PT92432B

PT92432B - Processo para o isolamento das informacoes por controlo automatico de ganho nos sistemas de acesso multiplo multiplexado por divisao do tempo

Info

Publication number: PT92432B
Application number: PT92432A
Authority: PT
Inventors: Gerald Paul Labedz; Frederick G Atkinson; Gregory J Dettro
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1994-02-28
Also published as: DE68923257D1; MX172192B; IE893304L; EP0372759B1; DK101791A; CA2001019A1; US5638375A; WO1990006641A1; TR25684A; EP0372759A3; IE71165B1; JPH04503438A; CA2001019C; KR930008701B1; EP0372759A2; ES2073445T3; KR900702680A; ATE124581T1; IL92001A; DE68923257T2

Description

PKCUEoSO PARA 0 IóOLADlENTO DAS INFORmáÇÕES POR CONTROLO AUTOxJÍTICO DE GANE O NOS

SISTEiaAS Da ACESSO ^ÚLTIPLO EULTIPLEXADO POR DIVISÃO DO

ΤώΕΡΟ que apresenta

LíCTORQLA, INC·, norte-americana (Estado de Delaware), comercial e industrial, com sede em l?05

Algoquin Road, Schaumburg, Illinois 60196, Estados Unidos da America

RESUL.0:

A invenção refere-se a um processo para isolar e processar a3 informações de interesse num sistema de comuni cações que tem transmissões contendo determinadas informações de interesse (147, 149) em intervalos pré-determinados na transmissão. 0 processo compreende as operações que consistem em se detectar o início de uma transmissão (141) e s« isolar, para processamento como informação de interesse, a informação recebida acerca do(s) instante(s) retirados do tempo de forma pré-determinada (145) desde o início detecta do da transmissão (141). Desta forma a informação de intereg se é isolada principalmente com base no tempo decorrido.

processo para isolar e processar a citada infor

mação de interesse compreende ainda as operações de se detec tar (249) o inicio de uma transmissão a partir da intensida-j de do sinal recebido da transmissão, que excede um limiar

I pré-determinado (259); ce controlar automaticamente o ganhoj (233) ia transmissão e se atenuar a transmissão com o ganho automaticamente controlado desde um nivel máximo até um nível pretendido, antes do momento em que é esperada a informação de interesse; se isolar, para processamento como infor mação de interesse, a informação recebida sobre o(s) instan-4 te(s) pré-determinadamente retirados no tempo, desde o ini-j cio detectado da transmissão, temporizando (263) o intervale esperado entre 0 instante em que é detectado 0 início da tr missão e 0 instante pré-determinado em que a informação de interesse deve chegar e assim se isolar a informação de interesse principalmente com base no tempo decorrido (145); s etiquetar (247) a informação isolada acerca do mencionado instante para processamento; e se iniciar o processamento (275) com a informação imediatamente precedente em relação à informação isolada (e as3im se aumentar a fiabilidade de detecção da informação de um para vários bits).

ns

Área da invenção

Esta invenção refere-se a um processo para o isolamento das informações por controlo automático de ganho nos sistemas de acesso múltiplo multiplexado por divisão do tempo. ãíais especif icamente, esta invenção diz respeito a pro1 cessos para 0 isolamento e o processamento de certas informações de interesse em intervalos pré-determinados na trans missão repentina, usados para acesso a sistemas de comunicai

- 3 ção com acesso múltiplo multiplexado por divisão do tempo (tdma) .

Fundamentos da invenção

Nos sistemas de comunicação por rádio de banda la:? ga, com mobilidade em terra, que utilizam o controlo de aces so múltiplo multiplexado por divisão do tempo (ILUA), tal co mo o sistema celular proposto para utilização na Europa, um¹canal de EF é partilhado (multiplexado por divisão do tempo!)

I entre numerosos assinantes que tentam ter acesso ao sistema de rádio em determinadas ranhuras entre as diversas ranhura de tempo multiplexadas por divisão do tempo.

A Figura 1 é uma descrição do protocolo RF TDiiA dp sistema celular digital pan-europeu do Grupo hóvel Especial (Groupe Speciale léobile « GSM), incluindo a descrição do ac0s so assíncrono.

