktor for disse basestasjoner 4. Omkoplingen kan skyldes avvik i C/ l-målingene og/eller endringer i kanalbetingelsene. Datatransmisjon fra ulike basestasjoner 4 ved påfølgende tidsluker kan føre til tap i effektiv utnyttelse av nettet.

Omkoplingsproblemet kan håndteres ved bruk av hysterese. Denne hysterese kan implementeres med et signalnivåskjema, et tidsskjema eller en kombinasjon av disse. I et typisk signalnivåskjema vil ikke den bedre C/l-måling for en forskjellig basestasjon 4 i det aktive sett velges hvis ikke målingen overskrider resultatet av C/l-målingen for den basestasjon som i øyeblikket sender, og denne forskjell må minst være lik en hysteresestørrelse. Som et eksempel kan antas at hysteresen er 1,0 dB og at C/I-målingen for den første basestasjon 4 er 3,5 dB, mens målingen for den andre gir 3,0 dB i den første tidsluke. I den neste tidsluke vil den andre basestasjon ikke velges dersom ikke dens måling er minst 1,0 dB høyere (bedre) enn for den første basestasjon, og dersom C/I-målingen for den første basestasjon 4 fremdeles er 3,5 dB i den neste tidsluke vil den andre basestasjon 4 ikke velges dersom ikke dens måling er minst 4,5 dB. I et typisk tidsskjema vil basestasjonen 4 sende datapakker til den mobile radiostasjon 6 over et gitt antall tidsluker. Stasjonen 6 kan ikke velge en annen sendende basestasjon 4 innenfor dette gitte antall tidsluker, og den må fortsette å måle C/ l for denne basestasjon i hver tidsluke og velge den overføringshastighet som gjelder i.h.t. disse målinger.

Nok en annen og viktig betraktning er hvor godt datatransmisjonen kan utnyttes totalt. Det vises til fig. 4E og 4F, hvor det vises at hvert datapakkeformat 410 og 430 inneholder både data (nyttedata) og overordnede sifre. I eksemplet er antallet slike overordnede sifre fast for samtlige overføringshastigheter. Ved den høyeste vil andelen overordnede sifre være lite i forhold til pakkestørrelsen, og derved blir utnyttelsen god. Ved lavere overføringshastigheter kan imidlertid de overordnede sifre utgjøre en større del av pakken, og utnyttelsen blir altså dårligere. Den kan imidlertid bedres ved å sende datapakker med variabel eller varierbar lengde til stasjonen 6. Slike pakker kan deles og sendes til stasjonen 6 via flere tidsluker, fortrinnsvis sendes de for å forenkle prosesseringen på denne måte, men oppfinnelsen gjelder også bruk av forskjellige pakkestørrelser for forskjellige mulige overføringshastigheter, for totalt å kunne bedre den totale utnyttelsesgrad av kommunikasjonsnettet.

Oppbyggingen av foroverkanalene kan like gjerne kalles "arkitektur" og er nærmere forklart nedenfor. I et typisk eksempel sender en basestasjon 4 ved den maksimalt tillatte sendereffekt til den mobile radiostasjon 6 og ved den maksimalt tillatte overføringshastighet som kan håndteres i systemet, i en vilkårlig tidsluke. Den maksimale overføringshastighet vil være dynamisk bestemt og avhengig av forholdet C/ l for signalene i foroverkanalen, slik dette forhold måles av stasjonen 6. Fortrinnsvis sender basestasjonen 4 bare til en enkelt mobil radiostasjon 6 i en vilkårlig tidsluke.

For å lette og muliggjøre effektiv datatransmisjon omfatter foroverkanalen fire tidsmultipleksordnede kanaler: pilotkanalen, en effektreguleringskanal, en kontroll/ styrekanal og en trafikkanal. Funksjonen og implementeringen av hver av disse kanaler (eller subkanaler) er beskrevet nedenfor. I et typisk eksempel omfatter trafikk- og reguleringskanalen flere ortogonalt spredte Walsh-kanaler. Ifølge oppfinnelsen brukes trafikkanalen til å sende trafikkdata og anropsmeldinger til de enkelte stasjoner 6. Når trafikkanalen brukes for å sende anropsmeldinger kalles den også kontrollkanal i denne beskrivelse.

I eksemplet et båndbredden av foroverkanalen valgt å være 1,2288 MHz. Dette valg muliggjør bruken av allerede eksisterende apparatur og komponenter som er utformet for å passe til et CDMA-system som er i henhold til standarden IS-95. Oppfinnelsens system kan også brukes for andre båndbredder for å øke kapasiteten og/eller passe til bestemte systemkrav. En 5 MHz båndbredde kan for eksempel brukes for å øke kapasiteten, og videre vil båndbreddene i foroverkanalen og returkanalen kunne være forskjellig (for eksempel 5 MHz båndbredde for foroverkanalen og 1,2288 MHz båndbredde for returkanalen) for å gi bedre tilpasning av overføringskapasiteten etter behov.

I eksemplet har de korte PNrog PNQ-kodene samme lengde 2<15>PN-koder, idet dette er spesifisert i standarden IS-95. Ved en "chip-takt" på 1,2288 MHz, det vil si en overføringshastighet på denne verdi for en bestemt sekvens, vil de korte PN-sekvenser gjentas hvert 26,67 ms [26,67 ms = 2<15>/l,2288xl0<6>]. I eksemplet brukes de samme korte PN-koder av alle basestasjonene 4 innenfor nettet eller kommunikasjonssystemet, men hver basestasjon 4 er som tidligere nevnt fastlagt ved identifikasjon ved en entydig tidsforskyvning av de korte grunn-PN-sekvenser. I eksemplet er denne tidsforskyvning oppdelt i inkrementer på 64 chip. Andre båndbredder og PN-koder kan brukes og vil også være innenfor rammen av oppfinnelsen.

Et blokkskjema over den typiske oppbygging av oppfinnelsen er vist på fig. 3A. De data som skal overføres er delt opp i datapakker og føres til den viste CRC-koder 112. For hver datapakke frembringer denne koder rammekontrollsifre (det vil CRC-paritetssifre) og setter inn kodehalesifrene. Den formaterte pakke fra koderen 112 omfatter de aktuelle nyttedata, rammekontroll- og kodehalesifrene og andre overordnede sifre som beskrives nærmere nedenfor. Den formaterte pakke går til den viste koder 114 som i utførelsen koder pakken i samsvar med det kodeformat som er beskrevet i patentskriftet USSN 08/743,688 ovenfor. Andre kodeformater kan også brukes og er innenfor oppfinnelsens ramme. Den kodede pakke fra koderen 114 går til en innfeller 116 som omordner pakkens kodesymboler. Pakken går etter innfellingen til et rammepunkteringselement 118 som fjerner en del av den på en måte som er beskrevet nedenfor. Den punkterte pakke går til den viste multiplikator 120 som utfører scrambling (omkasting) av data, med den scramblingsekvens som mottas fra scrambleren 122. Elementene 118 og 122 er beskrevet i detalj nedenfor. Utgangen fra multiplikatoren 120 inneholder den omkastede pakke.

Den omkastede pakke går til en taktenhet 130 for styring av den varierbare overføringshastighet, og denne enhet utfører demultipleksbehandling av pakken til K parallelle kanaler, henholdsvis for faseriktig og fasekvadraturrelatert overføring, idet K vil være avhengig av overføringshastigheten. I eksemplet utføres først demultipleksbehandling til to separate datakanaler (I) og (Q) for faseriktig henholdsvis 90 ° over-føring, og i eksemplet inneholder I-kanalen symboler med heltallindekser, mens Q-kanalen inneholder oddetallsindekser. Hver kanal demultipleksbehandles videre til K parallelle kanaler slik at symboltakten i hver kanal vil være fast for samtlige overførings-hastigheter. De K kanaler går til et Walsh-dekningselement 132 som dekker hver kanal med en Walsh-funksjon for å gi ortogonale kanaler. Data i disse kanaler går til et etterfølgende skaleringselement 134 som skalerer innholdet for å opprettholde en konstant total energi per chip (og således en konstant utgangseffekt) for samtlige over-føringshastigheter. De skalerte data fra elementet 134 går til en første multipleksenhet (MUX) 160 som multipleksbehandler de innkommende data med en innledende del, idet denne del er gjennomgått i detalj nedenfor. Utgangen fra enheten 160 går til en andre tilsvarende enhet 162 som multipleksbehandler trafikkdata, effektreguleringssifrene og de aktuelle pilotdata. Utgangen fra denne andre enhet 162 inneholder I- og Q-Walsh-kanalene.

