HU214413B - Berendezés és eljárás CDMA-cellás kommunikációs rendszerben egy bázisállomást egyidejűleg elérni kívánó mobil állomások közötti üzenetütközés csökkentésére - Google Patents

Abstract

A több szórt spektrűmú adókészülék által egyidejűleg kisűgárzőttüzenetek közötti ütközéseket azáltal csökkentjük, hőgy az adásőkatelősztjűk a vevőkészülék rendelkezésre álló kapacitásai kö ött. Mindenmőbil állőmásnál egy vagy több véletlenszerűsítési módszertalkalmazűnk az adásők szétősztására. A mőbil állőmásőkmikrőprőcesszőrt (100), kódőló egységet (140), időzítés-generátőrt(136) hősszú PN kód sőrőzat generátőrt (146) és kizárólagős VAGYáramkört (152) tartalmaznak. A rendszert CDMA mőbil telefőnrendszerben alkalmazzűk. ŕ

Description

A jelen találmány cellás távbeszélő rendszerekkel kapcsolatos. Közelebbről meghatározva a jelen találmány tárgya rendszer cellás távbeszélő rendszer megbízhatóságának fokozására olyan környezetben, ahol jelentős mértékű a többutas hullámterjedés, illetve olyan feltételek mellett, amikor egyidejűleg nagy számú mobil távbeszélő egység kísérli meg elérni ugyanazt a bázisállomást.

Számos kommunikációs rendszer tartalmaz olyan többszörös adókészüléket, amelynek véletlenszerűen kell elérnie egy vagy több vevőkészüléket. Ilyen többszörös hozzáférésű rendszer például a helyi területi hálózat (LAN) vagy a cellás távbeszélő rendszer. Az ilyen rendszereknél, ha egyidejűleg több adókészülék kísérli meg az adást, az üzenetek zavarhatják egymást (ütközhetnek egymással). A vevőkészülék nem tudja megkülönböztetni az egymással ütköző üzeneteket.

BERTSEKAS és társai Data Networks c. könyvének (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1987) 4. fejezete két ilyen többszörös hozzáféréses technikát mutat be, éspedig az általában „Aloha”, illetve „Slotted Aloha” néven ismert rendszereket. Az Aloha technika esetében bármely adókészülék bármikor küldhet üzenetet. Annak felismerését követően, hogy a küldött üzenet ütközött egy másik üzenettel, az adókészülék egy véletlenszerű késleltetési idő elteltéig várakozik, majd újból leadja az üzenetet. A Slotted Aloha technika esetében minden üzenetet egy meghatározott hosszúságú időszeletbe illesztenek be. Annak felismerését követően, hogy a küldött üzenet ütközött egy másik üzenettel, az adókészülék egy véletlenszerű értéknek megfelelő számú időszelet elteltéig várakozik, majd újból leadja az üzenetet. A véletlenszerű késleltetés beiktatása mindkét esetben annak elkerülésére irányul, hogy az adókészülékek megismételt adásai egyidejűek legyen.

A kódosztásos többszörös eléréses (CDMA) moduláció alkalmazása egyike azon módszereknek, amelyek megkönnyítik a kommunikációt nagy számú rendszerhasználójelenléte esetén. A CDMA-technika cellás távbeszélő rendszerben való alkalmazását ismerteti az US-PS 5,056,031 jelű szabadalmi leírás (címe: „Eljárás és berendezés adóteljesítmény vezérlésére CDMA-cellás távbeszélő rendszerben”) és az US-PS 5,103,459 jelű szabadalmi leírás (címe: „Rendszer és eljárás jel-hullámalakok előállítására CDMA-cellás távbeszélő rendszerben”). Ezek információ-tartalma a jelen leírás részének tekintendő.

A fentebb említett szabadalmi leírás olyan többszörös hozzáféréses technikát ismertet, amelynél nagy számú, CDMA szórt spektrumú kommunikációs jeleket alkalmazó mobil állomás kommunikál bázisállomások útján. A bázisállomások mobil telefonokat kapcsoló MTSO központhoz vannak csatlakoztatva, az MTSO központ pedig nyilvános kapcsolásos telefonhálózattal (PSTN) van összekötve.

A CDMA szórt spektrumos technika behatárolja azon mobil állomások maximális számát, amelyek egyidejűleg kommunikálhatnak a bázisállomással, mivel valamennyi állomás ugyanazt a frekvenciasávot használja. Minden mobil állomásnak van egy saját álzaj (PN) kódja, amellyel az adott mobil állomás az általa átvitt jelet modulálja. A fentebb hivatkozott szabadalom esetében ezt a PN kódot „hosszú PN kód”-nak nevezik. Amikor hívás kezdeményezésére kerül sor, azaz a bázisállomás kiválasztja az éppen adó mobil állomásnak megfelelő hosszú PN kódot, a bázisállomás képes venni és demodulálni a mobil állomás által továbbított jelet. Hasonlóképpen, a mobil állomás képes venni és demodulálni a bázisállomás által továbbított jelet. Egyes rendszereknél a jelek „pilot” PN kóddal is modulálva lehetnek.

Azonban bizonyos típusú átviteleknél előnyösebb közös hosszú PN kódot alkalmazni ahelyett, hogy minden mobil állomásnak egyedi hosszú kódja lenne. Ilyen átvitel valósul meg például akkor, amikor egy hívást kezdeményező mobil állomás üzenetet továbbít. A hívást kezdeményező mobil állomás ezt a kérést egy megfelelő közös PN kódot alkalmazó közös „elérési csatornán” át továbbíthatja. A bázisállomás oly módon figyeli az elérési csatornát, hogy demodulálja az adott PN kódot alkalmazó jelet. Az elérési csatorna alkalmazása azért szükséges, mert az olyan üzenetek, mint a hívást kezdeményező üzenet, a beszédátvitel esetéhez képest viszonylag rövidek, és a vevőkészülék könnyebben tud figyelni egy viszonylag kis számú elérési csatornát, mint azt a nagy számú egyedi „forgalmi csatornát”, amellyel a mobil állomások saját hosszú PN kódjaik révén társítva vannak.

A mobil állomás az elérési csatornát nemcsak hívás kezdeményezésére használhatja, hanem a már kezdeményezett hívásokon kívüli időszakokban bármely információt továbbíthat ezen keresztül a bázisállomásnak. Például az elérési csatornát arra is felhasználhatja a mobil állomás, hogy válaszoljon a bázisállomás által egy „keresési csatornán” át kezdeményezett bejövő hívásra.

A fentiekben tárgyalt körülmények bármelyikének esetében egyidejűleg több mobil állomás továbbíthat üzeneteket az elérési (hozzáférési) csatornán át. Ha egyidejűleg két mobil állomás továbbít üzenetet, és nincs többszörös jelűt, az átvitt jelek időben elkülönülve érkeznek a bázisállomáshoz, éspedig az egyes mobil állomások és a bázisállomás közötti távolság kétszerese közötti eltérésnek megfelelő késleltetéssel. A lehetséges üzemmódok többségénél valószínűtlen, hogy egyidejűleg nagy számú mobil állomás legyen pontosan azonos távolságra a bázisállomásoktól. Az egyidejűleg átvitt üzenetek azonban mégis ütközhetnek egymással, ha két vagy több mobil állomás fenti távolsága közelítőleg azonos. A bázisállomás a legtöbb esetben meg tudja különböztetni az üzeneteket, mivel azok egy PN chipnél (mikro-időszeletnél) nagyobb időeltéréssel érkeznek a bázisállomáshoz.

