IT8922158A1

IT8922158A1 - SYSTEM AND CIRCUIT FOR TIME ORIENTED CHANNEL ACCESS, IN PACKAGE RADIO NETWORKS WITH MULTIPLE ACCESS TO DIVISION OF CODE

Info

Publication number: IT8922158A1
Application number: IT1989A22158A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Guidotti
Original assignee: Telettra Telefonia Elettr Eradio S P A
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-04-27
Also published as: IT1237647B; IT8922158A0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per l'accesso al canale orientato al tempo in cui ha inizio la trasmissione dell'informazione utile, in reti radio a pacchetto di tipo CDMA (accesso multiplo a divisione di codice), detto sistema garantendo un elevato effetto di cattura, ossia un'elevata capacita' di ricevere il pacchetto desiderato anche in caso di collisione, e quindi di interferenza, tra esso ed altri pacchetti trasmessi da altre radio nello stesso periodo. The present invention refers to a system for accessing the channel oriented to the time in which the transmission of useful information begins, in packet radio networks of the CDMA type (code division multiple access), said system ensuring a high level of capture effect, ie a high capacity to receive the desired packet even in the event of a collision, and therefore of interference, between it and other packets transmitted by other radios in the same period.

E' noto che nei detti sistemi CDMA il problema dell'ottimizzazione dell'effetto di cattura tramite scelta opportuna del codice e' attualmente risolto in diversi modi. Il metodo piu' semplice consiste nell 'adoperare un codice comune a tutta la rete, che deve essere di tipo non lineare per motivi di sicurezza, e deve essere legato al tempo per facilitare la procedura di sincronizzazione del ricevitore. L'inconveniente di questo metodo e' legato al fatto che trasmissioni iniziate in istanti diversi, tra loro ravvicinati, possono non dar luogo ad un buon effetto di cattura, in quanto il codice passa per gli stessi stati nello stesso tempo, procurando inconvenienti in particolare per sistemi del tipo a salti di frequenza. It is known that in said CDMA systems the problem of optimizing the capture effect by means of an appropriate choice of the code is currently solved in various ways. The simplest method consists in using a code common to the whole network, which must be of the non-linear type for safety reasons, and must be linked to time to facilitate the synchronization procedure of the receiver. The drawback of this method is linked to the fact that transmissions started at different instants, close to each other, may not give rise to a good capture effect, as the code passes through the same states at the same time, causing problems in particular for frequency hopping type systems.

Un secondo metodo basato sul codice comune, lega il codice all'istante di inizio della trasmissione, ma in questo modo si peggiora la probabilit?' di sincronizzazione del ricevitore. Altri metodi adoperati sono detti orientati al trasmettitore o al ricevitore. Nel sistema orientato al trasmettitore, ogni pacchetto e' inviato con un codice proprio della radio trasmittente, e questo comporta gravi problemi di sincronizzazione nelle radio riceventi, che devono continuamente provare a sincronizzarsi su tutti i codici possibili. Nel sistema orientato al ricevitore, ogni pacchetto e* inviato con un codice proprio della radio che deve ricevere, risolvendo il problema della sincronizzazione, ma impedendo .comunque la possibilit?' di inviare un pacchetto a piu' radio contemporaneamente, e creando problemi per certi tipi di procedure di instradamento dei pacchetti. A second method based on the common code, binds the code to the moment of the beginning of the transmission, but in this way the probability is worsened. synchronization of the receiver. Other methods used are called transmitter or receiver oriented. In the transmitter-oriented system, each packet is sent with a code specific to the radio transmitter, and this leads to serious synchronization problems in the radio receivers, which must continually try to synchronize on all possible codes. In the receiver-oriented system, each packet is sent with a code specific to the radio it is to receive, solving the synchronization problem, but preventing the possibility anyway. sending a packet to multiple radios at the same time, and creating problems for certain types of packet routing procedures.