Et blokkskjema av en typisk modulator som brukes for å modulere de aktuelle data er vist på fig. 3B. Walsh-kanalene nevnt ovenfor føres til sitt respektive summeringsledd 212a og 212b for summering av disse kanaler (i antallet K) for å frembringe henholdsvis Isumog Qsum. Disse signaler går til en multiplikator 214 for komplekse tall. Denne mottar også PN_I- og PN_Q-signalene fra multiplikatorer 236a og 236b og multipliserer de to komplekse innganger i samsvar med følgende likning:

hvor Imultog Qmuiter utgangene fra multiplikatoren 214, mens j som vanlig er den imagi-nære enhet (kvadratroten av -1). Signalene Imuitog Qmuitgår til sitt respektive filter 216a

og 216b for filtrering, og resultatet føres til multiplikatorer 218a og 218b for multiplikasjon av signalene med den faseriktige sinusfunksjon cos(wct) henholdsvis kvadratur-sinusfunksjonen sin(wct). De I- og Q-modulerte signaler går til et summeringsledd 220 for summering og for å frembringe den forovermodulerte bølgeform S(t).

I eksemplet spres datapakken ved hjelp av den lange PN-kode og de korte PN-koder. Den lange PN-kode kaster opp pakkeinnholdet slik at bare stasjonen 6, som pakken er bestemt for, kan løse opp omkastingen og få ut innholdet. I eksemplet spres styresifrene for pilot- og effektreguleringssignalene og kontrollkanalpakken med de korte PN-koder, men ikke med den lange PN-kode, for å gjøre det mulig for samtlige stasjoner 6 å motta disse sifre. Lang-PN-sekvensen frembringes av en langkodegenerator 232 og går til multipleksenheten 234. En lang-PN-maske fastlegger tidsforskyvningen for lang-PN-sekvensen og er på entydig måte tilordnet den stasjon 6 som overføringene er bestemt for. Utgangen fra enheten 234 er lang-PN-sekvensen i løpet av nyttedatadelen av transmisjonen, men er lik null ellers (det vil si i løpet av den delen av overføringen som gjelder pilot og effektregulering. Den portregulerte lang-PN-sekvens fra enheten 234 og de korte PNr og PNq-sekvenser fra kortkodegeneratoren 238 går til multiplikatorer 236a henholdsvis 236b for multiplikasjon av de to sett av sekvenser for derved å danne henholdsvis PN_I- og PN_Q-signalene. Disse signaler går til multiplikatoren 214 for komplekse tall.

Blokkskjemaet for den typiske trafikkanal vist på fig. 3A og 3B er bare en av en rekke måter å bygge opp slike kanaler på, for å kunne håndtere datakoding og -modulasjon i en foroverforbindelse. Andre arkitekturer, så som arkitekturen for forover-(lenke)trafikkanalen i det CDMA-systems om er i samsvar med standarden IS-95 kan også brukes og vil ligge innenfor oppfinnelsens ytre ramme.

I eksemplet er de overføringshastigheter som kan håndteres av basestasjonene 4 forhåndsbestemte, og hver hastighet er tildelt en unik taktindeks. Stasjonen 6 velger en av disse hastigheter ut fra målingene av C/ l, og siden den hastighet som det er anmodet om må sendes til en basestasjon 4 for å dirigere denne til å sende data ved denne hastighet må man gjøre et kompromiss mellom antallet registrerte hastigheter og antallet sifre som trengs for å identifisere disse. I eksemplet er antallet hastigheter 7, og en 3 b taktindeks brukes for å identifisere dem. Et eksempel på de overføringshastigheter som kan håndteres og er registrert på denne måte er illustrert i tabell 1 nedenfor. Forskjellige definisjoner av hastighetene kan naturligvis også tenkes, og det er ikke noe i veien for at det kan høre med i oppfinnelsen.

I eksemplet er den minste hastighet 38,4 kb/s, mens den største er 2,4576 Mb/s. Den minste velges ut fra den verste (dårligste) C/ l i systemet, dettes pro-sesseringsgevinst eller -forsterkning, konstruksjonen eller utformingen av de enkelte feil-korreksjonskoder og det ønskede ytelsesnivå. I eksemplet er hastighetene valgt slik at forskjellen mellom påfølgende hastigheter ved trinnvis endring er 3 dB. Dette 3 dB trinn er et kompromiss mellom flere faktorer som innbefatter nøyaktigheten av målingene av forholdet C/I, nemlig den nøyaktighet som kan oppnås ved målingen i stasjonen 6, de tap (eller mangelen på full utnyttelse) som resulterer fra kvantiseringen av dataover-føringshastighetene, basert på disse målinger, og antallet sifre (eller bitraten) som trengs for å overføre anmodningen om en ønsket overføringshastighet fra stasjonen 6 og til basestasjonen 4. Flere aktuelle overføringshastigheter ville kreve flere sifre for å fastlegge dem, men ville kunne gi enda bedre utnyttelse i foroverkanalen, siden man da ville få mindre kvantiseringsfeil mellom den beregnede maksimale hastighet og den praktisk brukbare. Oppfinnelsen er rettet mot bruken av et vilkårlig antall registrerte overførings-hastigheter og andre enn akkurat de som er satt opp i tabell 1 nedenfor.

Merk: (1) 16-QAM-modulasjon

Et skjema for den typiske foroverkanalstruktur i oppfinnelsens system er vist på fig. 4A. TrafiJdcanaloverføringen er delt i rammer som i eksemplet har en lengde som bestemmes av lengden av de korte PN-sekvenser på 26,67 ms. Hver ramme kan føre kontrollkanalinformasjon som er adressert til samtlige mobile radiostasjoner 6 (kontrollkanalrammer), trafikkdata som er bestemt for en særskilt slik stasjon 6 (trafikkramme) eller kan være tomme (tomgangsramme). Innholdet i hver ramme bestemmes av den planlegging som utføres i basestasjonen 4.1 eksemplet omfatter hver ramme antallet seksten tidsluker, og hver tidsluke har en varighet på 1,667 ms. En tidsluke på denne lengde er nok til å la stasjonen 6 utføre C/I-målingen for foroverkanalens signaler. En tidsluke på denne lengde representerer også et tilstrekkelig stort tidsavsnitt for en effektiv pakkedatatransmisjon. I eksemplet er hver tidsluke delt opp i fire kvartluker.

I og med oppfinnelsen sendes hver datapakke over en eller flere tidsluker som vist i tabell 1. I eksemplet omfatter hver datapakke i foroverkanalen 1024 eller 2048 b, og følgelig vil antallet tidsluker som trengs for å sende hver datapakke være avhengig av overføringshastigheten og vil strekke seg fra 16 tidsluker for hastigheten 38,4 kb/s og til 1 tidsluke for hastigheten 1,2288 Mb/s og høyere.

Et eksempel på et skjema for foroverkanaloppbyggingen ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 4B. I eksemplet omfatter hver luke tre av de fire tidsmultipleksbehandlede kanaler, trafikkanalen, styrekanalen, pilotkanalen og effektreguleringskanalen. I eksemplet sendes pilot- og effektreguleringskanalen i to pilot- og effektregu-leringsgrupper ("bursts") som lokaliseres ved samme posisjon i hver tidsluke. Disse grupper skal beskrives i nærmere detalj nedenfor.

I eksemplet punkteres de innfelte pakker fra innfelleren 116 for å tilpasse gruppene, og i eksemplet omfatter hver slik innfellingsbehandlet pakke 4096 kodesymboler, hvorav de første 512 er punktert, slik det er vist på fig. 4D. De øvrige er forskjøvet i tid for å passe til trafikkanalens overføringsintervaller.

De punkterte kodesymboler kastes opp (scrambles) for å gi tilfeldig karakter av de innkommende data før disse går til ortogonal Walsh-dekning. Den "tilfeldiggjøring" som da utføres begrenser omhylningens forhold spiss/gjennomsnitt i den modulerte bølgeform S(t). Omkastingssekvensen kan genereres ved hjelp av et lineært tilbakekoplet skiftregister og på en måte som tør være velkjent for eksperten. I eksemplet er scrambleren 122 lastet inn med LC-tilstanden ved starten av hver tidsluke. I eksemplet er scramblerens klokke synkron med innfellerens 116 klokke men stanses under gruppeoverføringene av piloten og effektreguleringen. I eksemplet er forover-Walsh-kanalene (for trafikkanalen og effektreguleringskanalen) ortogonalt spredt med 16 b Walsh-dekker ved den faste chip-takt på 1,2288 Mc/s. Antallet parallelle ortogonale kanaler K per fase- og kvadratursignal er en funksjon av overføringshastigheten, slik det er vist i tabell 1. I eksemplet velges Walsh-dekkene for de lavere overføringshastigheter for den faseriktige og den kvadraturrelaterte del til å være ortogonale sett for å redusere overhøring til demodulatorens faseestimeringsfeil. For seksten Walsh-kanaler kan for eksempel Walsh-tildelingen være W0-W7for det faseriktige signal og W8-Wi5for kvadratursignalet.