Bizonyos üzemi feltételek mellett azonban nagy az ütközés valószínűsége. Ez a helyzet például akkor, amikor nagy számú mobil állomás egyidejűleg közelíti meg valamely cella határát. Ilyenkor a mobil állomások által kezdeményezett hívások nagy része eredménytelen. Az elérési csatornán át leadott üzenetek ugyanis lényegében egyidejűleg érkeznek a bázisállomáshoz, mivel a mobil állomások közelítőleg azonos távolságra vannak a bázisállomástól, amikor a cella határánál vannak.

HU 214 413 Β

Előfordulhat az is, hogy (például természeti katasztrófa bekövetkezte miatt) egyidejűleg nagy számú mobil felhasználó kísérli meg a hívást. Ilyenkor a sok mobil állomás által egyazon elérési csatornán át továbbított üzenetek meghaladhatják a bázisállomás processzorénak áteresztőképességét.

A mobil állomások számának növekedésével és a többutas reflexiók fokozódásával nő a valószínűsége az elérési csatornában bekövetkező ütközéseknek. A többszörös jelűt bonyolít) a a problémát, mert amíg a két átvitt üzenet fő jelösszetevői között egy vagy több mikro-időszeletnek megfelelő időkülönbség lehet, az átvitt többutas összetevők esetében általában nem ez a helyzet. Az US-PS 5,109,309 jelű szabadalmi leírás szerint (címe: „Választóvevő CDMA-cellás mobil telefon rendszerhez”) a bázisállomás választó vevőjének több korrelátora lehet, amelyek a vétel minőségének javítása érdekében kombinálják a vett többutas jelösszetevőket. A többutas összetevők között előforduló kétértelműségek azonban csökkentik a választóvevő hatékonyságát. Ezek a problémák és hiányosságok jól ismertek a szakmában. A találmány célja ezek kiküszöbölése.

A jelen találmány lehetővé teszi az egyidejűleg üzemben levő szórt spektrumú adókészülékek közötti interferenciák csökkentését, valamint az átvitt üzenetek jobb elosztását vevőkészülék rendelkezésre álló kapacitásai között. A jelen találmány általánosan alkalmazható minden olyan kommunikációs rendszernél, amelyben több adókészülék kísérelhet meg egyidejűleg koordinálatlan kommunikációt egy vevőkészülékkel, ide értve a helyi területi hálózatokat is. A jelen találmány egy példakénti kiviteli alakja esetében az adókészülékek elérési csatornán át üzeneteket továbbító mobil állomások, a vevőkészülék pedig egy CDMA-cellás kommunikációs hálózat valamely bázisállomása.

Minden mobil állomás egy vagy több véletlenszerűséget biztosító eljárást alkalmaz az elérési csatorna útján történő átvitelhez. A véletlenszerűséget biztosító eljárások az ütközések csökkentése érdekében elkülönítik egymástól az átvitt jeleket. Az első véletlenszerűséget biztosító eljárás oly módon különíti el egymástól az elérési csatorna jeleit, hogy minden jelet egy véletlenszerűen meghatározott időértékkel késleltet. A második véletlenszerűséget biztosító eljárás oly módon különíti el egymástól az elérési csatorna jeleit, hogy véletlenszerűen változtatja a jelek közvetlen jelsorozat szóródását.

Az első, „PN véletlenszerűsítésnek” nevezett véletlenszerűsítési technika esetében a mobil állomás késlelteti az elérési csatorna útján átvitt jeleit, éspedig egy olyan kis időértékkel, amely egyenlő egy mikro-időszelettel vagy nagyobb annál, de sokkal kisebb, mint magának az üzenetnek a hossza. A „slotted aloha” technikát alkalmazó nem szórt spektrumú kommunikációs rendszer ezzel szemben ütközés esetén általában megvárja az átvitel nyugtázását. Ha ütközés következik be, amit általában az jelez, hogy nem érkezik nyugtázás, a mobil állomásnak egy véletlenszerűen meghatározott (általában néhány időszeletnek megfelelő) késleltetési idő elteltéig várakoznia kell, mielőtt ismét továbbítaná az üzenetet. Mivel a jelen találmány szórt spektrumú rendszerekkel kapcsolatos, a fentiek szerinti távolságkülönbségek természetes módon csökkentik az ütközések valószínűségét. További csökkenést érünk el azáltal, hogy olyan, álzaj (PN) segítségével véletlenszerűvé tett késleltetést alkalmazunk, amely általában jóval rövidebb egy időszeletnél.

Bár a valódi véletlenszerűsítés volna az ideális, álvéletlen módszert alkalmazunk annak biztosítása érdekében, hogy a bázisállomás megkaphassa a mobil állomás által alkalmazott késleltetés értékét, amelyre szüksége van ahhoz, hogy demodulálni tudja az átvitt jelet. A PN véletlenszerűsítés útján biztosított késleltetés álvéletlen megvalósításának egyik lehetősége egy olyan „zörejalgoritmus” alkalmazása, amelynél az adott mobil állomáshoz tartozó egyedi számot használjuk fel. A bemenő szám például az adott mobil állomás elektronikus sorszáma (ESN) lehet. Annak, hogy a PN véletlenszerűsítés útján előállított késleltetés kiszámításához álvéletlen technikát alkalmazunk, az a további előnye is megvan, hogy a bázisállomás a mobil állomás által alkalmazott késleltetés értékének ismeretében sokkal gyorsabban tudja vermi azt a jelet, amelyet a mobil állomás ezt követően egy forgalmi csatornán át továbbítani fog.

A PN véletlenszerűsítés egy olyan eset kapcsán érthető meg jól, amikor több mobil állomás ad egyidejűleg ugyanazon cella határáról, vagyis a bázisállomástól számított azonos távolságból. Ekkor a PN véletlenszerűsítés lényegében egy-egy véletlenszerű értékkel megnöveli az egyes mobil állomások és a bázisállomás közötti effektív távolságot.

A többszörös jelűt lényegesen megnehezíti a különféle mobil állomások által egyidejűleg továbbított jelek megkülönböztetését a bázisállomás számára. Elképzelhető, hogy adott esetben a PN véletlenszerűsítéssel előállított kis mértékű késleltetés nem elégséges ahhoz, hogy elkülönítsük azokat a többutas összetevőket, amelyeket egyébként a bázisállomás választóvevője szokott elkülöníteni a többszörös jelutas környezetben történő vétel minőségének javítása érdekében.

Az ilyen, többszörös jelutas környezetben a második, „csatoma-véletlenszerűsítésnek” nevezett véletlenszerűséget biztosító technika alkalmazásával javítható az átvitel minősége. Amint az a fentiekben hivatkozott szabadalmi leírásokban olvasható, a CDMA-adókészülék egy PN kód alkalmazásával modulálja a jelét, és a CDMA-vevőkészülék a PN kód helyi megfelelőjének alkalmazásával demodulálja a vett jelet. A csatoma-véletlenszerűsítés esetében a mobil állomás véletlenszerűen változtatja azt a PN kódot, amellyel modulálja az elérési csatorna jelét. A PN kód megváltoztatása gyakorlatilag megnöveli az elérési csatornák számát. A bázisállomásnak olyan vevőkészüléke van, amely minden lehetséges elérési csatornához megfelel. A bázisállomás még többszörös jelűt esetén is különbséget tud tenni a különféle elérési csatornákon át érkező egyidejű üzenetek között.