Comunque la tecnica nota piu1 adoperata consiste nell'effettuare la sincronizzazione su codice comune, e quindi passare ad un codice orientato al trasmettitore dopo aver inviato informazioni relative alla radio che sta trasmettendo. L'inconveniente di questa tecnica e' dovuto alla necessita' di cambiare codice durante la ricezione, ed anche alla rapidit?' con cui le prime informazioni che conten l 'identificativo del trasmettitore, devono essere ricavate ed utilizzate nel ricevitore. In any case, the most used known technique consists in carrying out the synchronization on a common code, and then passing to a code oriented to the transmitter after having sent information relating to the radio that is transmitting. The drawback of this technique is due to the need to change the code during reception, and also to the speed? with which the first information containing the transmitter identification must be obtained and used in the receiver.

Scopo della presente invenzione e' di fornire un sistema per ottenere un effetto di cattura ottimale, senza la necessita1 di cambiare il codice del generatore non lineare durante la ricezione, senza legami di alcun tipo con l'identificativo della radio che trasmette o riceve, e mantenendo comunque semplice il procedimento di sincronizzazione del ricevitore. The object of the present invention is to provide a system for obtaining an optimal capture effect, without the need to change the code of the non-linear generator during reception, without any links of any kind with the identification of the radio that transmits or receives, and while keeping the receiver synchronization procedure simple.

Altro scopo del trovato e1 quello di fornire un dispositivo o circuito di generazione del codice per trasmissioni CDMA a pacchetto, risultante dalla messa in opera del sistema in questione. Questi ed altri scopi vengono conseguiti con il sistema secondo l'invenzione, che in una forma di realizzazione semplice e vantaggiosa si caratterizza per il fatto che un generatore non lineare (GNL) ed un generatore considerato lineare (GL) concorrono a generare la sequenza effettivamente utilizzata nella trasmissione, con la condizione che GL e' tenuto bloccato fino al termine della fase di sincronizzazione, permettendo cosi', inizialmente, un accesso al canale con codice comune. Al termine del periodo dedicato alla sincronizzazione il generatore GL viene fatto partire ottenendo, per somma delle due sequenze, un elevato numero di possibili sequenze diverse in uscita. Another object of the invention is to provide a device or circuit for generating the code for packet CDMA transmissions, resulting from the implementation of the system in question. These and other purposes are achieved with the system according to the invention, which in a simple and advantageous embodiment is characterized by the fact that a non-linear generator (LNG) and a generator considered linear (GL) concur to actually generate the sequence used in transmission, with the condition that GL is kept locked until the end of the synchronization phase, thus initially allowing access to the channel with a common code. At the end of the period dedicated to synchronization, the generator GL is started obtaining, by sum of the two sequences, a high number of possible different sequences at the output.

I diversi aspetti e vantaggi dell'invenzione appariranno meglio dalla descrizione del sistema di figura 1 e dalla sua forma di realizzazione preferita e non limitativa di figura 2. In trasmissione il pacchetto P e' sudiviso in una parte di sincronizzazione (SYNC) ed una parte di informazione (INFO) che consiste nella testata e nei dati. Il generatore GNL, in funzione del tempo e del codice, genera la sequenza non lineare (SNL) "a" che viene utilizzata per tutto il pacchetto e, nel momento MFS in cui termina la fase di sincronizzazione, viene sommata nel modulo 2 (fig.2) alla sequenza considerata lineare (SL) "b" ottenuta dal generatore GL, fatto partire da uno stato (SN) noto a tutte le radio della rete. La sequenza somma (SS) "c" ottenuta dalla somma ha la caratteristica di essere univoca nella fase di sincronizzazione, da MIS a MFS, distinguendosi poi nella fase di informazione INFO in un numero elevato di sequenze diverse, a seconda dell'istante SN in cui viene data l'abilitazione EN al generatore GL. In tal modo, nel caso di collisione di due pacchetti, viene ottenuto il massimo effetto di cattura nella parte del pacchetto relativo all'informazione (INFO), senza alcuno degli inconvenienti tipici dei codici orientati al trasmettitore oppure al ricevitore. Si consideri infatti l'eventuale sequenza "cl" legata al pacchetto PI che collide con quello desiderato P; grazie al metodo di generazione, le sequenze "c" e "cl" risultano diverse anche laddove le sequenze "an ed "al" sono uguali. The various aspects and advantages of the invention will become clearer from the description of the system of figure 1 and from its preferred and non-limiting embodiment of figure 2. In transmission the packet P is divided into a synchronization part (SYNC) and a part information (INFO) which consists of the header and data. The LNG generator, as a function of time and code, generates the non-linear sequence (SNL) "a" which is used for the whole packet and, when the synchronization phase ends, it is added in module 2 (fig .2) to the considered linear sequence (SL) "b" obtained by the GL generator, started from a state (SN) known to all the radios in the network. The sum sequence (SS) "c" obtained from the sum has the characteristic of being unique in the synchronization phase, from MIS to MFS, then distinguishing itself in the INFO information phase in a large number of different sequences, depending on the SN instant in EN enabling is given to the GL generator. In this way, in the event of a collision of two packets, the maximum capture effect is obtained in the information part of the packet (INFO), without any of the typical drawbacks of codes oriented to the transmitter or the receiver. In fact, consider the possible sequence "cl" linked to the packet PI which collides with the desired one P; thanks to the generation method, the sequences "c" and "cl" are different even where the sequences "an and" al "are the same.

