FR2735305A1 - Procede et dispositif pour modifier une option de service dans un systeme de communication a plusieurs acces a division par code - Google Patents

Abstract

Système de communication à Accès Multiple à Division par Code CDMA (100) mettant en oeuvre une modification d'option de service dans un poste mobile (106) en incluant des données représentant l'option de service à utiliser dans un message de passage de communication transmis d'un poste de base (102) au poste mobile (106). L'utilisation du message de passage de communication comme support de la modification d'une option de service élimine la technique fastidieuse de négociation couramment requise pour effectuer une modification d'option de service avant le passage de communication du poste mobile (106) d'une première zone de couverture (104) sur une seconde zone de couverture (110) ou d'un premier canal sur un second canal dans une zone de couverture donnée (104).

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR MODIFIER UNE OPTION DE
SERVICE DANS UN SYSTÈME DE COMMUNICATION A PLUSIEURS ACCES
A DIVISION PAR CODE
L'invention concerne, de façon globale, les systèmes de communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA et, plus particulièrement, la modification des assignations d'option de service dans un système de communication à
Plusieurs Accès à Division par Code CDMA.

Les systèmes de communication à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA sont bien connus. Dans un système de communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA, une communication entre deux unités de communication (par ex. un site central de communication et une unité mobile de communication) est effectuée par propagation de chaque signal émis sur la bande de fréquences du canal de communication avec un code unique de propagation d'utilisateur. Par la propagation, les signaux transmis se trouve dans la même bande de fréquence du canal de communication et ne sont séparés que par des codes uniques de propagation d'utilisateur. Ces codes uniques de propagation d'utilisateur sont de préférence normaux de telle façon que la corrélation croisée entre les codes de propagation soit presque nul.Par conséquent, lorsque les codes de propagation d'utilisateur sont normaux, le signal reçu peut être lié à un code particulier de propagation d'utilisateur de telle façon que seul le signal d'utilisateur désiré (concernant le code particulier de propagation) soit retenu.

L'homme de l'art remarquera que plusieurs codes différents de propagation existent, pouvant être utilisés pour séparer des signaux de données l'un de l'autre dans un système de communication à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA. Ces codes de propagation comprennent, sans y être limités, des codes de Pseudo Bruit PN et des codes de
Walsh. Un code de Walsh correspond à une seule rangée ou colonne de la matrice de Hadamard. Par exemple, dans un système à spectre de propagation à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA de 64 canaux, des codes particuliers normaux de Walsh peuvent être sélectionnés à partir de l'ensemble des 64 codes de Walsh dans une matrice de
Hadamard de 64 par 64.De même, un signal particulier de données peut être séparé des autres signaux de données à l'aide d'un code de Walsh particulier pour diffuser le signal particulier de données.

L'homme de l'art remarquera, de plus, que les codes de propagation peuvent être utilisés sur des signaux de données de codage de canal. Les signaux de données sont codés en canal afin d'améliorer les performances du système de communication et en particulier, les systèmes de communication par radiotéléphone, en permettant aux signaux transmis de mieux supporter les effets de divers affaiblissements de canal de radiotéléphone comme du bruit, de l'atténuation et du brouillage. De façon usuelle, le codage de canal réduit la probabilité d'erreur binaire et/ou il réduit le rapport S/N requis exprimé, de façon usuelle, comme l'énergie binaire par densité de bruit (Eb/No) afin de récupérer le signal au prix d'une expansion supplémentaire de la largeur de bande plus importante que celle nécessaire autrement pour transmettre le signal de données.Par exemple, les codes de Walsh peuvent être utilisés pour coder sur canal un signal de données avant la modulation du signal de données pour une transmission suivante. De même, des codes de propagation de Pseudo Bruit
PN peuvent être utilisés pour coder sur canal un signal de données.

Une transmission à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA usuelle comprend une expansion de la largeur de bande du signal d'information, une transmission du signal étendu et une récupération du signal d'information désiré par remappage du spectre de propagation reçu dans la largeur de bande d'origine des signaux d'information. Cette série de types de largeur de bande utilisée dans une transmission à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA permet au système de communication à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA de délivré un signal d'information relativement exempt d'erreur dans un environnement de signal ou un canal de communication avec du bruit.La qualité de récupération du signal d'information transmis à partir du canal de communication est mesurée par le taux d'erreur (c'est-à-dire le nombre d'erreurs dans la récupération du signal transmis sur une liaison particulière dans le temps ou une liaison binaire reçue) pour un certain Eb/No. Tandis que le taux d'erreur augmente, la qualité du signal reçu par le correspondant de réception diminue. Par conséquent, les systèmes de communication sont conçus, de façon usuelle, pour limiter le taux d'erreur à une limite supérieure ou maximum de façon à limiter la dégradation de la qualité du signal de réception.

Dans les systèmes de communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA courants, comme ceux définis par l'IS-95A ("Standard de Compatibilité de Poste Mobile/Poste de base pour un Système Cellulaire à Spectre de Propagation à Large Bande en Double Mode" et publié par l'Association des Industries de l'Électronique (ElA), 2001 Eye Street,
N.W., Washington D.C. 20006) pour les Systèmes Cellulaires
Numériques (DCS) et l'ANSI-J-STD-8 pour les Systèmes
Personnels de Communication (PCS), les capacités d'un poste de base et d'un poste mobile peuvent différer sur la base de leurs configurations logicielles et matérielles. Un tel exemple sera trouvé dans le domaine des options disponibles de service qui pour l'IS-95A, sont définies par TSB58.

Chaque option de service est définie par des données représentant l'option de service et, comme défini par TSB58 pour l'IS-95A, les données sont un champ de 16 bits représentant les options de service.