I eksemplet brukes QPSK-modulasjon for overføringshastigheter på 1,2288 Mb/s og lavere. For slik modulasjon omfatter hver Walsh-kanal ett siffer. I eksemplet brukes 16-QAM ved den høyeste overføringshastighet på 2,4576 Mb/s, og de omkastede data demultipleksbehandles til 32 parallelle strømmer som hver har en bredde på 2 b, 16 parallelle strømmer for fasesignalet og 16 parallelle strømmer for kvadratursignalet. I eksemplet er det minst signifikante siffer (LSB) for hvert 2 b symbol det tidligere symbol som kommer ut fra innfelleren 116. QAM-modulasjonens innganger på (0, 1, 3, 2) omvandles til modulasjonsverdiene (+3, +1, -1, -3), men bruken av andre modulasjonsskjemaer, så som m-folds faseforskyvningsnøkling (PSK) kan også brukes og vil ligge innenfor oppfinnelsens ramme.

Walsh-kanalene for I/Q skaleres før modulasjonen for opprettholdelse av en konstant total sendereffekt som er uavhengig av overføringshastigheten. Forsterkningen som stilles inn normaliseres til en enhetsreferanse ekvivalent med umodulert BPSK. Den normaliserte kanalforsterkning G som funksjon av antallet Walsh-kanaler (eller over-føringshastighet) er vist i tabell 2. Der er også satt opp den midlere effekt per Walsh-kanal (I eller Q) slik at den totale normaliserte effekt vil være lik 1.

Merk at kanalforsterkningen for 16-QAM tar hensyn til det faktum at den normaliserte energi per Walsh-chip er lik 1 for QPSK og 5 for 16-QAM.

I og med oppfinnelse punkteres en innledende del i hver trafikkramme for å hjelpe stasjonen 6 med synkroniseringen i den første tidsluke for hver overføring med variabel overføringshastighet. I eksemplet er innledningen en sekvens med bare nuller og som for trafikkrammen spres med den lange PN-kode, men for en kontrollkanalramme ikke spres med denne. I eksemplet er den innledende del umodulert BPSK som spres ortogonalt med Walsh-dekningen Wi. Bruken av en enkelt ortogonal kanal reduserer omslutningsforholdet spiss/gjennomsnitt til et minimum. Dessuten vil bruken av Wi som ikke er lik null redusere falsk pilotdeteksjon siden piloten for trafiklcrammer er spredt med Walsh-dekningen W0og både pilot og innledende del ikke er spredt med den lange PN-kode.

Den innledende del multipleksbehandles inn i trafildcarialstrørnmen ved starten av pakken, og dennes varighet er en funksjon av overføringshastigheten. Lengden av den innledende del er slik at den overordnede del av denne er tilnærmet konstant for samtlige overføringshastigheter, hvorved sannsynligheten for falsk deteksjon reduseres. En oversikt over den innledende del som funksjon av overføringshastigheten er vist i tabell 3. Merk at denne del utgjør 3,1 % eller mindre av en datapakke.

Trafikkrammeformatet i foroverkanalen skal nå gjennomgås, og det vises til at hver datapakke er formatert ved tilføyelsen av de allerede nevnte rammekontrollsifre, kodehalesifre og andre sekvenser som kan benevnes kontrollfelt. I denne beskrivelse vil man la benevnelsen oktett gjelde for åtte informasjonssifre, mens en dataenhet utgjør en enkelt oktett og altså inneholder nettopp 8 b med informasjon.

I et typisk eksempel vil foroverkanalen kunne håndtere to datapakkeformater, og disse er illustrert på fig. 4E og 4F. Det første pakkeformat 410 inneholder fem felt, mens det andre pakkeformat 430 inneholder ni felt. Det første format brukes når datapakken skal overføres til stasjonen 6 og inneholder nok data for fullstendig å fylle alle tilgjengelige oktetter i datafeltet 418. Dersom mengden av data som skal overføres er mindre enn de tilgjengelige oktetter i dette felt 418 brukes det andre pakkeformat 430. De ubrukte oktetter er fylt med bare nuller og angis derfor som et PADDING-felt 446.

I eksemplet inneholder rammekontrollsekvensfelt (FCS) 412 og 432 de CRC-paritetssifre som frembringes av CRC-generatoren 112 (se fig. 3A) i samsvar med et forhåndsbestemt generatorpolynom. I eksemplet er dette generatorpolynom polynomet g(x) = x16+x12+x<5>+ 1, men andre polynomer kan også brukes og vil høre til oppfinnelsen. I eksemplet beregnes disse sifre over feltene FMT, SEQ, LEN, DATA og PADDING, og dette gir feildeteksjon over samtlige sifre, med unntak av kodehalesifrene i feltene TAIL 420 og 448, idet disse sendes over trafikkanalen via foroverforbindelsen. I den alternative utførelse beregnes CRC-sifrene bare over DATA-feltet. I eksemplet inneholder FCS-feltene 412 og 432 seksten CRC-paritetssifre, selv om andre CRC-generatorer som gir et forskjellig antall paritetssifre også kan brukes og vil være innenfor rammen om oppfinnelsen. Selv om feltene 412 og 432 ifølge oppfinnelsen er beskrevet når det gjelder CRC-paritetssifre kan andre rammekontrollsekvenser brukes og vil også ligge innenfor oppfinnelsens ramme. En kontrollsum kan for eksempel beregnes for pakken og legges inn i FCS-feltet.

I eksemplet inneholder rammeformatfeltene 414 og 434 (FMT) et kontroll-siffer som indikerer om datarammen inneholder bare dataoktetter (pakkeformatet 410) eller data- og paddingoktetter og ingen eller mer meldinger (pakkeformatet 430). I eksemplet tilsvarer en lav verdi for feltet 414 pakkeformatet 410, men alternativt kan en høy verdi for feltet 410 tilsvare pakkeformatet 430.

Sekvensnummerfelt (SEQ) 416 og 442 fastlegger den første dataenhet i datafeltene 418 henholdsvis 444, og dette nummer tillater at data kan sendes utenfor sekvens til stasjonen 6, for eksempel for omsending av pakker som er feilaktig mottatt. Tildeling av sekvensnummeret ved dataenhetsnivå eliminerer behovet for rammefrag-menteringsprotokollen for omsendingen. Sekvensnummeret tillater også at stasjonen 6 kan registrere duplikatdataenheter. Ved mottakingen av feltene FMT, SEQ og LEN er stasjonen 6 i stand til å bestemme hvilke dataenheter som er mottatt i hver enkelt tidsluke uten bruk av spesielle signaleringsmeldinger.

Antallet sifre som er tildelt for å representere sekvensnummeret vil være avhengig av det maksimale antallet dataenheter som kan sendes i en tidsluke, og den verst tenkelige forsinkelse for dataomsending. I eksemplet fastlegges hver dataenhet av en 24 b sekvens som et nummer. Ved en overføringshastighet på 2,4576 Mb/s vil det maksimale antall dataenheter som kan sendes i hver luke være tilnærmet 256. Åtte sifre trengs for å fastlegge hver av dataenhetene, og videre kan det beregnes at den verst tenkelige forsinkelse ved omsendingen tar mindre enn 500 ms. Omsendingsforsinkelsen innbefatter den tid det trengs for en NACK-melding sendt ut fra stasjonen 6, omsending av de aktuelle data og antallet omsendingsforsøk som måtte trenges ved det verste tilfelle av gruppefeilløp. Av denne grunn tillater 24 sifre stasjonen 6 å identifisere dataenhetene på riktig måte ved mottakingen, og uten tvetydighet. Antallet sifre i feltene 416 og 442 (SEQ) kan økes eller reduseres i avhengighet av DAT A-feltet 418 og forsinkelsene for omsendingen. Bruken av forskjellig antall sifre for SEQ-feltene 416 og 442 vil være innenfor rammen om oppfinnelsen.

Når basestasjonen 4 har mindre data å sende til stasjonen 6 enn det er rom tilgjengelig i DAT A-f eltet 418 brukes pakkeformatet 430. Pakkeformatet 430 tillater at basestasjonen 4 kan sende et vilkårlig antall dataenheter, opp til det maksimale antall tilgjengelige dataenheter, til stasjonen 6. I eksemplet indikerer en stor verdi for FMT-feltet 434 at basestasjonen 4 sender pakkeformatet 430. Innenfor dette inneholder LEN-feltet 440 verdien av det antall dataenheter som er sendt i denne pakke, og i eksemplet er dette felt 440 8 b langs, siden DATA-feltet 444 kan ha omfanget 0-255 oktetter.