Un ulteriore vantaggio del sistema secondo l ' invenzione e ' costituito dal fatto che esso e ' attuabile con un dispositivo o circuito particolarmente semplice ed affidabile. La forma di realizzazione schematizzata in fig .2 consiste semplicemente di due mezzi di generazione (GNL) e (GL) e del sommatore 2. A titolo speculativo i due generatori possono essere sostituiti o realizzati in diversi modi, ad es. possono essere combinati e le sequenze SNL e SL vengono ottenute con mezzi appropriati all 'uscita dell 'unico generatore. A further advantage of the system according to the invention is constituted by the fact that it can be implemented with a particularly simple and reliable device or circuit. The embodiment schematized in fig .2 simply consists of two generation means (LNG) and (GL) and the adder 2. Speculatively, the two generators can be replaced or made in different ways, eg. they can be combined and the SNL and SL sequences are obtained with appropriate means at the output of the single generator.

Claims

RESELL CAZ IONS 1) System for accessing the channel oriented to the time in which the transmission of useful information begins, in packet radio networks with code division multiple access (CDMA), characterized by the fact that the transmission begins using a sequence of non-linear code (SNL) and common to the entire network for synchronization and, when the sending of data representing said useful information begins, a second code sequence (SL) is added, generally linear, which is starting from a known state; in reception, synchronization is first performed on the non-linear sequence (SNL), and then the generation of the second code is started exactly at the instant in which the start of the useful information is expected, so as to be able to obtain the transmitted data .

2) System according to claim 1, characterized by the fact that the non-linear sequence (SNL) and the sequence considered linear (SL) concur to generate the sequence (SEU) actually used in the transmission, thus initially allowing access to the channel with common code, the generation of the linear sequence (SL) starting at the end of the period dedicated to synchronization, so that the sum of the sequences (SNL + SL) allows to obtain a large number of possible output sequences.

3) System according to claims 1 and 2, in which the generation of the linear sequence (SL) is made starting from a state known to the whole network at the end of the time dedicated to synchronization.

4) System according to the preceding claims, in which said linear sequence generation (SL) is started in an instant of time known to the receivers, thus allowing a maximum capture effect during the information reception period, and at the same time avoiding the need to transmit code change indications.

5) Circuit for the realization of the system according to the preceding claims, characterized in that it comprises a linear sequence generator (GL)> a non-linear sequence generator (LNG), means for supplying (GL) with a clock signal, a enabling signal and an initial state signal, means for applying to (GNL) a clock, a code and a time signal, and an adder of the signals from (GL) and (GNL).

6) System and devices substantially according to what has been described and represented.

7) Applications of the system and of the devices according to the preceding claims for the realization of spectrum expansion systems with access to the code division channel, and in particular for packet radio networks.