Il n'est pas nécessaire que chaque option de service soit supportée par chaque opérateur d'un DCS/PCS. Ainsi, lorsqu'un poste mobile communicant avec un poste de base d'origine entre dans un DCS/PCS ne supportant pas une option de service supportée par le DCS/PCS d'origine, le poste de base d'origine doit transmettre des messages au poste mobile pour passer sur une option de service supportée par le DCS/PCS cible. Le processus courant de modification de l'option de service est une technique de négociation fastidieuse et prenant du temps, une technique incompatible avec le but de passages de communication transparents de poste mobile lors d'une mise en oeuvre dans des DCS/PCSs.Il est important de remarquer que la technique elle-même est fastidieuse; lorsqu'un passage de communication est inclus, la modification d'option de service/tâche de passage de communication global est complètement incompatible pour un DCS/PCS.

Par exemple, la technique courant requise pour modifier une option de service commence lorsque le poste de base envoie un Message de Demande de Service au poste mobile qui propose une modification de l'option de service.

L'IS-95A autorise une période de temps maximum de 5 secondes pour que le poste mobile réponde à ce message. Le poste mobile répond alors avec un Message de Demande de
Service qui accepte la modification proposée de l'option de service. Le poste de base peut attendre un maximum de 0,2 secondes pour ce message. Le poste de base envoie alors un
Message de Connexion de Service comprenant la représentation de données de l'option de service à utiliser. Le poste mobile peut attendre un maximum de 0,4 secondes pour ce message. Finalement, le poste mobile répond par un Message de Fin de Connexion de Service qui notifie au poste de base que la modification de l'option de service est achevée. A ce stade, le poste de base envoie, un Message de Direction de Passage de communication Étendu au poste mobile.Comme un passage de communication peut prendre jusqu'à 0,4 secondes, toute la technique de négociation de la modification d'option de service au passage de communication peut entraîner un "temps mort" aérien atteignant 6 secondes. Cette quantité de "temps mort" aérien obligera les postes mobiles à retarder l'entrée en passage de communication régulier, ce qui a pour effet l'augmentation des interférences du système et une diminution attenante des capacités du système.

Il existe alors un besoin pour un procédé et un dispositif modifiant de façon efficace un option de service dans un système de communication à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA sans affecter les capacités du système.

La Figure 1 illustre, de façon globale, un système de communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA pouvant utiliser, de façon avantageuse, la modification d'option de service selon l'invention;
la Figure 2 illustre, de façon globale, un émetteur d'un poste mobile dans une communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA avec un récepteur d'un poste de base d'une façon pouvant mettre en oeuvre, de façon avantageuse, la présente invention;
la Figure 3 illustre, de façon globale, un émetteur d'un poste de base dans une communication à Plusieurs Accès à Division par Code CDMA avec un récepteur d'un poste mobile d'une façon pouvant mettre en oeuvre, de façon avantageuse, la présente invention;
la Figure 4 illustre, de façon globale, la structure de couches de protocole pour un système de communication à
Plusieurs Accès à Division par Code CDMA; et
la Figure 5 illustre un Message de Direction de
Passage de communication Étendu présentant la représentation des données incluses d'option de service selon l'invention.

Un système de communication à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA met en oeuvre une modification d'option de service dans un poste mobile en incluant des données représentant l'option de service à utiliser dans un message de passage de communication transmis d'un poste de base à un poste mobile. L'utilisation du message de passage de communication comme support de modification d'une option de service élimine la technique fastidieuse de négociation requise, de façon usuelle, pour effectuer une modification d'option de service avant le passage de communication du poste mobile d'une première zone de couverture sur une seconde zone de couverture ou d'un premier canal sur un second canal dans une zone de couverture donnée.

De façon globale, une option de service dans un système de communication à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA est modifiée dans un poste mobile en déterminant tout d'abord l'option de service à utiliser par un poste mobile et en transmettant au poste mobile des données représentant l'option de service dans un message préexistant. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, les données représentant l'option de service sont un champ de 16 bits représentant une option parmi une pluralité d'options de service et le message préexistant est un message de passage de communication, de façon spécifique un
Message de Direction de Passage de communication Étendu. De même, dans le mode de mise en oeuvre préféré, la transmission des données représentant l'option de service dans un message préexistant est transparente pour une couche physique sur laquelle a lieu la transmission.

En référence à présent à la Figure 1, un système de communication CDMA 100 pouvant utiliser, de façon avantageuse, une modification d'option de service selon l'invention est illustré. Un premier poste de base 102 est situé dans une première zone de couverture 104 et communique avec un poste mobile 106. La communication est effectuée via un canal de communication numérique radio 108 contenant une information de données compatible avec un système de communication à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA comme défini par l'IS-95A. Le poste mobile 106 maintiendra la communication avec le premier poste de base 102 jusqu'à ce que le poste mobile 106 se rapproche de la second zone de couverture 110.

Tandis que le poste mobile 106 se rapproche de la second zone de couverture 110, un passage de communication cellulaire du premier poste de base 102 sur le second poste de base 112 devient nécessaire. Dans une communication à
Plusieurs Accès à Division par Code CDMA, une caractéristique dite de "passage de communication régulier" est supportée. Lors du passage de communication régulier, le second poste de base 110 est notifié à l'avance du fait qu'il est la cible d'un passage de communication cellulaire et en tant que tel, reçoit la configuration de transmission que le poste mobile 106 utilise pour communiquer avec le premier poste de base 102. Le second poste de base 112 commencera la transmission avec le poste mobile 106 selon la même configuration de transmission et le poste mobile 106 détectera/démodulera la transmission de chacun des postes de base 102, 112.Lorsque le poste mobile détermine que le second poste de base 112 fournit la meilleure qualité (sur la base des seuils), les postes de base 102, 112 en sont notifiés via l'Unité de Commande de Site de
Base CDMA CBSC 114. La communication du premier poste de base 102 vers le poste mobile 106 est terminée et le second poste de base 112 prend les responsabilités de la communication. Le passage de communication est appelé "passage de communication régulier" car, du point de vue du poste mobile 106, aucune coupure de communication n'est survenue.