DAT A-feltene 418 og 444 inneholder de data som skal sendes til den mobile radiostasjon 6, og i eksemplet vil hver datapakke for pakkeformatet 410 inneholde 1024 b av hvilke 992 b er nyttedata. Imidlertid kan datapakker med varierbar lengde brukes for å øke antallet informasjonssifre og vil være innenfor oppfinnelsens ramme. For pakkeformatet 430 bestemmes størrelsen av DATA-feltet 444 av LEN-feltet 440.

I eksemplet kan pakkeformatet 430 brukes for å overføre alt fra null til flere signaleringsmeldinger. Signaleringslengdefeltet 436 (SIG LEN) inneholder lengden av de påfølgende signaleringsmeldinger, i oktetter. I eksemplet er dette felt 436 8 b langt. Signaleringsfeltet 438 inneholder signaleringsmeldingene. I eksemplet omfatter hver signaleringsmelding en meldingsidentifikasjon (MESSAGE ID) i form av et felt, et meldingslengdefelt (LEN) og en meldingsnyttedel, slik det er beskrevet nedenfor.

PADDING-feltet 446 inneholder paddingoktetter som i eksemplet er satt til 0x00 (hex). Dette felt 446 brukes siden basestasjonen 4 kan ha færre dataoktetter for å overføre til stasjonen 6 enn antallet oktetter som er tilgjengelige i DATA-feltet 418. Når dette finner sted inneholder feltet 446 nok paddingoktetter til å fylle de ubrukte plasser i datafeltet, og feltet 446 har varierbar lengde, idet lengden vil være avhengig av lengden av DATA-feltet 444.

Det siste felt i pakkeformatene 410 og 430 er halefeltene 420 og 448 (TAIL), og disse felt inneholder halesifrene for nullkoden (0x0), idet denne brukes til å tvinge koderen 114 (se fig. 3A) til en kjent tilstand ved slutten av hver datapakke. Kodehalesifrene tillater at koderen 114 følgeriktig kan dele opp pakken slik at bare sifre fra en bestemt pakke brukes i kodeprosessen. Disse sifre tillater også at koderen i stasjonen 6 bestemmer pakkegrensene i løpet av dekodeprosessen. Antallet sifre i TAIL-feltene 420 og 448 vil være avhengige av utformingen av koderen 114. I eksemplet er disse TAIL-felt 420 og 448 lange nok til å tvinge koderen 114 til en kjent tilstand.

De to pakkeformatene som er beskrevet ovenfor er typiske formater som kan brukes for å lette overføringen av data og signaleringsmeldinger. Forskjellige andre pakkeformater kan også etableres for å møte behovene i et bestemt kommunikasjonssystem. Man kan også sette opp et system som er utformet for å passe til mer enn de to pakkeformater som er beskrevet ovenfor.

Kontrollkanalrammene i foroverkanalen skal nå gjennomgås. I oppfinnelsen brukes trafikkanalen også for å overføre meldinger fra basestasjonen 4 til forskjellige stasjoner 6 rundt i nettet. Disse typer meldinger omfatter: (1) Dirigeringsmeldinger for omruting, (2) anropsmeldinger (for å anrope en bestemt stasjon 6 om at det ligger data i køen for denne stasjon), (3) korte datapakker for en bestemt stasjon 6, og (4) meldinger av typen ACK for positiv kvittering eller NACK for returforbindelsene (beskrevet nærmere senere). Andre typer meldinger kan også sendes via kontrollkanalen og vil ligge innenfor oppfinnelsens ramme. Ved avslutningen av oppsettingen av en forbindelse overvåker stasjonen 6 kontrollkanalen for å se om det er kommet inn anropsmeldinger, og denne stasjon starter sending av pilotsignaler i returkanalen.

I eksemplet tidsmultipleksbehandles innholdet i kontrollkanalen med de trafikkdata som sendes i trafikkanalen, slik det er vist på fig. 4A. Stasjonene 6 identi-fiserer kontrollmeldingene ved å registrere en første del som er dekket med en gitt PN-kode. I eksemplet sendes disse kontrollmeldinger ved en fast overføringshastighet som bestemmes av stasjonen 6 under innhentingen. I den foretrukne utførelse er over-føringshastigheten for sendingene i kontrollkanalen 76,8 kb/s.

Kontrollkanalen brukes altså til å sende meldinger, og dette skjer i det man kan kalle kontrollkanalkapsler. Skjemaet for en typisk slik kapsel er vist på fig. 4G, og figuren viser at alle de inntegnede kapsler inneholder en første del 462, kontroll-nyttelasten og CRC-paritetssifre 474. Nyttelasten inneholder en eller flere meldinger og eventuelt paddingsifre 472. Hver melding omfatter en meldingsidentifikator (MSG ID) 464, en meldingslengde (LEN) 466, en eventuell adresse (ADDR) 468 (dvs. dersom meldingen er rettet mot en bestemt stasjon 6) og meldingsnyttelasten 470.1 eksemplet legges meldingene i flukting for å danne oktettgrenser. I eksemplet som er vist på fig. 4G omfatter kapselen to kringkastingsmeldinger bestemt for samtlige stasjoner i nettet og en melding rettet mot en bestemt av disse stasjoner. MSG ID-feltet 464 fastlegger om meldingen trenger et adressefelt eller ikke (dvs. om det er en kringkastingsmelding eller en særskilt melding).

Pilotkanalen i foroverretningen tilveiebringer et pilotsignal som brukes av stasjonene 6 for innledende innhenting, fasegjenoppretting, tidsgjenoppretting og taktkombinasjon. Disse anvendelser tilsvarer CDMA-sambandssystemer som arbeider i henhold til standarden IS-95.1 eksemplet brukes pilotsignalene også av stasjonene 6 for å utføre målingene av forholdet C/I.

Det typiske blokkskjema for foroverpilotkanalen ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 3A. De aktuelle pilotdata inneholder en sekvens med bare nuller (eller bare enere) og overføres til multiplikatoren 156. Denne dekker disse data med Walsh-koden Wo, og siden denne kode er en sekvens med bare nuller blir utgangen fra multiplikatoren 156 disse pilotdata. De tidsmultipleksbehandles i multipleksenheten 162 og går til I-Walsh-kanalen som spres av den korte PNi-kode i multiplikatoren 214 for komplekse tall (se fig. 3B). I eksemplet spres pilotdata ikke med den lange PN-kode, idet denne utelukkes i løpet av pilotgruppeoverføringen, i multipleksenheten 234. Dette gjøres for at samtlige stasjoner 6 skal kunne motta pilotsignalene. Disse signaler er altså umodulerte BPSK-signaler.

Et skjema som illustrerer et pilotsignal er vist på fig. 4B. I det viste eksempel omfatter hver tidsluke to pilotgrupper 306a og 306b som opptrer ved enden av den første henholdsvis tredje fjerdedel av tidsluken. Hver slik gruppe 306 er 64 chip i varighet (Tp=64 chip). Når man ikke har trafikk- eller kontrollkanaldata sender base stasjonen 4 bare pilot- og effektregulermgsgrupper, hvilket fører til en avbrutt bølgeformgruppedannelse ved periodisk frekvens 1200 Hz. Pilotmodulasjonsparametrene er vist i tabell 4 nedenfor.

Effektreguleringen i returkanalen skal nå gjennomgås. I og med oppfinnelsen brukes foroverkanalen for effektreguleringen til å sende effektreguleringskommandoer, og disse brukes for å styre sendereffekten i returkanalen, nemlig stasjonens 6 sendereffekt. I denne returkanal tjener hver mobil radiostasjon som en interferenskilde for alle øvrige stasjoner 6 i nettet. For å redusere interferensen i returkanalen og dermed bringe overføringskapasiteten opp styres sendereffekten i hver stasjon 6 i to effektreguleringssløyfer. I det typiske eksempel er disse sløyfer tilsvarende det som hører til CDMA-systemet beskrevet i vårt US patent nr. 5 056 109 med tittel "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Cellular Mobile Telephone System". Andre mekanismer for effektregulering kan naturligvis også tenkes og vil også være innenfor oppfinnelsens ramme.