Ha csatoma-véletlenszerűsítést alkalmazunk, a bázisállomás a mobil állomásnak kiküldhet egy, az elérési csatornák maximális számát reprezentáló paramétert. Ez a paraméter azon különféle PN kódok maximális számát reprezentálja, amelyeket a bázisállomás venni képes. A bázisállomás ezt a maximális elérési csatorna paramétert akkor továbbítja a mobil állomásnak, amikor a bázisállomás és a mobil állomás között a rendszerre vonatkozó általános információk periodikusan ismétlődő átadása egyébként is megtörténik.

Ha a bázisállomás által vett ilyen átvitelek száma meghaladja az elérési csatornák számát, a bázisállomás adott esetben nem tud különbséget tenni az egyidejű átvitelek között. Ezért a mobil állomás egy harmadik, „backoff véletlenszerűsítésnek” nevezett, valamint egy negyedik „perzisztencia véletlenszerűsítésnek” nevezett technikát is alkalmazhat a PN véletlenszerűsítésen és a csatomavéletlenszerűsítésen kívül.

A valamely bázisállomással kommunikálni kívánó mobil állomás által egy elérési csatornán át továbbított üzenetet „próbaüzenetnek” nevezzük. Ha a bázisállomás sikeresen megkülönbözteti és veszi a próbaüzenetet, nyugtázó üzenetet továbbít a mobil állomásnak. Ha a mobil állomás egy előre meghatározott várakozási idő elteltéig nem kap nyugtázó üzenetet, újabb próbaüzenetet kísérel meg továbbítani. Az ilyen próbaüzenetek egy előre meghatározott számát „elérési próbaüzenet sorozatnak” nevezzük. A teljes elérési próbaüzenet sorozat többször megismételhető, ha a mobil állomás egy sorozat egyetlen próbaüzenetére sem kap nyugtázó üzenetet.

A backoff véletlenszerűsítésnél a mobil állomás egy véletlenszerű késleltetést iktat be az egymást követő próbaüzenetek közé. A mobil állomás minden próbaüzenet megkezdése előtt egy előre meghatározott tartományon belül egy véletlenszerű számot állít elő, és a próbaüzenetet ezzel a véletlenszerű számmal arányos mértékben késlelteti.

Perzisztencia véletlenszerűsítés esetén a mobil állomás minden elérési próbaüzenet sorozat elé egy véletlenszerű késleltetést iktat be. A mobil állomás minden elérési próbaüzenet sorozat megkezdése előtt összehasonlít egy véletlenszerűen előállított számot egy előre meghatározott perzisztencia paraméterrel. Ez a perzisztencia paraméter egy valószínűségi érték, amelyet annak meghatározására használunk fel, hogy egy elérési próbaüzenet sorozat bekövetkezik-e vagy sem. A mobil állomás csak akkor kezdi meg az elérési próbaüzenet sorozatot, ha ez a véletlenszerű szám a perzisztencia paraméter által meghatározott számok tartományában van. Ha perzisztencia véletlenszerűsítést alkalmazunk, a mobil állomás előre meghatározott időközökben mindaddig ismételgeti a próbát, amíg az eredményre nem vezet, tehát amíg a próbaüzenetre nyugtázó üzenet nem érkezik.

Végül, ha a mobil állomás egy előre meghatározott számú elérési próbaüzenet sorozat egyetlen próbaüzenetére sem kap nyugtázó üzenetet, abbahagyja a próbálkozást.

Cellás távbeszélő rendszereknél a mobil állomás az elérési csatornákat veszi igénybe a bázisállomás felé irányuló minden olyan átvitelnél, amely nem minősül beszédátvitel jellegűnek. A mobil állomás például abban az esetben igényli a kommunikációt a bázisállomással, ha a mobil felhasználó hívást kezdeményez. A mobil állomás abban az esetben is az elérési csatornát veszi igénybe, amikor válaszol a bázisállomásnak egy bejövő hívásról jelzést adó üzenetére. Az utóbbi esetben a bázisállomás programozhatja a keresési csatornán át továbbított üzeneteit annak érdekében, hogy hatékonyabban tudj a kezelni a mobil állomásokból érkező azon válaszokat, amelyek egy bizonyos időszak alatt várhatók. Mivel a bázisállomás bizonyos mértékig befolyásolni tudja a körülményeket, a mobil állomásoknak nem kell perzisztencia véletlenszerűsítést alkalmazniuk a válaszok továbbításánál.

A mobil állomások tovább csökkenthetik az egymás közötti interferenciát, ha üzeneteiket csak azzal a minimális teljesítménnyel továbbítják, amely szükséges ahhoz, hogy a bázisállomás még képes legyen vermi a jeleiket. A mobil állomás az első próbaüzenetet valamivel alacsonyabb teljesítményszinten továbbítja, mint amely ahhoz szükséges, hogy elérje a bázisállomást. Ez a rögzített becsült érték lehet egy előre meghatározott érték is, de lehet számított érték is, amelyet például a mobil állomás által a bázisállomástól korábban vagy jelenleg vett valamely jel mért teljesítményértékéből származtatunk. Egy előnyös kiviteli alak esetében a mobil állomás a bázisállomástól vett teljesítményt méri. Ezt a bázisállomás által kisugárzott teljesítmény és a veszteségi tényező szorzata adja. A mobil állomás ezt a becsült értéket használja fel egy állandó korrekcióval és különféle beállítási tényezőkkel együtt a kezdeti átviteli teljesítmény beállításához. A beállítási tényezőket a bázisállomás továbbíthatja a mobil állomásnak. Egyes tényezők a bázisállomás kisugárzott teljesítményének felelnek meg. Mivel a vonali veszteség a mobil állomástól a bázisállomásig, illetve a bázisállomástól a mobil állomásig lényegében azonos, a bázisállomáson vett jel szintjének megfelelőnek kell lennie, ha a bázisállomás a megfelelő korrekciós tényezőket szolgáltatta. Azt követően, hogy az első elérési próbaüzenet ezzel a minimális teljesítményszinttel továbbításra került, a mobil állomás az egyes elérési próbaüzenet sorozatokon belül minden egymást követő próbaüzenetnél egy előre meghatározott értékkel növeli a teljesítményt.

A jelen találmány fentiek szerinti, valamint egyéb jellegzetességeit és előnyeit az alábbi leírás és igénypontok, valamint a csatolt rajzok kapcsán világítjuk meg közelebbről. A jelen találmány jobb megértése végett a következőkben a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példákat ismertetjük részletesen. Az

1. ábra egy bázisállomási vevőkészülék egyetlen korrelátora által demodulált két szórt spektrumú jel időbeli alakulását mutatja: a

2. ábra az 1. ábrához hasonló diagram, amely a többszörös jelútnak a jelekre gyakorolt hatását mutatja; a

3. ábra egy bázisállomási vevőkészülék különálló korrelátorai által demodulált két szórt spektrumú jel időbeli alakulását mutatja; a

4. ábra több elérési próbaüzenet időbeli alakulását szemléltető diagram; az

HU 214 413 Β

5. ábra a mobil állomás elérési csatornához tartozó adókészüléke egy előnyös kiviteli alakjának tömbvázlata; és a

6a, 6b ábrák a jelen találmány szerinti véletlenszerű sítési módszereket szemléltető folyamatdiagramot mutatják.