Lorsque le début du passage de communication régulier est retardé (par combinaison allongée d'une procédure de modification d'option de service/passage de communication), le seuil auquel le poste mobile 106 commencera le passage de communication régulier est augmenté. Cette augmentation du seuil entraîne une plus grande quantité correspondante de puissance requise pour une transmission par le poste mobile 106. Comme dans tout système de communication, plus grande est la quantité de puissance transmise, plus le système de communication subira d'interférences. Dans des systèmes de communication à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA, une augmentation des interférences du système entraîne une diminution des capacités du système ou du nombre de postes mobiles 106 pouvant être servis par un quelconque des postes de base 102, 112.

La Figure 2 illustre, de façon globale, un émetteur 200 du poste mobile 106 dans une communication à Plusieurs
Accès à Division par Code CDMA avec un récepteur 203 du premier poste de base 102 d'une façon pouvant mettre en oeuvre, de façon avantageuse, la présente invention. Dans la partie de codage 201 du système de communication, les bits de données de canal de trafic 202 provienne d'un microprocesseur ssP 205 et sont entrés dans un codeur 204 à une cadence binaire particulière (par ex. 9,6 Kbits/s). Le microprocesseur ssP 205 est couplé à un bloc de fonctions attenantes désignées 207 dans lequel des fonctions comprenant un traitement d'appel, un établissement de liaison et d'autres fonctions globales concernant l'établissement et le maintien d'une communication cellulaire sont effectuées.Les bits de données de canal de trafic 202 peuvent comprendre soit de la voix convertie en données par un vocodeur, des données pures ou une combinaison de deux types de données. Le codeur 204 code les bits de données de canal de trafic 202 en 206 selon un taux de codage fixé (1/r) à l'aide d'un algorithme de codage facilitant un décodage maximum probable suivant des symboles de données en bits de données (par ex. par des algorithmes de convolution ou de codage par bloc) . Par exemple, le codeur 204 code les bits de données de canal de trafic 202 (par ex. 192 bits de données d'entrée qui ont été reçus à une cadence de 9,6 kbits/s) avec un taux de codage fixé d'un bit de données pour trois symboles de données (c'est-à-dire 1/3) de telle façon que le codeur 204 génère des symboles de données 206 (par ex. 576 symboles de données générés à une cadence de 28,8 kilosymboles/s).

Les symboles de données 206 sont alors fournis à un moyen d'entrelacement 208. Le moyen d'entrelacement 208 organise les symboles de données 206 en blocs (c'est-à-dire en trames) et le bloc entrelace les symboles de données 206 d'entrée au niveau du symbole. Dans le moyen d'entrelacement 208, les symboles de données 206 sont fournis, de façon individuelle, dans une matrice définissant un bloc de taille prédéterminée de symboles de données 206. Les symboles de données 206 sont placés sur des positions de la matrice de telle façon que la matrice soit remplie colonne par colonne. Les symboles de données 206 sont fournis, de façon individuelle, à partir de positions de la matrice de telle façon que la matrice soit vidée rangée par rangée.De façon usuelle, la matrice est une matrice carrée possédant un nombre de rangées égal au nombre de colonnes; cependant, d'autres formes de matrice peuvent être choisies pour augmenter la distance d'entrelacement de sortie entre les symboles de données 206 non entrelacés et consécutifs d'entrée. Les symboles de données entrelacés 110 sont générés par le moyen d'entrelacement 208 à la même cadence de symbole de données que l'entrée (par ex. 28,8 kilosymboles/s). La taille prédéterminée du bloc de symboles de données définis par la matrice est dérivée du nombre maximum de symboles de données pouvant être transmis à une cadence binaire codée dans un bloc de transmission de longueur prédéterminée.Par exemple, si les symboles de données 206 sont générés à partir du codeur 204 à une cadence de 28,8 kilosymboles/s et si la longueur prédéterminée du bloc de transmission est de 20 ms, la taille prédéterminée du bloc de symboles de données est alors de 28,8 kilosymboles/s fois 20 ms, ce qui est égal à 576 symboles de données définissant une matrice de 18 par 32.

Les symboles de données entrelacés codés 210 entrelacés et codés sont générés à partir de la partie de codage 201 du système de communication et sont fournis à une partie d'émission 216 du système de communication. Les symboles de données entrelacés codés 210 sont préparés pour la transmission sur un canal de communication par un modulateur 217. Ensuite, le signal modulé est fourni à une antenne 218 pour une transmission sur le canal de communication numérique radio 108.

Le modulateur 217 prépare les symboles de données entrelacés codés 210 pour une transmission à spectre de propagation et à division par code en séquence directe par dérivation d'une séquence de codes de longueur fixée à partir des symboles de données entrelacés codés 210 entrelacés et codés lors d'un processus de propagation. Par exemple, les symboles de données entrelacés codés 210 dans la suite de symboles de données entrelacés codés 210 codés en référence peuvent être diffusés sur un code unique de longueur donnée de telle façon qu'un groupe de six symboles de données entrelacés codés 210 soit représenté par un seul code de longueur de 64 bits. Les codes représentant le groupe de six symboles de données entrelacés codés 210 sont combinés, de préférence, pour former un seul code de longueur de 64 bits.Par suite de ce processus de propagation, le modulateur 217 ayant reçu les symboles de données entrelacés codés 210 entrelacés et codés à une cadence fixée (par ex. 28,8 kilosymboles/s) possède à présent une séquence de propagation de codes de longueur de 64 bits présentant une plus grande cadence fixée de symboles (par ex. 307,2 kilosymboles/s). L'homme de l'art remarquera que les symboles de données dans la suite de symboles de données entrelacés codés 210 entrelacés et codés peuvent être diffusés selon de nombreux autres algorithmes dans une séquence de codes de plus grande longueur sans sortir du cadre et de l'esprit de la présente invention.