Conforme está ilustrado na Figura 1, oito ranhuras de tempo'são dispostas em sequências periodicamente repetidas. As estações doe assinantes são transmitidas periodicamente informações acerca do tempo gasto nas suas transmissões, para permitir que eles avancem ou retardem as suas transmissões a fim de as sincronizar com a estação de base, de forma que quase toda a ranhura de tempo é preenchida com a informação digital de 148 bits. No entanto, os assinantes que tentam inicialmente o acesso ao sistema não têm nenhuma informação sobre a demora da propagação das suas transmissões Assim, a ranhura de tempo 0 em certo enquadramentos é reservada para os que tentam iniciar o acesso ao sistema. As sua.s transmissões assíncronas, utilizadas para terem inicialmente acesso ao sistema, são abreviadas para permitir que as transmissões sejam incluídas entre um forte sinal transmitij do pela antena logo a seguir à estação de base e um sinal srço derado transmitido de uma distância média até um sinal fraco

transmitido das proximidades da célula, e para permitir os seus períodos de propagação concomitantes. 0 receptor da e_s tação de ,t>ase deve estar preparado para receber um sinal, virtualmente em qualquer momento durante os 6/10° de uma ra nhura de tempo de milisegundos, deve receber o ganho de um sinal que é imprevisível até o máximo de 100 dd (dependendo da distância) dentro da gama dinâmica do receptor (digamos 48 dB) durante os 50 microsegundos (8 bits em 270 kilobits/ί /segundo) da chave do transmissor até o tempo de detectar oj endereço do sinal durante os 50 microsegundos (41 bits) de j informação de sincronização antes que os 155 microsegundos (56 bits) da informação útil desapareçam. Esta situação representa, realmente, um formidável desafio.

Usualmente, a estação de base perderia o acesso assíncrono do assinante porque o ganho, ou seria demasiado baixo e a detecção e correlação se perderiam nos ruídos., ou o ganho seria demasiado elevado e o sinal iria saturar o re ceptor. 0 assinante, não conseguindo receber a confirmação e a informação do período de propagação para subsequentos acessos iria reduzir gradualmente a sua intensidade em subsequentes tentativas e depois aumentar novamente a sua inten sidade até que, finalmente, a estação de base e o assinante chegassem por acaso à combinação certa.

A presente invenção tem por objectivo vencer os citados desafios e alcançar determinadas vantagens a seguir apresentadas.

Sumário da invenção

--Esta invenção fundamenta-se no reconhecimento de que, nos sistemas de acesso múltiplo multiplexado por divisão do tempo (TDklA), a informação transmitida pode ser pro- ί cessada fora da linha e em tempo não real durante as ranhuras de tempo intervenientes se se empregar um controlo auto

mático de ganho (AGC) rápido, para detectar o início de uma i transmissão assíncrona, e se a informação de interesse for ! isolada para processamento subsequente, principalmente com base no tempo decorrido.

Deste modo, num sistema de comunicações que possug. transmissões contendo determinadas informações de interesse em intervalos pré-determinados na transmissão, obtém-se um processo para o isolamento e o processamento da citada infor mação de interesse. 0 processo compreende a detecção do início de uma transmissão e o isolamento para processamento, co mo informação de interesse, da informação recebida em aproximadamente intante(s) retirado(s) do tempo de forma pré-determinada a partir do início da transmissão detectada. Assim, a informação de interesse é isolada principalmente com base no tempo decorrido.

processo para o isolamento e o processamento da referida informação de interesse é ainda caracterizado pelo facto de se detectar o início de uma transmissão a partir da intensidade do sinal recebido da transmissão que ultrapassa um limiar pré-determinado-, pelo facto de se controlar automaticamente o ganho da transmissão e se atenuar a transmissão com o ganho automaticamente controlado a partir de um de terminado nível máximo até um nível pretendido, antes do tem po previsto para a chegada da informação de interesse; pelo facto de se Isolar para processamento, como informação de in teresse, a informação recebida em aproximadamente intante(s) retirado(s) de forma pré-determinada no tempo a partir do início da transmissão detectada, temporizando o intervalo esperado entre o instante em que é detectado o início da trajns missão e o instante pré-determinado em que a informação de I interesse deve chegar (e assim se isolar a informação de in-j teresse, principalmente com base no tempo decorrido); pelo j facto de se etiquetar a informação isolada acerca do instante

para processamento; e se iniciar o processamento com a informação que imediatamente precede a informação isolada (e desse modo se aumentar a fiabilidade da detecção da informação de um para vários bits).

Enquadramento Geral da Invenção

Tanto quanto a Requerente sabe, são conhecidas, entre outras, as seguintes referências sobre um processo de isolamento de informações em sistemas de comunicações de acesso múltiplo multiplexado por divisão de tempo, ambas relativas ao mesmo processo:

1) Patente Europeia EP 0 192 061 correspondente à Patente Norte-Americana US 4 757 502 ambas concedidas a Meuriche; e

2) Comunicação apresentada por Le-Ngoc à IEEE International Conference on Communications 87 Volume 1, pág. 324-326.