Az 1. ábra szerinti esetben (nem ábrázolt) vevőkészülék két elérési csatorna 10, 12 jelet demodulál, és ily módon megfelelő 14, 16 korrelációs impulzuscsúcsokat hoz létre. A 12 jel valamivel később érkezik, mint a 10 jel, például azért, mert az az adókészülék, amely a 12 jelet kisugározza, távolabb van a vevőkészüléktől, mint az az adókészülék, amely a 10 jelet sugározza ki. A 10, 12 jelek (nem ábrázolt) CDMA-cellás telefon rendszer közvetlen követésű szórt spektrumú jelei lehetnek. Egy ilyen kiviteli alak esetében az adókészülékek mobil állomások elérési csatornához tartozó adókészülékei, a vevőkészülék pedig egy bázisállomás elérési csatornához tartozó vevőkészüléke. Ha azon időpontok közötti eltérés, amelyekben a 10 és 12 jel beérkezik a bázisállomás vevőkészülékébe, kisebb, mint azon PN kód egy mikro-időszelete, amellyel ezek modulálva vannak, a vevőkészülék adott esetben nem képes megkülönböztetni a 10, 12 jeleket. Ez a helyzet állhat elő az 1. ábra szerinti esetben, ha például a két mobil állomás közötti távolság kisebb 120 méternél, és az elérési csatorna mikro-időszelet frekvenciája 1,2288 MHz. Ha a vevőkészülék nem tudja megkülönböztetni a jeleket, akkor ütközésről beszélünk.

Valamennyi mobil állomásnál „PN véletlenszerűsítést” alkalmazunk annak érdekében, hogy csökkenjen a saját átvitt jel és a többi mobil állomás átvitt jelei közötti ütközés valószínűsége ugyanazon átviteli csatornában. PN véletlenszerüsités esetén egy első mobil állomás adókészüléke a 10 jel késleltetésével 18 késleltetett jelet hozhat létre, és egy második mobil állomás adókészüléke pedig a 12 jel késleltetésével 20 késleltetett jelet hozhat létre. A késleltetés előállításához előnyösen ún. „zörej függvényt” alkalmazunk, mivel ez lehetővé teszi, hogy a bázisállomás meghatározza a mobil állomás által alkalmazott késleltetést. A bázisállomás ezután ki tudja számítani a mobil állomástól mért távolságot, éspedig oly módon, hogy megméri, milyen eredő késleltetést szenved a mobil állomáshoz érkező üzenet, és ebből kivonja a hozzáadott PN véletlenszerűsítéssel létrehozott késleltetést.

Az alábbi (1) zörej függvény az adott mobil állomás elektronikus sorszámát (ESN) használja fel a késleltetés előállításához. A zörej függvény a jelet moduláló PN kódsorozat generátor 0 és 512 mikro-időszelete közötti tartományba eső értékű RN késleltetést hoz létre. Meg kell jegyezni, hogy a maximális késleltetés sokkal kisebb, mint az alábbiakban tárgyalt egyéb véletlenszerűsítési módszerek által szolgáltatott késleltetés. A bázisállomás a rendszer inicializálása során vagy más alkalommal PROBE-PN-RAN távolság indexet továbbíthat a mobil állomásnak. Az R késleltetési távolság értéke 2PROBE-PN-RAN

RN=R* ((40503 x (L©H®D))mod2¹⁶)/2¹⁶ (1) ahol

R a késleltetési távolság;

L az ESN legkevésbé szignifikáns 16 bitje;

H az ESN legszignifikánsabb 16 bitje;

D az ESN 12 legkevésbé szignifikáns bitjének tizennégy szerese;

X az X-nél kisebb vagy azzal egyenlő legnagyobb egész számot reprezentálja;

© egy bitenkénti kizárólagos VAGY műveletet reprezentál; és minden más művelet egész számokkal végzett aritmetikai művelet.

A 2. ábra szerinti esetben egy (nem ábrázolt) vevőkészüléki korrelátor két elérési csatorna 22,24 jelet demodulál, és ezeknek megfelelő korrelációs 26,28 impulzuscsúcsokat hoz létre. Az 1. ábra esetéhez hasonlóan a 24 jel valamivel később érkezik, mint a 22 jel. A 22, 24 jeleket a fentiekben leírt módszerrel késleltetjük. A többszörös jelűt következtében a 22, 24 jelekben többutas korrelációs 30, 32 impulzuscsúcsok jönnek létre. De mivel a korrelációs 32 impulzuscsúcs közel van a korrelációs 26 impulzuscsúcshoz, egy bázisállomási választóvevő kombinálni tudja a 26, 30 impulzuscsúcsokat, hogy javítsa a 22 jel vételét. A vevőkészülék azonban adott esetben nem képes megkülönböztetni a 22 jelet a 24 jeltől, ha a többutas korrelációs 32 impulzuscsúcs a korrelációs 26 impulzuscsúcs egy mikro-időszeletén belül kerül vételre, vagy ha a többutas korrelációs 30 impulzuscsúcs a korrelációs 28 impulzuscsúcs egy mikro-időszeletén belül kerül vételre. Ha a 26, 28, 30, 32 impulzuscsúcsok nagyon közel vannak egymáshoz, a vevőkészülék nem tudja meghatározni, hogy melyik impulzuscsúcs melyik jelhez tartozik, és ezért nem tudja azokat kombinálni. Ha azonban egy vagy két mikro-időszeletnek megfelelő, PN véletlenszerűsítéssel előállított késleltetést adunk például a 24 jelhez, akkor a 24 jel a 2. ábra szerinti értelemben jobbra tolódik el, és a korrelációs 32 impulzuscsúcs nem interferál a korrelációs 26 impulzuscsúccsal. Ebben az esetben egy bázisállomási választóvevő feltételezheti, hogy a többszörös jelúti összetevők egymáshoz közel lépnek fel, mint például a 26 és 30 impulzuscsúcsok, és ugyanahhoz az átvitt 22 jelhez tartoznak, és ezért kombinálhatok. Hasonlóképpen egy bázisállomási vevőkészülék feltételezheti, hogy a 28 és 32 impulzuscsúcsok a 24 jelhez tartoznak, és kombinálja ezeket. Ezek a feltételezések helyesek, mivel a többszörös jelútból származó késleltetések jellemző módon kisebbek egy mikro-időszeletnél.