La séquence de propagation est préparée, de plus, pour une transmission à spectre de propagation et à division par code en séquence directe par diffusion de plus de la séquence de propagation avec un long code de propagation (par ex. un code de Pseudo Bruit PN). Le code de propagation est une séquence spécifique de symboles d'utilisateur ou un code unique d'utilisateur qui est généré à une cadence fixée d'impulsions (par ex. 1,228
Mégaimpulsions/s). En plus de fournir une identification selon laquelle l'utilisateur a envoyé les bits de données de canal de trafic 202 sur le canal de communication numérique radio 108, le code unique d'utilisateur renforce la sécurité de la communication sur le canal de communication en brouillant les bits de données de canal de trafic 202.De plus, les bits de données codées à propagation par code d'utilisateur (c'est-à-dire les symboles de données) sont utilisés pour moduler en double phase une sinusoïde par commande de la phase de la sinusoïde. Le signal de sortie de la sinusoïde est filtré par passe-bande, est passé sur une fréquence R.F., est amplifié, est filtré puis émis par une antenne 218 pour achever la transmission des bits de données de canal de trafic 202 sur un canal de communication numérique radio 108 à l'aide d'une modulation Codage Binaire par Décalage de Phase BPSK.

Une partie de réception 222 du récepteur de poste de base 203 reçoit le signal transmis à spectre de propagation sur le canal de communication numérique radio 108 via l'antenne 224. Le signal reçu est échantillonné en échantillons de données par un moyen de groupement et d'échantillonneur 226. Ensuite, les échantillons de données 242 sont fournis à la partie de décodage 254 du système de communication.

Le moyen de groupement et d'échantillonneur 226 échantillonne de préférence en Codage Binaire par Décalage de Phase BPSK le signal reçu à spectre de propagation par filtrage, démodulation, passage sur les fréquences R.F. et par échantillonnage à un taux prédéterminé (par ex. 1,2288
Mégaéchantillons/s). Ensuite, le signal échantillonné en
Codage Binaire par Décalage de Phase BPSK est groupé par corrélation des signaux échantillonnés reçus avec le long code de propagation. Le signal échantillonné groupé résultant 228 est échantillonné à un taux prédéterminé et est fourni à un détecteur non cohérent 240 (par ex. à 307,2 kiloéchantillons/s de telle façon qu'une séquence de quatre échantillons du signal reçu à spectre de propagation soit groupée et/ou représentée par un seul échantillon de données) pour une détection non cohérente ultérieure des échantillons de données 242.

Comme le remarquera l'homme de l'art, plusieurs parties de réception 222 à 226 et antennes 224 à 225 respectives peuvent être utilisées pour obtenir une diversité dans l'espace. La Nième partie de récepteur fonctionnera d'une façon pratiquement similaire pour extraire les échantillons de données du signal reçu à spectre de propagation sur le canal de communication numérique radio 108 comme la partie de réception 222 décrite ci-dessus. Les sorties 242 à 252 des N parties de réception sont fournies, de préférence, à un moyen de sommation 250 qui combine en diversité les échantillons de données d'entrée en une suite composite d'échantillons individuels de données 260.

Les échantillons individuels de données 260 formant des données de décision régulières sont alors fournis à une partie de décodage 254 comprenant un moyen de désentrelacement 262 qui désentrelace les données de décision de régularité 260 au niveau individuel de données.

Dans le moyen de désentrelacement 262, les données de décision de régularité 260 sont fournies, de façon individuelle, à une matrice définissant un bloc de taille prédéterminée de données de décision de régularité 260. Les données de décision de régularité 260 sont placées sur des positions de la matrice de telle façon que la matrice soit remplie rangée par rangée. Les données de décision de régularité désentrelacées 264 sont sorties, de façon individuelle, à partir de positions de la matrice telles que la matrice soit vidée colonne par colonne. Les données de décision de régularité désentrelacées 264 sont générées par le moyen de désentrelacement 262 à la même cadence que pour leur entrée (par ex. 28,8 kilomesures/s).

La taille prédéterminée du bloc de données de décision de régularité désentrelacées 264 définies par la matrice est dérivée du taux maximum d'échantillonnage des échantillons de données à partir du signal à spectre de propagation reçu dans le bloc de transmission de longueur prédéterminée.

Les données de décision de régularité désentrelacées 264 sont fournies à un décodeur 266 qui utilise des techniques de décodage de probabilité maximum pour générer des bits de données estimés de canal de trafic 268. Les techniques de décodage de probabilité maximum peuvent être améliorées à l'aide d'un algorithme qui est pratiquement similaire à un algorithme de décodage de Viterbi. Le décodeur 266 utilise un groupe des données de décision de régularité désentrelacées 264 individuelles pour former un ensemble de mesures de transition de décision régulière pour une utilisation sur chaque état particulier de temps du décodeur 266 d'estimation de séquence à probabilité maximum.Le nombre de données de décision de régularité désentrelacées 264 dans le groupe utilisé pour former chaque ensemble de mesures de transition de décision régulière correspond au nombre de symboles de données 206 à la sortie du 204 générés à partir de chaque 202. Le nombre de mesures de transition de décision régulière dans chaque ensemble est égal à 2 élevée à la puissance du nombre de données de décision de régularité désentrelacées 264 dans chaque groupe. Par exemple, lorsqu'un codeur à convolution de 1/3 est utilisé dans l'émetteur, trois symboles de données sont générés à partir de chaque 202.Alors, le décodeur 266 utilise des groupes de trois données de décision de régularité désentrelacées 264 individuelles pour former huit mesures de transition de décision régulière pour une utilisation à chaque stade du temps dans le décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 266. Les bits de données estimés de canal de trafic 268 sont générés à une cadence liée à la cadence selon laquelle les données de décision de régularité désentrelacées 264 sont entrées dans le décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 266 et à la cadence fixe utilisée pour coder à l'origine les bits de données de canal de trafic 202 (par ex. si les données de décision de régularité désentrelacées 264 sont entrées à la cadence de 28,8 kilomesures/s et le taux de codage d'origine était de 1/3, alors les bits de données estimés de canal de trafic 268 sont générés à une cadence de 9600 bits/s).

Les bits de données estimés de canal de trafic 268 sont fournis à un microprocesseur ssP 270 qui est similaire au microprocesseur 4P 207. Comme dans le cas du microprocesseur ssP 207, le microprocesseur ssP 270 est couplé à un bloc de fonctions attenantes 272, ce bloc effectuant, de même, des fonctions comprenant un traitement d'appel, un établissement de liaison et d'autres fonctions globales concernant l'établissement et le maintien de la communication cellulaire. Le microprocesseur ssP 270 est couplé, de même, à une interface 274 qui permet au récepteur de poste de base 203 du premier poste de base 102 de communiquer avec la CBSC 114.