No entanto, como se inclui da comparação entre as reivindicações do presente pedido tal como se encontram redigidas presentemente e as acima mencionadas referências, a respectiva matéria é nova e o processo descrito constitui um aperfeiçoamento importante relativamente a eles.

Efectivamente, como está representado na Figura 1 anexa, como a mensagem recebida é mais curta do que um intervalo de tempo de base (time slot) pode chegar em qualquer durante o intervalo de tempo (111), como acontece por exemplo no caso das mensagens (115, 131 e 133). Nestas circunstâncias, a sincronização com o preâmbulo (147) da mensagem (115) não se consegue fazer de maneira prática portanto o receptor não sabe se um conjunto de sinais de acesso chega dentro do intervalo de tempo ou quando ele chega. Por isso, o processo de acordo com a presente invenção caracteriza-se

6Α fundamentalmente pelo facto de ''se isolar para processamento, como informações de interesse, as informações recebidas aproximadamente em instante(s) temporal e pré-determinadamente retirado(s) da transmissão detectada. Para o efeito, utilizam-se circuitos de controlo automático do ganho (AGC).

Pelo contrário, de acordo com o processo protegido pelas acima referidas Patentes de Meuriche e descrito na Comunicação de Le-Ngoc, as mensagens estão arranjadas de tal maneira que preenchem completamente os respectivos intervalos de tempo (time slots) como se mostra nas Figuras 3, 5A e 8 das patentes de Meuriche e na Figura 4 da Comunicação de Le-Ngoc. Para o efeito, são também utilizados circuitos de AGC que actuam sobre as mensagens recebidas mas, no entanto, não é determinada a localização da mensagem dentro de um intervalo de tempo. Os respectivos dispositivos sabem quando é que a transmissão começa e, por consequência, podem assim ser sincronizados para esta transmissão. Consequentemente, Meuriche e Le-Ngoc não necessitam nem indicam que a transmissão tenha de ser detectada.

Por consequência a presente invenção resolve o problema de situar, dentro do intervalo de tempo, o inicio do acesso de uma transmissão com base na detecção da presença de uma mensagem. Os respectivos circuitos de AGC determinam onde está situada a informação de interesse dentro do intervalo de tempo.

Por outro lado, na Figura 5B da memória descritiva das patentes de Meuriche, está representado um pico (spike) da correlação entre a primeira porção (7) da mensagem transmitida com um preâmbulo memorizado. A Figura 5D é simplesmente uma saida de AGC durante a parte restante do intervalo de tempo. Em nenhuma parte, Meuriche isola uma parte dos lados (10) do sinal representado na Figura 5A. As Figuras 5A - 5D da memória descritiva das patentes de

Meuriche somente representam a sincronização rápida com o preâmbulo e o tratamento de AGC da parte restante do intervalo de tempo (time slot).

DESCRIÇÃO DOS DESEHNOS

Objectivos adicionais, caraterísticas e vantagens da invenção serão entendidos mais claramente, e será apreciada a melhor forma de a por em prática na sua realização preferida (por via de um exemplo não limitativo) a partir da seguinte descrição pormenorizada, tomada em conjunto partir da seguinte descrição pormenorizada, tomada em conjunto com os desenhos anexados, nos quais:

a Figura 1 é uma descrição do protocolo do TDMA-RF do sistema celular digital paneuropeu do Grupo Especial Móvel (Groupe Spéciale Mobile - GSM), incluindo o acesso da descrição assíncrona.