Den første effektreguleringssløyfe sørger for innstilling av sendereffekten i stasjonen 6 slik at signalkvaliteten i returkanalen opprettholdes ved et gitt nivå. Kvaliteten måles som det allerede beskrevne forhold EJIq og registreres ved mottakingen i basestasjonen. Det satte nivå refereres som settpunktet for forholdet Et/Io. Den andre effektreguleringssløyfe brukes til å innstille dette settpunkt slik at det ønskede nivå for en god ytelse kan settes opp og opprettholdes, og dette nivå bedømmes ved måling av feilhyppigheten i rammen (FER). Reguleringen av effekten er kritisk for returkanalen siden hver stasjon 6 har en sendereffekt som kan være årsak til interferens overfor alle de øvrige stasjoner 6 i nettet. Ved å redusere sendereffekten for sendingen i returkanalen reduseres altså interferensen slik at overføringskapasiteten kan økes.

I den første effektreguleringssløyfe måles forholdet Et/Iofor returkanalen i basestasjonen 4, og denne sammenlikner da det målte forhold med settpunktet. Er forholdet større enn dette sendes en effektreguleringsmelding ut til stasjonen 6 om å redusere sendereffekten, og omvendt. I eksemplet implementeres denne effektreguleringsmelding ved hjelp av ett eneste effektreguleringssiffer, og en høy verdi for dette siffer (det vil si en ener) gir beskjed om at stasjonen 6 skal øke sendereffekten, mens en lav verdi (en null) anmoder stasjonen om å redusere sendereffekten sin.

I og med oppfinnelsen sendes disse effektreguleringssifre for samtlige stasjoner 6 i kommunikasjon med hver av basestasjonene 4, i effektreguleringskanalen. Denne omfatter opp til 32 ortogonale subkanaler i et typisk tilfelle, og disse subkanaler spres med 16 b Walsh-dekninger. Hver Walsh-kanal sender et siffer for retureffektregu-lering (RPC) eller et siffer for FAC ved periodiske intervaller. Hver aktiv stasjon 6 i nettet tildeles en RPC-indeks som fastlegger Walsh-dekningen og QPSK-modulasjonsfasen (det vil si den faseriktige del eller kvadraturdelen) for overføringen av RPC-sifferstrømmen bestemt for denne stasjon 6.1 eksemplet er RPC-indeksen 0 reservert for FAC-sifferet.

Det typiske blokkskjema for effektreguleringskanalen og som er vist på fig. 3A viser at RPC-sifrene går til en symbolrepetisjonskrets 150 for å gjenta hvert RPC-siffer et bestemt antall ganger. Disse sifre går deretter til et Walsh-dekningselement 152 som dekker sifrene med Walsh-dekker som tilsvarer RPC-indeksene. De dekkede sifre går til den viste etterfølgende skaleringskrets 154 for skalering før modulasjonen, slik at man får en konstant total sendereffekt. Skaleringen eller forsterkningen i Walsh-kanalene kan varieres som en funksjon av tiden for effektiv utnyttelse av den totale sendereffekt i basestasjonen, samtidig med at man opprettholder pålitelig RPC-overføring til alle de aktive stasjoner 6 i nettet. I eksemplet settes Wdsh-kanalforsterkningen for de inaktive stasjoner 6 i nettet til null. Automatisk effektregulering av RPC-Walsh-kanalene er mulig ved å bruke estimater for målingene av foroverforbindelsens kvalitet fra den tilsvarende DRC-kanal fra de mobile radiostasjoner 6. De skalerte RPC-sifre fra skaleringskretsen 154 går til multipleksenheten 162.

I eksemplet er RPC-indeksene på 0-15 tildelt Walsh-dekningene W0-W15, og de sendes rundt den første pilotgruppe, inne i en bestemt tidsluke (RPC-gruppen 304 på fig. 4C). De neste RPC-indekser på 16-31 er tilordnet Walsh-dekningene W0-Wi5igjen og sendes rundt den andre pilotgruppe inne i en tidsluke (RPC-gruppene 308 på fig. 4C). I eksemplet er RPC-sifrene BPSK-modulert med heltallige Walsh-dekninger (det vil si Wo, W2, W4, etc.) og moduleres på det faseriktige signal, mens de øvrige oddetalls Walsh-dekninger (dvs. Wi, W3, W5, etc.) moduleres på kvadratursignalet. For å redusere omhylningsamplituden og forholdet spiss/gjennomsnitt er det fordelaktig å balansere effekten mellom fasekanalen og kvadraturkanalen. For videre å redusere overføring av "krysstaletypen" som følge av demodulatorfaseestimatfeil er det foretrukket å tilordne ortogonale dekninger til fase- og kvadratursignalene.

I eksemplet kan opp til 31 RPC-sifre overføres via 31 RPC-Walsh-kanaler i hver tidsluke. Femten RPC-sifre sendes da i tidslukens første halvdel, mens seksten sendes i den andre halvdel. Disse sifre kombineres i summeringsledd 212 (se fig. 3B), og den sammensatte bølgeform for effektreguleringskanalen er som vist på fig. 4C.

Et tidsskjema for effektreguleringskanalen er vist på fig. 4B. Typisk er RPC-siffertakten 600 b/s, og dette vil si et siffer per tidsluke. Hvert siffer tidsmultipleksbehandles og sendes via to RPC-gruppere (det vil si gruppene 304a og 304b) som vist på fig. 4B og 4C. I eksemplet er hver gruppe med en bredde på 32 PN-chip (eller to Walsh-symboler), og dette vil videre si Tpc=32 chip. Den totale bredde av hvert siffer vil derfor være 64 PN-chip (eller fire Walsh-symboler). Andre RPC-siffertakter kan oppnås ved å endre antallet symbolrepetisjoner, for eksempel kan man få en takt på 1200 b/s (for å håndtere sambandet med opp til 63 stasjoner 6 samtidig eller for å øke effektregu-leringstakten) oppnås ved å sende de første sett av 31 sifre via RPC-gruppene 304a og 304b, mens man sender det andre sett på 32 RPC-sifre via RPC-gruppene 308a og 308b. I dette tilfelle vil alle Walsh-dekninger brukes for fase- og kvadratursignalene. Modula-sjonsparametrene for RPC-sifrene er satt opp i tabell 4 nedenfor.

Effektreguleringskanalen har gruppe- eller 'bursf-natur siden antallet stasjoner 6 i kommunikasjon med hver basestasjon 4 kan være mindre enn antallet tilgjengelige RPC-Walsh-kanaler. I denne situasjon vil enkelte RPC-Walsh-kanaler settes til null ved riktig innstilling av forsterkningen eller skaleringen i skaleringskretsen 154.

I den typiske utførelse sendes RPC-sifrene til de enkelte stasjoner 6 uten koding eller innfelling for å redusere prosessering sforsinkelsene. Videre vil en feilaktig mottaking av effektreguleringssifferet ikke være ødeleggende for datakommunikasjonssystemet ifølge oppfinnelsen siden feilen kan korrigeres i den neste tidsluke ved hjelp av effektreguleringssløyfen.

I den foreliggende oppfinnelse kan stasjonene 6 være i mykomruting med flere basestasjoner via returforbindelsen. Fremgangsmåten og apparaturen for effektregu-leringskontroll i returkanalen for mobile radiostasjoner 6 i slik myk omruting er allerede beskrevet i det tidligere nevnte patentskrift US 5 056 109. Stasjonene 6 i mykomruting overvåker RPC-Walsh-kanalen for hver basestasjon 4 i det aktive sett av slike stasjoner og kombinerer RPC-sifrene i samsvar med den fremgangsmåte som er beskrevet i dette patentskrift. I den første utførelse utfører stasjonen 6 den logiske ELLER-funksjon for effektreguleringskommandoer for å redusere effekten. Stasjonen 6 reduserer følgelig effekten på sin senderside dersom et av de mottatte RPC-sifre gir kommando om dette. I den andre utførelse kan en stasjon 6 i mykomruting kombinere de "mykbeslutninger" som RPC-sifrene tilsier før det utføres en "hardbeslutning". Andre utførelser for å prosessere de mottatte RPC-sifre kan også tenkes og vil være innenfor oppfinnelsens ramme.

I oppfinnelsen indikerer FAC-sifferet overfor stasjonene 6 om trafikk-kanalen for den tilhørende pilotkanal skal sende i den neste halvramme eller ikke. Bruken av et slikt siffer bedrer C/I-estimatet hos stasjonene 6 og følgelig riktig valg av dataover-føringshastighet, ved å kringkaste kjennskapen til interferensaktiviteten. I eksemplet endres FAC-sifferet bare ved halvrammegrensene og gjentas i åtte fortløpende tidsluker, hvilket fører til en overføringshastighet på 75 b/s. Parametrene for FAC-sifferet er satt opp i tabell 4 ovenfor.