La Figure 3 illustre, de façon globale, un émetteur 300 du premier poste de base 102 dans une communication à
Plusieurs Accès à Division par Code CDMA avec un récepteur 303 du poste mobile 106 d'une façon pouvant mettre en oeuvre, de façon avantageuse, la présente invention. Dans la partie de codage 301 du système de communication, les bits de données de canal de trafic 302 sont générés à partir d'un microprocesseur MP 305 et sont fournis à un codeur 304 à une cadence binaire particulière (par ex. 9,6
Kbits/s). Le microprocesseur ssP 305 est couplé à un bloc de fonctions attenantes 307 effectuant des fonctions cellulaires attenantes similaires aux blocs 207 et 272 de la Figure 2.Le microprocesseur MP 305 est couplé, de même, à une interface 309 permettant à l'émetteur 300 du premier poste de base 102 de communiquer avec la CBSC 114.

Les bits de données de canal de trafic 302 peuvent comprendre soit de la voix convertie en données par un vocodeur, des données pures ou une combinaison de deux types de données. Le codeur 304 code les bits de données de canal de trafic 302 en symboles de données 306 à un taux de codage fixé (1/r) selon un algorithme de codage facilitant le décodage suivant de probabilité maximum des symboles de données 306 en bits de données (par ex. des algorithmes à convolution ou à codage par bloc). Par exemple, le codeur 304 code les bits de données de canal de trafic 302 (par ex. 192 bits de données d'entrée qui ont été reçus à une cadence de 9,6 Kbits/s) à un taux de codage fixé d'un bit de données pour deux symboles de données (c'est-à-dire 1/2) de telle façon que le codeur 304 génère des symboles de données 306 (par ex. 384 symboles de données générés à un taux de 19,2 kilosymboles/s).

Les symboles de données 306 sont alors fournis à un moyen d'entrelacement 308. Le moyen d'entrelacement 308 organise les symboles de données 306 en blocs (c'est-à-dire en trames) et entrelace par bloc les symboles de données 306 d'entrée au niveau de symbole. Dans le moyen d'entrelacement 308, les symboles de données 306 sont fournis, de façon individuelle, à une matrice définissant un bloc de taille prédéterminée de symboles de données 306.

Les symboles de données 306 sont placés sur des positions de la matrice telles que la matrice soit remplie colonne par colonne. Les symboles de données 306 sont placés, de façon individuelle, sur des positions de la matrice telles que la matrice soit vidée rangée par rangée. De façon usuelle, la matrice est une matrice carrée ayant un nombre de rangées égal au nombre de colonnes; cependant, d'autres formes de matrice peuvent être choisies pour augmenter la distance d'entrelacement de sortie entre les symboles de données non entrelacés consécutifs d'entrée. Les symboles de données entrelacés 310 sont générés par le moyen d'entrelacement 308 à la même cadence de symbole de données que leur entrée (par ex. 19,2 kilosymboles/s). La taille prédéterminée du bloc de symboles de données définis par la matrice est dérivée du nombre maximum de symboles de données 306 pouvant être transmis à une cadence binaire de codage dans un bloc de transmission de longueur prédéterminée. Par exemple, si les symboles de données 306 sont générés du codeur 304 à une cadence de 19,2 kilosymboles/s et si la longueur prédéterminée du bloc de transmission est de 20 ms, la taille prédéterminée du bloc de symboles de données 306 est alors de 19,2 kilosymboles/s fois 20 ms, ce qui est égal à 384 symboles de données définissant une matrice de 18 par 32.

Les symboles de données entrelacés 310 codés sont générés à partir de la partie de codage 301 du système de communication et sont fournis à une partie d'émission 316 du système de communication. Les symboles de données entrelacés 310 sont préparés pour une transmission sur un canal de communication par un modulateur 317. Ensuite, le signal modulé est fourni à une antenne 318 pour une transmission sur le canal de communication numérique radio 108.

Le modulateur 317 prépare les symboles de données entrelacés 310 pour une transmission à spectre de propagation et à division par code en séquence directe pour effectuer un brouillage des données dans les symboles de données entrelacés 310 codés. Le codage des données est réalisé en effectuant l'addition modulo 2 des symboles de données entrelacés 310 avec la valeur binaire d'une impulsion de Pseudo Bruit PN de code long qui est valide au début de la période de transmission pour ce symbole. Cette séquence de Pseudo Bruit PN est l'équivalent du code long fonctionnant à la cadence d'horloge de 1,2288 MHz lorsque seule la première sortie de chaque 64 est utilisée pour le codage des données (c'est-à-dire à un taux de 19200 échantillons/s).

Après le codage, une séquence de codes de longueur fixée à partir des symboles de données codés est dérivée lors d'un processus de propagation. Par exemple, chaque symbole de données dans la suite de symboles de données codés peut être diffusé de préférence sur un code unique de longueur fixée de telle façon que chaque symbole de données soit représenté par un seul code de longueur de 64 bits. Le code représentant le symbole de données est de préférence ajouté modulo 2 au symbole respectif de données. Par suite du processus de propagation, le modulateur 317 qui a reçu les symboles de données entrelacés 310 codés à une cadence fixée (par ex. 19,2 kilosymboles/s) présente, à présent, une séquence de propagation de codes de longueur de 64 bits possédant une cadence de symbole fixée plus importante (par ex. 1228,8 kilosymboles/s).L'homme de l'art remarquera que les symboles de données dans la suite de symboles de données entrelacés 310 codés peuvent être diffusés selon de nombreux autres algorithmes en une séquence de codes de plus grande longueur sans sortir du cadre et de l'esprit de la présente invention.

La séquence de propagation est préparée, de plus, pour une transmission à spectre de propagation et à division par code en séquence directe pour une diffusion ultérieure de la séquence de propagation avec un long code de propagation (par ex. un code de Pseudo Bruit PN). Le code de propagation est une séquence spécifique d'utilisateur de symboles ou d'un code unique d'utilisateur qui est générée à une cadence fixée d'impulsions (par ex.