A 3. ábra szerinti esetben két elérési csatorna 34, 36 jelet két különálló (nem ábrázolt) vevőkészüléki korrelátor demodulál. Két (nem ábrázolt) mobil állomási adókészülék „csatoma-véletlenszerűsítést” alkalmazva eltérő PN kódokkal modulálja a megfelelő 34,36jeleket. Ennek következtében a bázisállomás vevőkészülékének eltérő korrelátorokat kell alkalmaznia ezek demodulálásához. Bár a 34, 36 jelek ugyanazt a frekvenciasávot használják, eltérő elérési csatornákat kell elfoglalniuk, mivel eltérő PN kódok alkalmazásával vannak modulálva. A vevőkészülék a 34 jelet egy első elérési csatománakmegfelelő PN kóddal demodulálja, és korrelációs 38 impulzuscsúcsot állít elő, de a 36 jelet a vevőkészülék

HU 214 413 Β zajként értékeli. Ez a jelenség, amely lehetővé teszi a vevőkészülék számára, hogy a 34, 36 jeleket többszörös jelűt esetén is meg tudja különböztetni, jól ismert a szórt spektrumú kommunikáció területén. A bázisállomásnak minden olyan elérési csatorna számára, amelyet a bázisállomás egy vevőkészüléke más elérési csatornákkal egyidejűleg tud venni, rendelkeznie kell egy olyan vevőkészülékkel, amely az adott elérési csatornának megfelelő PN kódot alkalmazza.

Csatoma-véletlenszerűsítés esetén az adókészülék egy előre meghatározott ACC-CHAN készletből véletlenszerűen kiválaszt egy elérési csatornát. A bázisállomás ezt az ACC-CHAN értéket a rendszer incializálása során vagy az üzemelés más fázisában továbbítj a a mobil állomásnak. Azon elérési csatornák számát, amelyek közül egy mobil állomás választhat, általában a rendelkezésre álló eszközrendszer és annak kapacitása limitálja. Az elérési csatornák maximális száma előnyösen 32.

Ha egynél több adókészülék ugyanazt az elérési csatornát választja ki, és ezen a csatornán át egyidejűleg továbbít üzenetet, akkor is bekövetkezhetnek üzenetütközések, ha PN véletlenszerűsítést és csatoma-véletlenszerűsítést is alkalmaznak. Az adókészülékek backoff és perzisztencia véletlenszerűsítést alkalmazhatnak annak érdekében, hogy az üzeneteket az időben jobban széthúzva csökkentsék az ütközéseket. Az utóbbi véletlenszerűsítési technikákkal előidézett késleltetések értéke sokkal nagyobb, mint a PN véletlenszerüsítéssel előállított késleltetés. Az utóbbi módszereket, valamint a PN véletlenszerűsítést és a csatoma-véletlenszerűsítést az alábbiakban a 4. ábra szerinti idődiagramra, az 5. ábra szerinti rendszerre és a 6a, 6b ábrák szerinti folyamatdiagramra hivatkozva tárgyaljuk.

Az 5. ábra szerinti kiviteli példa esetében mobil állomási 100 processzor hajtja végre a 6a ábrán vázolt lépéseket a 102 lépéstől kezdve, amikor kommunikációt kísérel meg egy (nem ábrázolt) bázisállomással. Ez a folyamat minden olyan esetben kiváltható, amikor a (nem ábrázolt) mobil állomásnak információt kell továbbítania a bázisállomáshoz. Például egy felhasználó telefonhívást kezdeményezhet, amelyet a bázisállomáshoz kell továbbítani. A mobil állomás oly módon kísérli meg a kommunikációt, hogy egy vagy több 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118 és 120 „elérési próbaüzenetet” továbbít a bázisállomásnak. Minden elérési próbaüzenet egy üzenetet tartalmaz, és legfeljebb egy „időszelet” hosszúságú. Az időszelet egy előre meghatározott intervalluma annak a rendszeridőnek, amelyhez a fentiekben leírt CDMA-cellás távbeszélő rendszer bázisállomásai és mobil állomásai szinkronizálva vannak. Bár az időszelet tényleges időtartamának értéke esetenként más és más lehet, annak érdekében, hogy az 104, 106...120 elérési próbaüzenetek hossza és véletlenszerűsítése összehasonlítható legyen a fentiekben tárgyalt PN véletlenszerűsítéssel, célszerűen 60 ms körül van. Tehát a PN véletlenszerüsítéssel előállított késleltetés egy időszelet igen kis töredékének felel meg.

Elérési kísérlet alkalmával a mobil állomás mindaddig továbbítja az elérési próbaüzeneteket, amíg a bázisállomástól nem kap ezek egyikére nyugtázást. Tehát ha ütközés van, az üzenet nem kerül nyugtázásra, és a mobil állomás újabb próbaüzenetet küld. Előre meghatározott számú próbaüzenet egy „elérési próbaüzenet sorozatot” alkot. A 4. ábra szerinti esetben a 122 elérési próbaüzenet sorozat 104, 106, 108 elérési próbaüzenetekből, a 124 elérési próbaüzenet sorozat 110,112, 114 elérési próbaüzenetekből és a 126 elérési próbaüzenet sorozat 116, 118, 120 elérési próbaüzenetekből áll.

Hívás kezdeményezése alkalmával a 100 processzor 128 inciáló jelet kap. A 100 processzor 130 lépés keretében egy PROBE próbaüzenet számot és egy SEQ elérési próbaüzenet sorozat számot nullára állít. A 100 processzor 132 lépés során a fentiekben ismertetett zörejfüggvény segítségével meghatározza az PN véletlenszerűsítéssel előállított késleltetés RN értékét. A 100 processzor az RN értéknek megfelelő nagyságú 134 késleltető jelet ad a 136 időzítés-generátornak. A 100 processzor a 138 üzenetadatokat 140 kódoló egységbe továbbítja, amely a fenti US szabadalmi leírásokban leírt módon kódolja azokat. A 142 kódolt üzenetadatokat 144 hosszú PN kóddal moduláljuk, amelyet 146 hosszú PN kód sorozat generátor segítségével állítunk elő. Mint azt a fentiekben kifejtettük, az éppen előállított 144 hosszú PN kód az adott esetben felhasználandó elérési csatornának felel meg. Ezt a modulációt a fentiekben hivatkozott US szabadalmi leírások szintén ismertetik. Bár a modulációt végrehajtó eszközként 152 kizárólagos VAGY áramkört tüntettünk fel, bármely más, a távközlésben ismert egyenértékű szerkezet (például szorzó áramkör) ugyanúgy alkalmazható. Végül a 136 időzítésgenerátor 156, 158, 160 időzítő jeleket ad ezeknek az elemeknek, amelyek meghatározzák az átvitt 164 jel eredő késleltetését.

A 100 processzor 162 lépés keretében meghatározza, hogy a mobil állomás egy, a bázisállomásból származó kommunikációra kísérel-e meg válaszolni, vagy pedig a bázisállomással való kommunikációra irányuló kérés kezdeményezését kísérli-e meg. A felhasználó által kezdeményezett hívás például nem válaszadási, hanem kérési kísérlet. Ha kérési kísérletre van szükség (4. ábra), a 100 processzor a 166 lépést választja. Ha azonban válaszadási kísérletre van szükség, akkor a mobil állomás a 168 lépésnek megfelelően backoff véletlenszerűsítést hajt végre. A backoff véletlenszerűsítésnél a 100 processzor egy véletlenszerű RS számot állít elő 0 és BKOFF+1 között, ahol BKOFF egy előre meghatározott paraméter. A 100 processzor ezután a 170 lépésnél RS számú időszeletnek megfelelő ideig vár, mielőtt végrehajtaná a 166 lépést. A 100 processzor annak következtében tudja megszámlálni a késleltetési időszeleteket, hogy a 136 időzítés-generátortól 172 időszelet-számlálási jelet kap.