Ved å bruke dette FAC-siffer kan stasjonene 6 beregne resultatet av en måling av forholdet C/ l på følgende måte:

hvor (C/I); er C/I-måleresultatet for det i-te foroversignal, Cier den totale mottatte effekt av det i-te foroversignal, Cjer samme for det j-te foroversignal, I er den totale interferens dersom samtlige basestasjoner 4 sender, og otjer FAC-sifferet for det j-te foroversignal og kan være 0 eller 1 i avhengighet av sifferet selv.

Datatransmisjonen i returkanalen sørger for å overføre informasjon om den varierbare overføringshastighet, og dette gir fleksibilitet og tillater at stasjonene 6 kan sende ved forskjellige hastigheter, i avhengighet av hvor mye data som skal sendes til basestasjonen 4.1 eksemplet kan en stasjon 6 sende data ved den laveste overføringshas-tighet ved ethvert tidspunkt. Sending ved høyere hastigheter krever "tillatelse" av basestasjonen 4, og en slik implementering reduserer forsinkelsene i returkanalen, mens en effektiv utnyttelse av denne kanals ressurser opprettholdes.

Et typisk eksempel på et flytskjema for overføringene i returkanalen i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 8. I tidsluken n utfører stasjonen 6 innledningsvis en aksesstilnærmelse, slik det er beskrevet i patentskriftet 5 289 527, for å etablere en kanal for den laveste overføringshastighet i returforbindelsen, og dette er indikert i blokk 802 i skjemaet. I samme tidsluke n demodulerer basestasjonen 4 denne tilnærmelse til aksess, i form av en forsøksmelding, og meldingen mottas i blokk 804 i skjemaet. Basestasjonen 4 gir godkjennelse for anmodningen om å bruke den aktuelle datakanal i tidsluken n+2, og den sender deretter godkjennelsen ut og den tilordnede RPC-indeks via kontrollkanalen, idet dette er indikert i blokk 806.1 samme tidsluke n+2 mottar stasjonen 6 godkjennelsen og legges under effektregulering av basestasjonen 4 (blokk 808). Ved starten av den neste tidsluke n+3 starter stasjonen 6 sin sending av pilotsignalet og får umiddelbart tilgang til kanalen for laveste overføringshastighet via returforbindelsen.

Dersom nå den mobile radiostasjon 6 har trafikkdata og trenger en stor over-føringshastighet for å sende disse kan den sende en anmodning om å få bruke slik over-føringshastighet, i blokk 810. I tidsluken n+3 mottar basestasjonen denne anmodning (blokk 812), og i tidsluken n+5 sender basestasjonen godkjennelsen om bruken av slik overføringshastighet, via kontrollkanalen (blokk 814). I tidsluken n+5 mottar stasjonen 6 denne godkjennelse (blokk 816) og kan starte overføringen av de aktuelle data ved stor overføringshastighet i returkanalen, idet denne sending starter i tidsluken n+6 (blokk 818).

Returforbindelsens oppbygging skal nå gjennomgås. I oppfinnelsens datakommunikasjonssystem avviker tilbakeføringene i returkanalen fra sendingene i foroverkanalen på flere måter. I den siste vil informasjonen typisk overføres fra en basestasjon 4 til en mobil radiostasjon 6, men i motsatt retning kan hver basestasjon 4 samtidig motta sendinger fra flere stasjoner 6. I eksemplet kan hver stasjon 6 sende ved forskjellige overføringshastigheter, i avhengighet av hvor mye data som skal sendes til den bestemte basestasjon 4, og dette systemkonsept angir den asymmetriske karak-teristikk ved datakommunikasjonen.

I et typisk eksempel vil tidsbasisenheten for returkanalen være den samme som den som styrer foroverkanalen, og begge typer sendinger skjer via tidsluker med varighet 1,667 ms. Siden datatransmisjonen i returkanalen typisk vil overføres ved lavere hastighet kan man bruke en lengre tidsbasis for å bedre virkningsgraden.

I returkanalen ligger det to kanaler, nemlig pilot/DRC-kanalen og nyttekanalen for den informasjon som skal overføres. Virkemåten og hensikten med disse to kanaler er beskrevet nedenfor. Den første av dem brukes for å sende pilotsignalet og DRC-meldingene, mens den siste, datakanalen, brukes for å overføre nyttig informasjon, det samme som trafikkdata.

Et skjema over en typisk rammestruktur i returkanalen er vist på fig. 7A. Denne oppbygging er tilsvarende oppbyggingen av foroverkanalen vist på fig. 4A, men har som forskjell at de to typer kanaldata sendes samtidig i en I- og en Q-subkanal.

Typisk vil en stasjon 6 sende en DRC-melding i den første av de tilgjengelige kanaler i hver tidsluke når stasjonen mottar sendinger ved stor over-føringshastighet. Når stasjonen alternativt ikke mottar slike sendinger vil hele luken i pilot/DRC-kanalen inneholde pilotsignalet, idet dette brukes av den mottakende basestasjon 4 for flere funksjoner: som et hjelpemiddel for innledende innhenting, som en fasereferanse for pilot/DRC-signalene og signalene i datakanalen, og som en kilde for effektreguleringen i den lukkede reguleringssløyfe i returkanalen.

I det typiske eksempel velges båndbredden av denne kanal til å være 1,2288 MHz. Dette valg gjør det mulig å bruke allerede eksisterende apparatur som er beregnet for et CDMA-system som hører til standarden IS-95. Andre båndbredder kan naturligvis også brukes for å øke kapasiteten eller for å passe til andre systemkrav. I eksemplet brukes samme lange PN-kode og korte PNr og PNQ-koder som de som er spesifisert i standarden IS-95, for å spre retursignalene. Kanalene i returforbindelsen brukes til overføring ved hjelp av QPSK-modulasjon, eller alternativt OQPSK. Den sistnevnte type kan brukes for å redusere den midlere amplitudevariasjon eller forholdet spiss/gjennomsnittsverdi for det modulerte signal for å oppnå bedre ytelse. Bruken av forskjellig systembåndbredde, PN-koder og modulasjonsskjemaer kan være innlysende og vil falle innenfor oppfinnelsens ramme.

Typisk reguleres sendereffekten for sendingene i returkanalen i begge underkanaler, slik at retursignalforholdet Eb/Io, som målt i basestasjonen 4 søkes opprettholdt ved et gitt settpunkt slik det allerede er beskrevet i patentskriftet US 5 506 109, nevnt tidligere. Effektreguleringen opprettholdes av basestasjonene i samband med stasjonen 6, og kommandoene sendes som RPC-sifre som allerede forklart.

Returforbindelsens nyttekanal for overføring av nyttedata fremgår blant annet av fig. 6. Disse data deles opp i datapakker og føres til den viste koder 612, idet denne for hver pakke frembringer de aktuelle CRC-paritetssifre, legger inn kodehalesifrene og koder datainnholdet. I eksemplet koder den pakkene i samsvar med det kodeformat som er gitt i USSN 08/743,688, men andre formater vil også kunne brukes i forbindelse med oppfinnelsen. Den kodede pakke fra koderen 612 går til en blokkinnfeller 614 som omgrupperer pakkens kodesymboler. Resultatet går til den viste multiplikator 616 som dekker datainnholdet med Walsh-dekningen og fører videre de dekkede data til et skalermgstrinn 618 for skalering av innholdet og derved oppnå en konstant energi Eb per siffer, uavhengig av overføringshastigheten. De skalerte data fra trinnet 618 går til multiplikatorer 650b og 650d for spredning av data med henholdsvis sekvensen PN_Q og PN_I. De spredte data fra disse multiplikatorer går til sitt respektive filter 652b og 652d for filtrering. Resultatet går til et summeringsledd 654a, mens det tilsvarende resultat fra filtrene 652c og 652d går til et summeringsledd 654b. Disse ledd summerer signalene fra datakanalen med signalene fra pilot/DRC-kanalen. Utgangen vil henholdsvis inneholde en faseriktig komponent I0utog en kvadraturkomponent Qout, og disse komponenter moduleres med den faseriktige sinusverdi cos(wct) henholdsvis kvadratursinusverdien sin(wct), på akkurat samme måte som i foroverkanalen. Deretter utføres en summering (ikke vist på fig. 6), og i eksemplet sendes således trafikkdata både som en faseriktig komponent og en kvadraturkomponent.