1,2288 Mégaimpulsions/s). En plus de fournir une identification selon laquelle l'utilisateur a envoyé les bits de données de canal de trafic 302 codés sur le moyen d'entrelacement 308, le code unique d'utilisateur renforce la sécurité de la communication sur le canal de communication par brouillage des bits de données de canal de trafic 302 codés. De plus, les bits de données codés à propagation par code d'utilisateur (c'est-à-dire les symboles de données) sont utilisés pour moduler en double phase une sinusoïde par commande de la phase de la sinusoïde. Le signal de sortie de sinusoïde est filtré par passe-bande, est passé sur une fréquence R.F., est amplifié, puis filtré et émis par une antenne 318 pour achever la transmission des bits de données de canal de trafic 302 sur un canal de communication numérique radio 108 par une modulation en Codage Binaire par Décalage de
Phase BPSK.

Une partie de réception 322 du récepteur de poste mobile 303 reçoit le signal transmis à spectre de propagation sur le canal de communication numérique radio 108 via l'antenne 324. Le signal reçu est échantillonné en échantillons de données par un moyen de groupement et d'échantillonnage 326. Ensuite, les échantillons de données 342 sont fournis à la partie de décodage 354 du système de communication.

Le moyen de groupement et d'échantillonnage 326 échantillonne de préférence en Codage Binaire par Décalage de Phase BPSK le signal reçu à spectre de propagation par filtrage, démodulation, passage des fréquences R.F. et échantillonnage à un taux prédéterminé (par ex. 1,2288 Méga échantillons/s). Ensuite, le signal échantillonné en Codage
Binaire par Décalage de Phase BPSK est groupé par corrélation des signaux échantillonnés de réception avec le long code de propagation. Le signal échantillonné groupé résultant 328 est échantillonné à un taux prédéterminé et est fourni à un détecteur non cohérent 340 (par ex. à 19,2 kiloéchantillons/s de telle façon qu'une séquence de 64 échantillons du signal reçu à spectre de propagation soit groupée et/ou représentée par un seul échantillon de données) pour une détection non cohérente des échantillons de données 342.

Comme le remarquera l'homme de l'art, plusieurs parties de réception 322 à 323 et antennes 324 à 325 respectives peuvent être utilisées pour obtenir une diversité dans l'espace. La Nième partie de récepteur fonctionnera d'une façon pratiquement similaire pour extraire les échantillons de données du signal reçu à spectre de propagation sur le canal radio numérique 320 comme la partie de réception 322 décrite ci-dessus. Les sorties 342 à 352 des N parties de réception sont fournies, de préférence, à un moyen de sommation 350 qui combine en diversité les échantillons de données d'entrée en une suite composite d'échantillons de données détectés de façon cohérente 360.

Les échantillons de données détectés de façon cohérente 360 individuels formant des données de décision de régularité sont alors fournis à une partie de décodage 354 comprenant un moyen de désentrelacement 362 qui désentrelace les données d'entrée de décision de régularité 360 au niveau individuel de données. Dans le moyen de désentrelacement 362, les échantillons de données détectés de façon cohérente 360 sont fournies, de façon individuelle, dans une matrice définissant un bloc de taille prédéterminée de données d'entrée de décision de régularité 360. Les données d'entrée de décision de régularité 360 sont placées sur des positions de la matrice telles que la matrice soit remplie rangée par rangée. Les données de décision de régularité désentrelacées 364 sont sorties, de façon individuelle, de positions de la matrice telles que la matrice soit vidée colonne par colonne. Les données de décision de régularité désentrelacées 364 sont générées par le moyen de désentrelacement 362 à la même cadence que sur leur entrée (par ex. 19,2 kilomesures/s).

La taille prédéterminée du bloc de données de décision de régularité définies par la matrice et dérivée du taux maximum d'échantillonnage des échantillons de données à partir du signal à spectre de propagation reçu dans le bloc de transmission de longueur prédéterminée.

Les données de décision de régularité désentrelacées 364 sont fournies à un décodeur 366 qui utilise des techniques de décodage à probabilité maximum pour générer des bits de données de canal de trafic estimés 368. Les techniques de décodage à probabilité maximum peuvent être améliorées à l'aide d'un algorithme qui est pratiquement similaire à un algorithme de décodage de Viterbi. Le décodeur 366 utilise un groupe des données de décision de régularité désentrelacées 364 individuelles pour former un ensemble de mesures de transition de décision de régularité pour une utilisation à chaque stade particulier du temps du décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 366.Le nombre de données de décision de régularité désentrelacées 364 dans le groupe utilisées pour former chaque ensemble de mesures de transition de décision de régularité correspond au nombre de symboles de données 306 à la sortie du codeur à convolution 304 générés à partir de chaque bit de données 302 d'entrée. Le nombre de mesures de transition de décision de régularité dans chaque ensemble est égal à 2 élevé à la puissance du nombre de données de décision de régularité désentrelacées 364 dans chaque groupe. Par exemple, lorsqu'on utilise un codeur à convolution de 1/2 dans l'émetteur, deux 306 sont générés à partir de chaque bit de données 302 d'entrée.Alors, le décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 366 utilise des groupes de deux données de décision de régularité désentrelacées 364 individuelles pour former quatre mesures de transition de décision de régularité pour une utilisation à chaque stade du temps dans le décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 366.Les bits de données de canal de trafic estimés 368 sont générés à une cadence liée à la cadence d'entrée des données de décision de régularité désentrelacées 364 dans le décodeur d'estimation de séquence de probabilité maximum 366 et à la cadence fixée utilisée pour coder à l'origine les bits de données de canal de trafic 302 (par ex. si les données de décision de régularité désentrelacées 364 sont entrées à la cadence de 19,2 kilomesures/s et si le taux de codage d'origine est de 1/2, les bits de données de canal de trafic estimés 368 sont générés alors à une cadence de 9600 bits/s.Les bits de données de canal de trafic estimés 368 sont fournis à un microprocesseur 4P 370 qui interprète les bits de données de canal de trafic estimés 368 et d'autres champs, comprenant les champs d'un Message de Direction de
Passage de communication Étendu, transmis sur le canal de communication numérique radio 108. Le microprocesseur ssP 370 est couplé à des fonctions attenantes 372 effectuant des fonctions cellulaires attenantes similaires à celles effectuées par les blocs 207, 272 et 307.