A 166 lépés keretében a 100 processzor megismétli a fentiekben tárgyalt kérés/válaszadás tesztet. Ha kérési kísérletre van szükség, a 100 processzor perzisztencia tesztet hajt végre, amely egy vagy több időszeletnyi véletlenszerű késleltetést iktat be az egymást követő elérési próbaüzenet sorozatok közé. A perzisztencia teszt során a 100 processzor 174 lépés keretében véletlenszerű RP valószínűség-értéket állít elő egy időszelet

HU214413 Β kezdeténél. Egy előre meghatározott P paraméter reprezentálja annak a valószínűségét, hogy sor kerül a következő elérési próbaüzenet sorozat továbbítására. A 100 processzor 176 lépésben összehasonlítja P-t RP-vel. Ha RP kisebb P-nél, a perzisztencia teszt eredménye pozitív, és a 100 processzor 178 lépése következik. Ha a perzisztencia teszt negatív, a 100 processzor közvetlenül a legközelebbi időszelet kezdete előtt megismétli ezt a tesztet. Ha a 100 processzor a 166 lépésben azt állapítja meg, hogy nem kérési, hanem válaszadási kísérletre van szükség, akkor 178 lépés következik. Válaszadási kísérletek esetében a perzisztencia tesztre nincs szükség, mivel a bázisállomás (a kérési kísérletek esetétől eltérően) programozni tudja a választ igénylő kommunikációit, tehát nem valószínű, hogy egyidejűleg több bázisállomás fog válaszolni.

A 4. ábra szerinti példa esetében, amely kérési kísérletet ábrázol, a 100 processzor a 174 lépést 180 időpontban, egy időszelet kezdeténél kezdi el. Mivel a mobil állomás kérést kísérel meg, végrehajtja a perzisztencia tesztet. A teszt eredménye negatív, ezért 182 időpontban, közvetlenül egy további időszelet kezdete előtt megismétli azt. A második kísérletnél a teszt eredménye pozitív, ezért a 100 processzor a 178 lépést választja.

A 100 processzor a 178 lépés keretében csatomavéletlenszerűsítést hajt végre. Ennek során egy véletlenszerű RA számot állít elő a 0 és ACC-CHAN közötti tartományban. Az utóbbi az elérési csatornák maximális számát reprezentáló előre meghatározott paraméter. RA azon csatorna sorszámának felel meg, amelyen át továbbításra kerül a 122 elérési próbaüzenet sorozat. A 100 processzor 183 elérési csatorna kiválasztó jelet továbbít a 146 hosszú PN kód sorozat generátornak.

A 100 processzor 184 lépés keretében előre meghatározott INIT-PWR kezdeti szintre állít be egy 186 átviteli teljesítmény jelet, és ezt 188 adókészülékbe továbbítja. CDMA-cellás távközlési rendszereknél, illetve bármely szórt spektrumú kommunikációs rendszernél fontos a háttérzaj szintjének minimalizálása. A háttérzajt nagyrészt a sok adókészülék kombinált jele határozza meg. Ha alacsony a háttérzaj szint, a vevőkészülék könnyebben tudja elválasztani a kívánt szórt spektrumú jelet a zajtól. A zajszint minimalizálása érdekében a jelen találmány szerinti megoldásnál minimalizáljuk az egyes mobil állomások átviteli teljesítményét. Az INIT-PWR kezdeti teljesítményt olyan értékre állítjuk be, amely alatta van annak a szintnek, amely ahhoz szükséges, hogy egy bázisállomás venni tudjon egy üzenetet. A 100 processzor az INIT-PWR értéket előnyösen oly módon becsüli meg, hogy megméri a bázisállomásból előzőleg vagy az adott időpontban vett jelek szintjét. A mobil állomás vevőkészülékét itt nem részletezzük, mivel az a fentiekben hivatkozott US szabadalmi leírásokban le van írva.

A 100 processzor 190 lépés keretében (6b ábra) kikapcsolja a rendszer (nem ábrázolt) elérési üzemmód időzítő egységét, amelynek az lehet a feladata, hogy jelezze a 100 processzor számára, hogy a mobil állomás egy előre meghatározott várakozási perióduson belül nem kapta meg a bázisállomástól várt üzenetet. Ennek az időzítő egységnek az elérési kísérletek során kikapcsolt állapotban kell lennie.

A 192 lépés során az üzenet 104 elérési próbaüzenet formájában kerül átvitelre a kiválasztott RA elérési csatorna útján. Mint a 4. ábrán látható, a PN véletlenszerűsítés tovább késlelteti a 104 elérési próbaüzenet kezdetét, éspedig 194 időpontig, amely RN értékű mikro-időszelettel a 194 időpont után következik be. Ez a késleltetés, amely sokkal rövidebb egy 60 ms-os időszeletnél, a

4. ábrán a szemléletesség érdekében erősen nagyítva van. A 104 elérési próbaüzenet magassága a relatív teljesítményszintet reprezentálja. A 104 elérési próbaüzenet végénél, 196 időpontban a 100 processzor elindít egy nyugtázási várakozást meghatározó belső TA időzítő egységet. Egy előre meghatározott ACC-TMO várakozási paraméter jelöli annak az időnek a hosszát, ameddig a 100 processzornak várakoznia kell a 104 próbaüzenet nyugtázására. Ha a 100 processzor ezen várakozási idő alatt 198 nyugtázó jelet kap, 200 lépéshez lép tovább, és megszünteti az elérési csatorna kérési kísérletet. Ezt követően egyéb műveleteket hajthat végre, amelyek nem képezik tárgyát a jelen találmánynak. Ha az ACC-TMO hosszúságú periódus anélkül telik el, hogy a 100 processzor nyugtázó jelet kapna, 202 lépés következik. A 4. ábra szerinti esetben a TA időzítő egység 204 időpontban jelzi a várakozási idő lejártát.

A 100 processzor 206 lépés keretében eggyel növeli belső próbaüzenet-számláló egységének PROBE értékét. A PROBE értéket 208 lépés keretében NUM-STEP értékkel hasonlítja össze. A NUM-STEP érték előre meghatározott paraméter, amely megadja, hogy az egyes elérési próbaüzenet sorozatokon belül hány elérési próbaüzenetet kell továbbítani, ha nem érkezik nyugtázás. A 4. ábra szerinti esetben a NUM-STEP értéke három, mivel a 122 elérési próbaüzenet sorozat három 104, 106 és 108 elérési próbaüzenetből áll. Ezért a 100 processzor 210 lépéssel folytatja az eljárást.

A 100 processzor a 210 lépés keretében backoff véletlenszerűsítésnek veti alá a próbaüzenetet. Ez a backoff véletlenszerűsítés hasonló a fentiekben leírt backoff véletlenszerűsítéshez azzal az eltéréssel, hogy a próbaüzenet backoff véletlenszerűsítését egy elérési próbaüzenet sorozat egymást követő elérési próbaüzenetei között hajtjuk végre, míg a korábbi backoff véletlenszerűsítés az egyes elérési próbaüzenet sorozatokat megelőzően kerül végrehajtásra. A PROBE-BKOFF érték azonos is lehet a BKOFF értékkel, de el is térhet attól. A 100 processzor a 210 lépés során véletlenszerű RT számot állít elő a 0 és PROBE-BKOFF+1 közötti tartományban. Az utóbbi egy előre meghatározott paraméter. A 100 processzor 212 lépésnél RT időszeletnyi ideig várakozik. A 4. ábra szerinti esetben például RT értéke kettő, tehát a 100 processzor két időszeletnek megfelelő ideig várakozik, éspedig a 214 időpontban kezdődő időszelet kezdetéig.