I eksemplet spres disse data med hhv den lange PN-kode og de korte PN-kodene for I/Q-komponentene. Langkoden utfører en omkasting (scrambling) av de innkommende data slik at mottakende basestasjon 4 kan identifisere stasjonen 6. Den korte PN-kode sprer signalet over systembåndbredden. Den lange PN-sekvens genereres av den viste langkodegenerator 642 og går til multiplikatorene 646, mens de korte PNrog PNQ-sekvenser genereres av kortkodegeneratoren 644 og går også til multiplikatorer, i dette tilfelle 646a og 646b for multiplikasjon av de to sekvenssett slik at signalene PN_I og PN_Q dannes. En tidsbase/styrekrets 640 sørger for tidsreferansen.

I eksemplet på et blokkskjema for oppbyggingen av datakanalen, slik det er vist på fig. 6, har man en av flere muligheter (arkitekturer) som vil kunne håndtere datakoding og -modulasjon i returkanalen. Ved overføring ved store hastigheter vil også en arkitektur som tilsvarer den som gjelder for foroverkanalen og som bruker flere ortogonale kanaler kunne brukes. Andre arkitekturer, så som arkitekturen for returtrafikkanalen i et CDMA-system som passer til standarden IS-95 kan også komme i betraktning og vil ligge innenfor oppfinnelsens ramme.

I eksemplet vil returdatakanalen kunne håndtere fire overføringshastigheter, nemlig de som er satt opp i tabell 5 nedenfor. Høyere eller andre hastigheter vil også kunne tolereres innenfor oppfinnelsens ramme. Pakkestørrelsen for returkanalen vil være avhengig av denne overføringshastighet, slik tabellen viser. Som beskrevet i USSN 08/743,688 nevnt ovenfor kan man få bedre dekoderytelse for større pakkestørrelser, og forskjellige pakkestørrelser enn de som er satt opp i tabell 5 kan derfor brukes for å bedre ytelsen, og dette vil også være innenfor oppfinnelsens ramme. I tillegg kan pakkestørrelsen gjøres til en parameter som er uavhengig av overføringshastigheten.

Som vist i tabell 5 kan returkanalen altså takle ganske mange over-føringshastigheter, og typisk kan den laveste av disse være 9,6 kb/s, nemlig allokert for hver mobil radiostasjon 6 ved registreringen hos en bestemt basestasjon 4. Stasjonene 6 kan sende data ved denne laveste hastighet i enhver tidsluke og uten å behøve å få tillatelse fra basestasjonen 4. Sending ved høyere hastigheter må imidlertid godkjennes av den valgte basestasjon og være basert på et sett systemparametre så som systembelastningen, rettferdig fordeling og total mengde. Et eksempel på en planleggingsmekanisme for høyhastighets datatransmisjon er allerede beskrevet i detalj i den allerede nevnte patentsøknad USSN 08/798,951.

Returforbindelsens pilot/DRC-kanal skal nå gjennomgås, idet denne er vist på fig. 6. DRC-meldingen går til den viste DRC-koder 626 for koding av meldingen i samsvar med et gitt kodeformat. Denne koding er viktig siden feilhyppigheten må være tilstrekkelig lav på grunn av at totalytelsen vil lide dersom den ikke er det. I eksemplet er denne koder en CRC-blokkoder med takt 8,4 og som koder en 3 b DRC-melding til et 8 b kodeord. Den kodede DRC-melding går til den etterfølgende multiplikator 628 som dekker meldingen med Walsh-koden som på entydig måte fastlegger hvilken basestasjon meldingen er tiltenkt. Walsh-koden kommer fra en Walsh-generator 624. Den dekkede DRC-melding går til den etterfølgende multipleksenhet 630 for multipleksbehandling av meldingen med pilotdata. DRC-meldingen og disse pilotdata går til multiplikatorene 650a og 650b for spredning av data med henholdsvis signalene PNI og PN_Q. Følgelig vil både piloten og DRC-meldingen sendes via både den faseriktige og den kvadraturforskjøvne del av sinussignalet.

I eksemplet sendes meldingen til den bestemte basestasjon 4, og dette skjer altså ved dekking som nevnt ovenfor. Walsh-koden har en lengde på 128 chip, og utledningen av slike koder er velkjent innenfor teknikken. En unik Walsh-kode tildeles hver basestasjon som har forbindelse med stasjonen 6, og hver av basestasjonene av-dekker signalet i DRC-kanalen med den tilhørende og tildelte Walsh-kode. Den valgte basestasjon kan gjøre dette og sende data til den forespørrende stasjon 6 via foroverkanalen i respons på forespørselen. Andre basestasjoner 4 kan bestemme at den forespurte overføringshastighet ikke er rettet til dem, siden disse er tildelt forskjellige Walsh-koder.

I eksemplet er returforbindelsens korte PN-koder for samtlige basestasjoner i systemet de samme, og det er ingen tidsforskyvning mellom de korte PN-sekvenser for å skille de enkelte basestasjoner 4 fra hverandre. Oppfinnelsens system vil kunne håndtere myk omruting i returkanalen, og ved å bruke de samme PN-koder uten forskyvning muliggjøres at basestasjonene 4 kan motta samme sendinger via returkanalen fra en bestemt stasjon 6 under en slik omrutingsfase. De korte PN-koder gir spektral fordeling, men gir ikke anledning til identifikasjon av basestasjonene 4.

I eksemplet er det DRC-meldingen som fører den etterspurte overførings-hastighet fra stasjonen 6.1 den alternative utførelse fører denne melding en indikasjon på kvaliteten i foroverkanalen (det vil si C/I-informasjonen som målt av stasjonen 6). Stasjonen 6 kan samtidig motta pilotsignalene i foroverkanalen fra en eller flere basestasjoner 4 og utføre målingen av C/ l for hvert mottatt pilotsignal. Deretter velger stasjonen 6 den beste basestasjon 4 ut fra et sett parametre som kan omfatte den foreliggende og den tidligere måling av C/ l, og informasjonen om styring av takten eller over-føringshastigheten formateres inn i DRC-meldingen, idet denne melding kan overføres til basestasjonen i en av flere former.

I en første form kan stasjonen 6 sende en DRC-melding basert på den forespurte overføringshastighet, og denne vil være den høyeste som gir tilfredsstillende ytelse ved det forhold C/ l som er målt av stasjonen 6. Ut fra C/I-målingen beregner stasjonen 6 først den maksimale overføringshastighet som gir tilfredsstillende ytelse. Deretter kvantiseres denne verdi til en av de tilgjengelige hastigheter og avsettes som den som er forespurt. Den hastighetsindeks som tilsvarer den forespurte overføringshastighet videreføres til den valgte basestasjon 4. Et eksempel på de overføringshastigheter som er aktuelle og de tilsvarende indekser er allerede vist i tabell 1.

I den andre form, hvor stasjonen 6 sender en indikasjon om kvaliteten i foroverkanalen til den valgte basestasjon 4 vil dette skje ved at stasjonen 6 sender en C/I-indeks som representerer den kvantiserte verdi av resultatet av målingen av dette forhold. Målingen kan omvandles (kartlegges, mappes) til en tabell og knyttes til en C/I-indeks. Ved å bruke flere sifre for å representere denne indeks får man en finere kvantiseringsoppdeling for måleresultatene. Omvandlingen kan være lineær eller forhåndsforvrengt. For en lineær omvandling vil hvert inkrement i indeksen representere en tilsvarende økning i resultatet av målingen av forholdet C/ l. Hvert trinn i indeksen kan for eksempel tilsvare 2,0 dB økning i måleresultatet. For en forhåndsforvrengt omvandling kan hvert inkrement imidlertid angi en forskjellig økning i måleresultatet, for eksempel kan slik omvandling brukes for å kvantisere måleresultatene for å passe til den kumulative fordelingsfunksjonskurve (CDF) som hører til C/I-fordelingen slik den er vist på fig. 10.

Andre utførelser for å overføre informasjonen fra de mobile radiostasjoner 6 til basestasjonen 4 kan også tenkes og vil være innenfor oppfinnelsens ramme. Videre kan bruken av ulik antall sifre for å representere denne informasjon også høre med. Selv om mye av denne beskrivelse gjelder den første utførelse vil altså også andre måter å overføre DRC-meldinger for å formidle behovet om overføringshastighet være aktuelle.

I den typiske utførelse utføres målingene av forholdet C/ l gjerne i forover-signalet på en måte som tilsvarer det som brukes i CDMA-systemet. En fremgangsmåte og et apparat for å utføre slik måling er vist i vår patentsøknad USSN 08/722,763 med tittel "Method and Apparatus for Measuring Link Quality in a Spread Spectrum Communication System". Som konklusjon kan disse målinger av pilotsignalets C/I fremkomme ved å samle det mottatte spredte signal ved hjelp av de korte PN-koder. Målingene kan naturligvis inneholde unøyaktigheter dersom kanalbetingelsene endres mellom tidspunktet for en måling og tidspunktet for den virkelige overføring av data. Med oppfinnelsen vil bruken av sifferet FAC tillate at stasjonene 6 tar hensyn til aktiviteten i foroverkanalen når den forespurte overføringshastighet bestemmes.