La Figure 4 illustre, de façon globale, la structure à couches de protocole pour un système de communication à
Plusieurs Accès à Division par Code CDMA. Comme illustré sur la Figure 4, le protocole est divisé de façon logique en couches conceptuelles. La couche 1 400 ou la couche physique du canal de communication numérique radio 108 comprend les fonctions associées à la transmission des bits. Ces fonctions comprennent la modulation, le codage, la mise en trames et la mise sur canal via des ondes radio.

Une sous-couche de multiplexage 402 assure les fonctions de multiplexage qui permettent le partage du canal de communication numérique radio 108 pour les données d'utilisateur et la transmission des processi. La couche de protocole de transmission 2 est subdivisée en une couche primaire de trafic 2 404 et en une couche secondaire de trafic 2 406 et représente le protocole associé à la délivrance fiable de messages de transmission de plus haute couche (par exemple, des couches supérieures 408, 410) entre le premier poste de base 102 et le poste mobile 106.

De tels messages de transmission de couche supérieure comprennent une retransmission de message et une détection de réplique.

Comme mentionné précédemment, des options de service pour l'IS-95A sont définies par TSB58 et comprennent couramment le service de voix à cadence variable de base (8 kbps), le retour de boucle de poste mobile, le service amélioré de voix à cadence variable (8 kbps), le service de données asynchrones, le fac-similé de groupe III, les services de court message, le service de données par paquets par protocole de commande de transmission/protocole
Internet et le service de Données par Paquets Numériques
Cellulaires (CDPD) de Point à Point (PPP). Tout le protocole organisant la sous-couche de multiplexage 402 cidessus dépend de l'option de service. En d'autres termes, une transmission du premier poste de base 102 vers le poste mobile 106 pour modifier une option de service est effectué sur la couche 2 404, 406 ou au dessus.

Un autre paramètre transmis au poste mobile 106 par le premier poste de base 102 est un paramètre dit de réglage de cadence qui est utilisé pour définir la cadence des données utilisée sur le canal de communication numérique radio 108. L'IS-95A définit couramment deux paramètres de réglage de cadence, un réglage de cadence 1 et un réglage de cadence 2 et chaque réglage de cadence possède son propre ensemble d'options de service. Comme une modification de réglage de cadence risque altérer le canal de communication numérique radio 108 (en modifiant le taux de vocodage sur le canal et ainsi, la largeur de bande du canal), une modification de réglage de cadence n'est pas transparente pour la couche 1 400, la couche physique supportant le canal de communication numérique radio 108.

Cependant, une fois le paramètre de réglage de cadence établi, une option de service peut être modifiée sans altérer la couche physique. En d'autres termes, toute modification d'option de service pour un réglage de cadence donné est transparente pour la couche 1 400, la couche physique supportant le canal de communication numérique radio 108.

Comme établi plus haut, une option de service dans un système de communication CDMA 100 est modifiée dans un poste mobile 106 selon l'invention en déterminant, tout d'abord, l'option de service devant être utilisée par le poste mobile 106 et en transmettant au poste mobile 106 des données représentant l'option de service dans un message préexistant. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, les données représentant l'option de service sont un champ de 16 bits représentant une option parmi une pluralité d'options de service et le message préexistant est un
Message de Direction de Passage de communication Étendu. La
Figure 5 illustre un message de passage de communication et de façon spécifique, un Message de Direction de Passage de communication Étendu 500 possédant, à la fois, des données concernant le passage de communication et les données d'option de service selon l'invention.Comme illustré sur la Figure 5, le Message de Direction de Passage de communication Étendu 500 possède un champ de Champs
Additionnels 502 qui est réservé à une utilisation par un fabriquant de poste de base/mobile comme requis et possède une longueur de 16 bits. Dans le mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, le champ de Champs
Additionnels 502 dans le Message de Direction de Passage de communication Étendu 500 contient les données d'option de service de 16 bits utilisées pour modifier l'option de service dans le poste mobile 106. Comme une modification de l'option de service survient sur la couche 2 et au dessus (comme mieux illustré sur la Figure 4), le champ de Champs
Additionnels 502 peut contenir une option de service pour soit la couche primaire de trafic 2 404 (comme représenté par le champ de données 504), soit la couche secondaire de trafic 2 406 (comme représenté par le champ de données 506).

Certains systèmes de communication à Accès Multiple à
Division dans le Temps (TDMA) comme le Système Numérique
Cellulaire Européen (Système par Satellite pour des
Communications Mobiles ou GSM) et le Système Numérique
Cellulaire du Japon (Cellulaire Numérique Personnel ou PDC) utilisent un message de passage de communication pour modifier certaines caractéristiques de couche 1, c'est-àdire les caractéristiques concernant le canal de communication numérique radio 108. Cependant, comme décrit ci-dessus, une modification d'option de service dans un système de communication à Plusieurs Accès à Division par
Code CDMA pour un réglage de cadence donné est complètement transparente sur le canal de communication numérique radio 108 car toute transmission liée à la modification d'option de service est effectuée sur la couche 2 404, 406 ou au dessus.

Un exemple usuel de la façon dont une option de service peut être modifiée dans un poste mobile est fourni comme suit en référence à la Figure 1. En considérant que le poste mobile 106 est situé dans une première zone de couverture 104 et communique avec un premier poste de base 102 supportant un premier ensemble d'options de service et entre dans une second zone de couverture 110 servie par un second poste de base 112 supportant un second ensemble d'options de service, le premier poste de base 102 identifiera alors tout d'abord le fait qu'un passage de communication cellulaire est requis. Sans supporter la condition d'option de service, le passage de communication cellulaire est requis pour permettre au poste mobile 106 de conserver la communication de la première zone de couverture 104 à la second zone de couverture 110.