receptor da forma de realização preferida opera como uma parte de uma estação de base que controla um canal duplex total num sistema de comunicações de acesso múltiplo multiplexado por divisão do tempo (TDMA), no qual cada uma de um múltiplo de estações de base que controlam um canal duplex total (Bases) transmite numa frequência de rádio de um par, e um múltiplo de estações de assinantes (unidades de assinantes), conforme for necessário, transmite na outra frequência de rádio. Todas as informações são transmitidas usando-se a manipulação por chave de desvio mínimo segundo Gauss (GMSK), em cerca de 270,833 kilobits/segundo, e todas as unidades de assinantes, que se comunicam com uma determinada base, coordenam a sua temporização com a base. A Figura 1 ilustra a temporização do transmissor, tanto para a base, como para as unidades dos assinantes. Cada base transmite apenas durante as ranhuras de tempo ocupadas, em 101, e as unidades dos assinantes, em comunicação com a citada base, transmitem, cada u^a, na sua ranhura de tempo 1C5 designadamente com uma temporização de compensação específica para o assinante 105· Existem 8 ranhuras de tempo de duplo total, tendo cada uma intervalos de 156,25 bits, ou cerca de 0,577 mr. de duração, conforme está representado na figura 1, assim cada enquadramento 107 e 109 tem a duração de cerca de 4.616 ms. As sete ranhuras de tempo de 1 a 7 levam o tráfego e são chamadas ranhuras de tráfego, durante a oitava ranhura de tempo, a ranhura de tempo 0 em 111 e 115, chamada a ranhura de acesso, são permitidas tentativas de acesso pelas unidades do assinante. As tentativas de acesso são usadas pe las unidades do assinante primariacente para responderem a páginas e para darem origem a pedidos de serviço. Numa tentativa de acesso, um assinante envia uma mensagem de acesso 115 e depois espera, a resposta vinda da base, temporizando para uma nova tentativa ocasional. Em curso normal, a base responderá a uma mensagem de acesso enviando, durante a sua ranhura de tempo 0, uma mensagem que atribui ao assinante una ranhura e específica a correcção da temporização do período de propagação e o nível da potência.

Durante cada ranhura de -tráfego (ranhura de tempo 7, por exemplo em 117 na figura 1) o assinante designado pa ra a citada ranhura manipula a chave da potência RF em 119 até um nível especificado, transmite uma mensagem de 148 bi us em 121, e baixa a chave reduzindo a potência RF em 125, sendo permitidos intervalos de 8 bits para cada ligação ou desligação da chave, em que estas sequências geralmente sobrepõem-se à desligação da chave da ranhura de tempo 125 prece dente e ligam a chave da ranhura de tempo 127 seguinte, res; pectivamente. Para alcançar esta temporização exacta, eles devem não paenas sincronizar a temporização do seu transmis sor com a base, mas eles devem ainda ajustar a sua temporização conforme for especificado pela base.

As mensagens de acesso, em 115 da figura 1, são mais

curtas do que as mensagens de tráfego, tendo sómente 88 bits totais entre a ligação e a desligação da chave. As unidades do assinante servidas por uma base polem ser ea qualquer local dentro de 55 sendo este limite de distância estabe-j ~ I lecido em função da altura da antena, da potência do transmissor, da disponibilidade de outras bases mais próximas e das restricções do sistema que permitem à base ignorar as mensagens de acesso provenientes de unidade.s de assinantes mais distanciados. 0 protocolo do sistema exige que as unidades dos assinantes transmitam as suas mensagens de acesso na temporização de compensação nominal do assinante 105, ea relação à temporização do transmissor da base. Por causa da^ variações no período da propagação, o tempo de chegada dessas mensagens de acesso à base podem variar desde cedo na ranhura de acesso, geralmente com uma magnitude maior, conforme está ilustrado em 131, ou tarde na ranhura e com inteA sidade menor, conforme se mostra em 133, mas não a ponto de mutilar os dados a serem recebidos nas ranhuras de tempo adjacentes. As mensagens de acesso seguem o formato de 115 na Figura 1. A ligação da chave 141 e a desligação da chave em 143 são controladas como nas mensagens de tráfego. Os biíjs dianteiros 145 têm a finalidade útil de proporcionarem um estado conhecido durante a ligação, para o estabelecimento do controlo de ganho automático (AGC), e, no processamento do sinal, uma confirmação contra a falsa sincronização. Os bits sincronizados 147 são usados tanto para a recuperação do relógio, como para determinar o período da propagação a que foi submetida a mensagem de acesso. Cs bits de informação 149 identificam temporariamente o utente. Além disso, οε bits dianteiros 145 e os bits da cauda 151, tendo um valor conhecido da base de recepção, são úteis para refinarem os ajustamentos da saída do equalizador de raios múltiplos.

A Figura 2 é um diagrama em blocos, funcional, da forma de realização preferida da invenção.

Para cada ranhura de tráfego, en que o sinal recej

I bido tem uma história de AGC recente, o subsistema AGC da forma de realização preferida encaminha um ajustamento de AGC digitalmente filtrado e previamente calculado, para um conversor digital/analógico, cuja saída á encaminhada à en-I trada de controlo de AGC do amplificador IP, esCabelecendo o seu ganho para a ranhura de tempo. A saída do amplificador IF alimenta um desmodulador de quadratura convencional, cujas saídas I e Q são digitadas e memorizadas, após o que, por seu turno, calcula-se a potência média, calcula-se um erro do AGC, um ajustamento grosseiro do AGC, e depois filtra-se por meio de um filtro passa-baixo de resposta de impulso instantâneo recursivo (IIR) para se obter o ajustamen to filtrado do controlo de ganho automático (AGC) a ser usa do durante a recepção da mesma ranhura de tráfego no enquadramento seguinte e para cálculos da intensidade do sinal recebido.