I alternativet kan målingen utføres i trafikkanalen i foroverforbindelsen. Trafikkanalsignalet samles da først med både den lange og de korte PN-koder og avdekkes med Walsh-koden. Målingene kan gjøres nøyaktigere siden en større del av sendereffekten brukes til datatransmisjonen her. Andre måter å måle forholdet på i for-oversignalet kan også tenkes og vil være innenfor oppfinnelsens ramme.

I eksemplet brukes DRC-meldingen for overføring i den første halvdel av tidsluken (se fig. 7A). For en typisk tidsluke på 1,667 ms vil denne melding omfatte de første 1024 chip eller 0,83 ms av luken, mens de øvrige 1024 chip brukes av basestasjonen 4 for å demodulere meldingen. Sendingen av DRC-meldingen i den første del av tidsluken gjør det mulig for basestasjonen å dekode denne melding innenfor samme tidsluke og eventuelt sende data ved den anmodede overføringshastighet i den umiddelbart følgende tidsluke. Den korte prosesseringsforsinkelse som derved oppnås gjør det mulig for kommunikasjonssystemet ifølge oppfinnelsen raskt å tilpasse seg endringer i driftsforholdene.

I den alternative utførelse omvandles den forespurte overføringshastighet overfor basestasjonen 4 ved bruk av en absolutt referanse og en relativ referanse. I denne utførelse omfatter den første den forespurte overføringshastighet og sendes periodisk. Denne referanse tillater at basestasjonen 4 kan bestemme den nøyaktige overføringshas-tighet som er anmodet om av stasjonen 6. For hver tidsluke mellom sendingene av denne referanse sender stasjonen 6 en relativ referanse til basestasjonen for å indikere om den overføringshastighet det er spurt om for den neste tidsluke er høyere, lavere eller den samme som den som gjelder den inneværende tidsluke. Periodisk sender stasjonen 6 en absolutt referanse, og periodisk sending av overføringshastighetens indeks gjør det også mulig å sette den hastighet det er spurt om til en kjent tilstand og sikrer videre at eventuelle feil ved mottakingen av de relative referanser ikke akkumuleres. Bruken av absolutte og relative referanser kan redusere overføringshastigheten for DRC-meldingene til basestasjonen 6. Andre protokoller for å overføre hastighetene og ønsket om slike kan også tenkes og vil være innenfor oppfinnelsens ramme.

Returaksesskanalen brukes av stasjonen 6 for å sende meldinger til basestasjonen 4 i løpet av registreringsfasen. I eksemplet implementeres denne aksesskanal ved hjelp av en tidsoppdelt struktur med luker og hvor hver luke er gitt tilgang til på tilfeldig måte av den mobile radiostasjon 6. I eksemplet tidsmultipleksbehandles aksesskanalens innhold med innholdet i DRC-kanalen.

I eksemplet sender aksesskanalen meldinger i de allerede omtalte aksesskanalkapsler. Rammeformatet er det samme som det som er spesifisert i standarden IS-95, med unntak av at takten går i 26,67 ms rammer i stedet for 20 ms. Skjemaet for en typisk aksesskanalkapsel er vist på fig. 7B, og der omfatter hver kapsel 712 en innledende del 722, en eller flere meldingsavsnitt 724 og utfyllingssifre 726. Hvert meldingsavsnitt inneholder et meldingslengdefelt 732 (MSG LEN), en meldingshoveddel 734 og CRC-paritetssifre 736.

Returforbindelsens NACK-kanal blir ifølge oppfinnelsen sendt av stasjonen 6 i datakanalen. Meldingen NACK frembringes for hver datapakke som mottas feilaktig av denne stasjon, og i eksemplet kan disse meldinger sendes ved hjelp av signaleringsdata av typen "blank and burst" som allerede gjennomgått i vårt patent US 5 504 773.

Selv om den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forbindelse med en NACK-protokoll kan bruken av en ACK-protokoll like gjerne være det aktuelle tilfelle og vil også naturligvis være innenfor oppfinnelsens ramme.

Beskrivelsen av de foretrukne utførelser er satt opp på den måte man tror vil gjøre en fagutdannet person i stand til å bruke og utføre oppfinnelsen, og de enkelte modifikasjoner som er beskrevet eller antydet vil høre med, all den stund det ikke trengs oppfinnerisk virksomhet for å komme frem til dem. Oppfinnelsen er altså ikke ment å være begrenset til de utførelser som er vist eller beskrevet, men skal gjelde det videste aspekt, i den utstrekning dette er dekket av patentkravene nedenfor.

Claims

1 En fremgangsmåte benyttet i et CDMA-system, som omfatter: å måle kvaliteten til en forover-link i CDMA-systemet av en mobilstasjon (6) basert på et forover-link pilotsignal; å sende fra mobilstasjonen (6) en dataanmodningsmelding som bærer en angivelse av foroverlink-kvaliteten til en basestasjon (4); og å motta, ved mobilstasjonen (6), data sendt av basestasjonen (4) med en datarate gjennom foroverlinken, hvor dataraten bestemmes av basestasjonen basert på indikasjonen.

2 Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor kvalitetsmålingen av foroverlinken omfatter å måle Bærer-til-Interferens, C/I, av foroverlinken.

3 Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor kvalitetsmålingen av foroverlinken omfatter å periodisk måle kvaliteten til en foroverlink-pilotkanal.

4 Fremgangsmåten ifølge krav 3, hvor foroverlink-pilotkanalen er en felles pilotkanal delt mellom flere mobilstasjoner (6).

5 Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor dataraten er knyttet til et modulasjonsformat av QPSK, Quadrature Phase Shift Keying.

6 Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor dataraten er knyttet til et modulasjonsformat av 16-QAM, 16-Quadrature Amplitude Modulation.

7 En mobilstasjon (6) i et CDMA-system, som omfatter: • midler for å måle kvalitet av en foroverlink i CDMA-systemet basert på et foroverlink-pilotsignal (6); • midler for å sende en dataanmodningsmelding som bærer en angivelse av foroverlink-kvaliteten til en basestasjon (4); og midler for å motta data sendt av basestasjonen (4) med en datarate gjennom foroverlinken, hvor dataraten bestemmes av basestasjonen basert på indikasjonen.

8 Mobilstasjonen ifølge krav 7, hvor nevnte midler for å måle kvaliteten til foroverlinken omfatter midler til å måle Bærer-til-Interferens, C/I, av foroverlinken.

9 Mobilstasjonen ifølge krav 7, hvor nevnte midler for å måle kvaliteten til foroverlinken omfatter midler for periodisk å måle kvaliteten til en foroverlink-pilotkanal.

10 Mobilstasjonen ifølge krav 7, hvor foroverlink-pilotkanalen er en felles pilotkanal delt mellom flere mobilstasjoner (6).

11 Mobilstasjonen ifølge krav 7, hvor dataraten er knyttet til et modulasjonsformat av QPSK, Quadrature Phase Shift Keying.

12 Mobilstasjonen ifølge krav 7, hvor dataraten er knyttet til et modulasjonsformat av 16-QAM, 16-Quadrature Amplitude Modulation.

13 Et datamaskinprogram innrettet til å utføre trinnene av en fremgangsmåte i følge et av kravene 1 til 6 når programmet kjører på en datamaskin.

14 En fremgangsmåte benyttet i et CDMA-kommunikasjonssystem, som omfatter: • å motta, ved en basestasjon (4), fra en mobilstasjon (6), en dataanmodningsmelding som bærer en angivelse av en foroverlink-kvalitet bestemt basert på et pilotsignal på en foroverlink av mobilstasjonen (6); • å bestemme, av basestasjonen, en datarate basert på indikasjonen; og • å sende, fra basestasjonen (4), data ved dataraten gjennom foroverlinken til mobilstasjonen (6).

15 En basestasjon (4) i et CDMA-system, som omfatter: • midler for å motta, fra en mobilstasjon (6), en dataanmodningsmelding som bærer en angivelse av en foroverlink-kvalitet bestemt basert på et pilotsignal på en foroverlink av mobilstasjonen (6); • midler for å bestemme en datarate basert på indikasjonen; og • midler for å sende data ved dataraten gjennom foroverlinken til mobilstasjonen (6).

16 Et datamaskinprogram innrettet til å utføre trinnene av fremgangsmåten ifølge krav 14 når programmet kjører på en datamaskin.