A 100 processzor 216 lépés keretében megváltoztatja a 186 átviteli teljesítmény jelet, éspedig egy olyan számra, amely mellett a 188 adókészülék átviteli teljesítménye 0,5 PWR-STEP decibel (dB) értékkel nő, ahol PWRSTEP előre meghatározott paraméter. A 100 processzor

HU 214 413 Β ezt követően visszatér a 190 lépéshez, és 218 időpontban (amely RN mikro-időszeletnyivel a 214 időpontban kezdődő időszelet kezdete után van) ugyanazon RA elérési csatornán át növelt teljesítménnyel továbbítja a 106 elérési próbaüzenetet. A 100 processzor a 220 és 222 időpontok közötti intervallumban nem kap nyugtázást. Ezért „1” értékű RT próbaüzenet backoff értéket állít elő, és 212 lépés keretében egy időszeletnyi ideig várakozik, egészen a 224 időpontban kezdődő időszelet kezdetéig. 226 időpontban (amely RN mikro-időszeletnyivel a 224 időpontban kezdődő időszelet kezdete után van) ugyanazon RA elérési csatornán át tovább növelt teljesítménnyel továbbítja a 108 elérési próbaüzenetet. Mivel a 230 időpontban végződő várakozási periódus elteltéig nem került vételre nyugtázás a bázisállomástól, és NUM-STEP számú próbaüzenet került továbbításra, a 100 processzor 232 lépéssel folytatja az eljárást.

A 100 processzor a 232 lépésben működésbe hozza a rendszer (nem ábrázolt) elérési állapot időzítő egységét, és 234 lépésre tér át. Mivel a 100 processzor befejezte a 122 elérési próbaüzenet sorozat átvitelét, eggyel megnöveli belső elérési próbaüzenet sorozat számlálójának SEQ értékét. A 100 processzor a SEQ értéket 236 lépésben MAX-REQ-SEQ vagy MAX-RSP-SEQ értékkel hasonlítja össze. Az előre meghatározott MAX-REQ-SEQ paraméter azt jelzi, hogy legfeljebb hány elérési próbaüzenet sorozatot kell továbbítani, mielőtt abbahagynánk egy kérési kísérletet; az előre meghatározott MAX-RSPSEQ paraméter pedig azt jelzi, hogy legfeljebb hány elérési próbaüzenet sorozatot kell továbbítani, mielőtt abbahagynánk egy válaszadási kísérletet. Ha ezen maximumok egyikét elértük, a 100 processzor 238 lépéshez megy tovább. Ezt követően egyéb műveleteket hajthat végre, amelyek nem képezik a jelen találmány tárgyát.

Ha a 236 lépésben végrehajtott teszt azt jelzi, hogy további próbaüzenet sorozatokat kell kibocsátani, a 100 processzor 240 lépéssel folytatja az eljárást. A 240 lépés keretében a 168 és 170 lépések kapcsán leírt backoff véletlenszerűsítést hajtja végre. A 4. ábra szerinti esetben például a 100 processzor 230 időpontban „1” értékű RS véletlen számot állít elő, és 242 lépésben egy időszeletnyi ideig vár egészen a 248 időpontban kezdődő időszelet kezdetéig. Ezután a 100 processzor visszatér a 166 lépéshez (6a ábra), és megkezdi a 124 elérési próbaüzenet sorozatot.

A 100 processzor a 124 elérési próbaüzenet sorozat előállításának lépéseit hasonlóképpen hajtja végre, mint a 122 elérési próbaüzenet sorozat előállításának lépéseit. Ha, mint a jelen példa esetében, kérési kísérletre van szükség, a 100 processzor 174 lépésben perzisztencia tesztet hajt végre közvetlenül a 248 időpontban kezdődő időszeletet megelőzően. A teszt sikertelen, ezért közvetlenül a 250 időpontban kezdődő időszeletet megelőzően megismétli azt. Ez a második teszt is eredménytelen, ezért közvetlenül a 252 időpontban kezdődő időszeletet megelőzően újabb teszt kerül végrehajtásra. A harmadik teszt sikeres, és a 100 processzor a 178 lépéssel folytatja az eljárást.

A 178 lépés keretében a 100 processzor csatomavéletlenszerűsítést hajt végre. Mivel a 100 processzor minden elérési próbaüzenet sorozat kezdetekor véletlenszerűen választ ki egy-egy elérési csatornát, előfordulhat, hogy az az elérési csatorna, amelyen át a 124 elérési próbaüzenet sorozatot továbbítjuk nem azonos azzal, amelyen át a 122 elérési próbaüzenet sorozatot továbbítottuk. A 100 processzor a 184 lépés keretében inicializálja a 186 átviteli teljesítmény jelet, a 190 lépés (6b ábra) keretében pedig leállítja a rendszer elérési üzemállapot időzítő egységét.

A 192 lépés keretében az üzenet 110 elérési próbaüzenetben kerül átvitelre. A 110 elérési próbaüzenetet a 252 időpontban kezdődő időszelet kezdetétől PN véletlenszerűsítés útján végrehajtott további késletetéssel 254 időpontba toljuk el. Mivel a várakozási periódus 258 időpontban anélkül jár le, hogy 198 nyugtázási jel érkezne be, a 100 processzor 202 lépésre tér át.

A próbaüzenetnek a 210 lépésben végrehajtott backoff véletlenszerűsítése során a 100 processzor „3” értékű RT véletlenszerű számot állít elő, és a 212 lépés keretében három időszeletnyi ideig várakozik, vagyis a 260 időpontban kezdődő időszelet kezdetéig. A 192 lépésben a 100 processzor megnöveli a 164 jel teljesítményét, és a 112 elérési próbaüzenetet ezzel a növelt teljesítménnyel sugározza ki 262 időpontban, amely RN számú mikro-időidőszeletnek megfelelő idővel a 260 időpontban kezdődő időszelet kezdete után van.

A 100 processzor harmadszor is végrehajtja a fenti lépéssorozatot, mivel a 266 időpontban befejeződő várakozási periódus lejártáig nem kap nyugtázó jelet. Két időszeletnyi backoff késleltetést állít elő, és a 268 időpontig várakozik. A 268 időpontot RN számú mikro-időszeletnyi idővel követő 270 időpontban 114 elérési próbaüzenet kerül átvitelre. Azzal, hogy a továbbított 114 elérési próbaüzenetre a 274 időpontban befejeződő várakozási periódus elteltéig nem érkezik nyugtázó üzenet, befejeződik a 124 elérési próbaüzenet sorozat, és a 100 processzor 234 lépésben eggyel megnöveli a SEQ értéket. Ezután a 100 processzor 240 lépésben „1” értékű backoff véletlenszerűsítést állít elő. A 100 processzor 242 lépésben egy időszeletnyi ideig várakozik, vagyis a 276 időpontban kezdődő időszelet kezdetéig. Ezt követően a 100 processzor visszatér a 166 lépéshez, hogy megkezdje a 126 elérési próbaüzenet sorozat továbbítását.