A ce stade, comme le premier poste de base 102 est averti qu'un passage de communication cellulaire est nécessaire, le premier poste de base 102 peut déterminer, de même, l'option de service à utiliser et vérifier si le second poste de base 112 supporte l'option de service déterminée. Cette étape est nécessaire car le second poste de base 112 peut être un poste de base d'un opérateur différent qui a choisi de supporter différentes options de service. Comme le remarquera l'homme de l'art, l'information disponible d'option de service peut résider soit sur le premier poste de base 102, soit sur la CBSC 114.En poursuivant sur la base de la détermination, le premier poste de base 102 insérera la représentation des données de l'option de service déterminée dans le champ de
Champs Additionnels 502 du Message de Direction de Passage de communication Étendu 500 et transmettra le Message de
Direction de Passage de communication Étendu 500 au poste mobile 106. Le poste mobile 106 recevra le Message de
Direction de Passage de communication Étendu 500 et envoie les données dans le message au microprocesseur pP 370 pour interprétation. Le microprocesseur ssP 370 interprète les données reçues, modifie l'option de service sur la base de la représentation des données dans le champ de Champs
Additionnels 502 et modifie le récepteur 303 du poste mobile 106 de façon à effectuer un passage de communication cellulaire selon l'invention.

Comme le remarquera l'homme de l'art, une modification d'option de service selon l'invention n'est pas limitée à un passage de communication cellulaire comme décrit ci-dessus. Par exemple, une modification d'option de service selon l'invention peut être appliquée, de façon avantageuse, à des passages de communication intracellulaires. En référence à la Figure 1, le poste mobile 106 peut nécessiter un passage de communication intracellulaires à cause des contraintes du système. Comme exemple, les contraintes de capacité peuvent limiter les options de service supportées par un premier poste de base 102 donné. Lors des instants de grande capacité du système (pics durant la journée), le premier poste de base 102 pourrait être conçu pour ne pas supporter certaines options de service prenant du temps sur canal comme un fac-similé de groupe III.Lorsque la capacité du système est réduite (instants sans pic de la journée), le premier poste de base 102 permettrait alors le support de toutes les options de service. Ces contraintes de système peuvent être prévues, d'une façon transparente, pour le canal de communication numérique radio 108 supporté par le protocole de la couche 1 400.

Comme aucun temps additionnel n'est requis pour effectuer le processus fastidieux de négociation de l'art antérieur, le système de communication à Plusieurs Accès à
Division par Code CDMA selon l'invention effectue une modification d'option de service sans subir d'augmentation du taux d'appels sautés. De plus, comme toute la transmission survient sur la couche 2 404, 406 ou au dessus, la modification d'option de service selon l'invention est transparente pour le canal de communication numérique radio 108 supporté par le protocole de la couche 1 400. Finalement, comme le poste mobile 106 ne retarde pas l'entrée du passage de communication régulier, les interférences du système sont réduites, entraînant une augmentation correspondante de la capacité du système par rapport au procédé de l'art antérieur de modification d'option de service.

Tandis que l'invention a été illustrée et décrite en particulier en référence à un mode de mise en oeuvre particulier, l'homme de l'art comprendra que diverses variantes de formes et de détails peuvent être envisagées sans sortir de l'esprit et du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de modification d'une option de service dans un système de communication à Accès Multiple à

Division par Code CDMA, procédé caractérisé par les étapes suivantes

- la détermination d'une option de service devant être utilisée par un poste mobile; et

- la transmission au poste mobile de données représentant l'option de service dans un message préexistant.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données représentant l'option de service comprennent, de plus, un champ de 16 bits représentant une option parmi une pluralité d'options de service.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le message préexistant comprend, de plus, un message de passage de communication.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de transmission d'une donnée représentant l'option de service dans un message préexistant est transparente pour une couche physique sur laquelle survient l'étape de transmission.

5. Procédé de modification d'une option de service dans un poste mobile en communication avec un poste de base de système de communication à Accès Multiple à

Division par Code CDMA, procédé caractérisé par les étapes suivantes

- la réception dans un message de passage de communication, transmis du poste de base, de données représentant l'option de service à utiliser; et

- la modification de l'option de service dans le poste mobile sur la base des données reçues dans le message de passage de communication.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de modification de l'option de service est transparente pour une ressource physique dans laquelle est transmis le message de passage de communication.

7. Procédé de modification d'une option d'un service dans un poste mobile compatible avec un système de communication à Accès Multiple à Division par Code CDMA, le poste mobile étant en communication avec le premier poste de base et demandant un passage de communication du premier poste de base sur un second poste de base, le poste mobile mettant en oeuvre une option courante de service supportée par le premier poste de base, procédé caractérisé par les étapes suivantes

sur le premier poste de base

- la détermination de l'option de service devant être utilisée par le second poste de base;

- l'insertion d'une représentation de données de l'option de service déterminée dans un message de passage de communication; et

- la transmission du message de passage de communication au poste mobile lorsque le passage de communication est requis;

sur le poste mobile

- la réception du message de passage de communication du premier poste de base;

- la modification de l'option de service sur la base de la représentation de données; et

- la modification de la communication du premier poste de base au second poste de base sur la base du message de passage de communication.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier poste de base et le second poste de base de la communication à Accès Multiple à

Division par Code CDMA supportent un passage de communication régulier.

9. Poste mobile supportant une pluralité d'options de service et compatible avec un système de communication à Accès Multiple à Division par Code CDMA, poste mobile caractérisé par

- un récepteur pour recevoir un message de passage de communication contenant une donnée représentant une option de service et une donnée concernant un passage de communication de communication; et

- un microprocesseur pour interpréter le message de passage de communication de façon à mettre en oeuvre l'option de service correspondant à la représentation de données et pour modifier le récepteur du poste mobile de façon à effectuer le passage de communication de communication.

10. Poste mobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le message de passage de communication est un message de passage de communication concernant un passage de communication entre cellules ou un passage de communication intracellulaire.