Ha kérési kísérletre van szükség, a 100 processzor a 174 lépés keretében perzisztencia tesztet hajt végre. A 4. ábra szerinti példa esetében a perzisztencia teszt három ízben sikertelen, mielőtt eredményes lenne a 284 időpontban kezdődő időszelet kezdetét megelőzően. A 126 elérési próbaüzenet sorozaton belül a 116 elérési próbaüzenet 286 időpontban, a 118 elérési próbaüzenet 294 időpontban, a 120 elérési próbaüzenet pedig 302 időpontban kerül továbbításra a fentiekben leirt módon.

Azt követően, hogy a mobil állomás 304 időpontban továbbította a 120 elérési próbaüzenetet, és azt megelőzően, hogy a várakozási időt mérő időzítő egység eléri az ACC-TMO értéket, a 100 processzor 306 időpontban 198 nyugtázó jelet kap a bázisállomástól. A 198 nyugtázó jelre válaszként a 100 processzor 200 jelű lépés keretében befejezi a kérési kísérletet.

HU214413 Β

A 4. ábra kapcsán csupán egy kérési kísérletet mutattunk be, de egy válaszadási kísérlet is hasonlóan alakulna. Válaszadási kísérlet esetében a 104 elérési próbaüzenet előtt nem kerülne sor perzisztencia tesztre. Ehelyett a 168 és 170 lépések keretében végrehajtott backoff véletlenszerűsítés backoff késleltetést hozna létre a 104 elérési próbaüzenet előtt. Hasonlóképpen elmaradna a perzisztencia teszt a 122 és 124 elérési próbaüzenet sorozatok között, illetve a 124 és 126 elérési próbaüzenet sorozatok között.

A fenti ismertetés alapján az adott területen jártas szakember természetesen minden további nélkül létre tudja hozni a jelen találmány más kiviteli alakjait és változatait is. Ezért a jelen találmány nem korlátozódik a bemutatott kiviteli példákra, hanem az igénypontok által meghatározott körben a fenti leírás és csatolt rajzokkal összhangban a lehető legtágabban értelmezendő.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés kommunikációs hálózatban átvitt üzenetek közötti ütközések csökkentésére, amely berendezésnek egyedi azonosító kódja van, azzal jellemezve, hogy üzenetet szolgáltató processzora (100); az azonosító kód felhasználásával késleltetést előállító kódoló egysége (140), az üzenetet ezen késleltetéssel késleltető időzítés-generátora (136); valamint a késleltetett üzenetet vevőkészülékhez továbbító adókészüléke (188) van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az átvitt késleltetett üzenet meghatározott mikroidőszelet sebességű PN kód sorozatot alkalmazó, közvetlen követéses szórt spektrumú jel; és a késleltetés mértéke egyenlő egy mikro-időszelettel vagy nagyobb annál.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzaljellemezve, hogy véletlenszerű számot előállító generátora (136); valamint a PN kód sorozatot a véletlenszerű számot előállító generátortól (136) kapott véletlenszerű számnak megfelelően egy előre meghatározott PN kódsorozat készletből véletlenszerűen kiválasztó PN kód sorozat generátora (146) van.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vevőkészülékből vett nyugtázó jelre nyugtázásjelzést kiadó detektora; az üzenet átvitele és a nyugtázásjelzés közötti időt mérő, és abban az esetben, ha a mért idő értéke nagyobb egy előre meghatározott várakozási idő paraméternél, várakozási idő jelet kiadó időzítő egysége (TA); valamint a várakozási idő jelnek megfelelő kiegészítő üzenetet kiadó processzora (100) van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzaljellemezve, hogy az egymást követő, üzeneteket számláló és egy előre meghatározott próbaüzenetszám elérésekor alaphelyzetbe visszaálló próbaüzenet-számláló egysége; valamint az adókészülékhez (188) csatlakoztatott, az egymást követő, a próbaüzenet-számláló egység alaphelyzetében egy előre meghatározott minimumnak megfelelő teljesítményértékű üzenetek teljesítményét üzenetenként növelő teljesítmény-vezérlő egysége van.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egymást követő üzenetek teljesítményét üzenetenként egy előre meghatározott növekményértékkel növelő teljesítmény vezérlő egysége van.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egymást követő üzenetek közé a várakozási idő nyomán egy második véletlenszerű számnak megfelelő mértékű backoff késleltetést beiktató processzora (100) van.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a próbaüzenet-számláló egység alaphelyzetében és abban az esetben, ha egy harmadik véletlenszerű szám előre meghatározott perzisztencia tartmányon belül van, az üzenetet letiltó processzora (100) van.
9. 9. Eljárás az üzenetütközések csökkentésére olyan kommunikációs hálózatokban, amelyek több, egy-egy egyedi azonosító kóddal rendelkező adókészüléket és legalább egy vevőkészüléket tartalmaznak, azzal jellemezve, hogy üzenetet (102, 104...120) állítunk elő; az üzenetet (102,104... 120) egy az adott azonosító kódnak megfelelő értékű késleltetéssel késleltetjük; és a késleltetett üzenetet meghatározott teljesítmény szinten továbbítjuk.
10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az átvitt késleltetett üzenet (102, 104.. .120) határozott mikro-időszelet sebességű PN kód sorozatot alkalmazó, közvetlen követéses szórt spektrumú jel; és a késleltetés mértéke egyenlő egy mikro-időszelettel vagy nagyobb annál.
11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az üzenet (102,104... 120) továbbítását megelőzően egy előre meghatározott PN kód sorozat készletből véletlenszerűen kiválasztunk egy PN kód sorozatot; és a késleltetett üzenetet (102, 104...120) kiválasztott PN kód sorozattal moduláljuk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy egy előre meghatározott várakozási periódus tartama alatt figyeljük, hogy a vevőkészülékből érkezik-e nyugtázó jel.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az üzenet továbbítását megelőzően első véletlenszerű számot (RT) állítunk elő; az első véletlenszerű számnak (RT) megfelelően egy előre meghatározott tartományon belül kiválasztunk egy backoff periódust; és ezen backoff periódusnak megfelelően várakozunk.
14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teljesítményszintet előre meghatározott teljesítmény növekmény értékkel növeljük; eggyel növeljük a próbaüzenetek(102,104.. .120)számát;apróbaüzenetekszámát(102, 104...120) összehasonlítjuk a próbaüzenetek sorozatának (122, 124, 126) egy előre meghatározott hosszával; és a teljesítmény-szintet egy előre meghatározott kezdeti értékre állítjuk be, ha a próbaüzenetek (102,104... 120) száma megegyezik a próbaüzenetek sorozatának (122, 124, 126) egy előre meghatározott hosszával.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve. hogy ismételten előállítunk egy második véletlenszerű számot (RT), és ezt mindaddig összehasonlítjuk egy előre meghatározott perzisztencia paraméterrel, amíg a második véletlenszerű (RT) szám nem esik egy, az előre meghatározott perzisztencia paraméternek megfelelő tartományon belülre.