Para as ranhuras do acesso, a fim de se receber me lhor as mensagens de acesso, a salda do conversor digital/ /analógico não é usada para o controlo do ganho, hm vez di£ so, o subsistema do AGC aplica o AGC controlado na onda por tadora, até um tempo pré-determinado após ser detectada uma intensidade de sinal acima de um limiar pré-determinado, ap^s o que o valor do AGC determinado durante este intervalo é mantido para a parte restante da ranhura de tempo e digitado para uso quando se estabelece uma regulação preliminar dc AGC da ranhura de tráfego. Além disso, as leituras digitais I e Q, tomadas antes da detecção do limiar, são etiquetadas como tal. Um valor útil para o tempo pré-determinado é apro ximadamente o tempo que leva a receber os bits dianteiros 145 da figura 1; assim, as mensagens de acesso, excepto os bits dianteiros, são cada uma recebidas com um ajustamento constante do ganho, de forma que o nível de saida do amplificador IF está dentro da gama dinâmica dos conversores di-

gital/analógico I e Q. A Figura 2 ilustra um diagrama em blo cos do processamento do sinal recebido e do subsistema do |

I

AGC empregado na forma de realização preferida da presente invenção. Num receptor de GMSK, a fase convencional RF, o misturador e uma filtração 201 fornecem um sinal IF de 1C,7 mHz a um amplificador convencional IF 205 com disposições para controlo do ganho, tais como um MC 1550» fabricado pela Motorola. A saída do amplificador IF alimenta um tampão ’ ί

(buffer) 265 ^e um desmodulador 207 de quadratura convencional que compreende um oscilador local de 10,7 Muz, um deslo cador de fase de 90°, um par de misturadores e um par de fi.. tros passa-baixo. As saídas dos 3inais I e Q da banda de ba se 209 e 211, provenientes do desmodulador da quadratura são, portanto, separadas na fase em 90°· Fstes dois sinais I e Q são alimentados a um par de conversores analógico/digital de flash (Flash A/D) 213 θ 215, do tipo do CA3318CF, produzido pela RCA, concebido para fornecer uma pluralidade de pares dé amostras de 8 bits por cada Intervalo de bit durante a recepção. As saídas 217 ® 219 oriundas do Flash A/D alimen tam uma variedade de memórias tampão convencionais do tipo primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO) 221 e 247, cada uma seguida de um processador do sinal digital (DSP) 225 ^e275, por exemplo como o DSP56001, fabricado pela Motorola. Cada combinação FIFO-DSP 221 e 223 memoriza e processa as in formações para uma ranhura de tráfego, 0 qual processamento inclui a filtração IIR de uma nova regulação do AGC para ca da enquadramento. Cada combinação alimenta a sua regulação do AGC, uma vez em cada enquadramento, a um controlador 225um microcomputador convencional, o qual também controla a corrente de mensagens do transmissor, e o qual, no início de cada ranhura de tráfego, alimenta a regulação do AGC previa-jmente calculada à respectiva ranhura para um conversor digi-j· tal/analógico com tranqueta (D/A) 227, do tipo do 7528LN, pro duzido pela firma Analog Devices. Uma voltagem com AGC 229

proveniente do D/A é encaminhada através de uma primeira por T ta de transmissão convencional 231 e aplicada à entrada comj AGG 233 no amplificador IF. Durante as ranhuras de tráfego, um sinal ISO em 235 vindo do controlador 225 é baixo, garan; tindo que a primeira porta de transmissão é condutora e que uma segunda porta de transmissão 237 é um circuito aberto. Durante as ranhuras de tráfego, o ISO 235 mantém o circuito de ranhura de acesso inactivo por intermédio de:nova regulação do flip-flop de ajuste-reajuste 239 θ um flip-flop de tranqueta 241, e

- actuação através de uma primeira porta AND 243 para manter os bite de etiqueta 245 inactivos em posição baixa para um TSO FIFO 247, e

- desligação do circuito detector do sinal, compreendendo um tampão 265 proveniente da saída do amplificador IF, um detector 249 e um resistor 267 ^em série, desde a entrada 251 até ao circuito do AGC do acesso, que compreende um capacitador 257 ® um amplificador convencional de alta impedân cia 259, mediante a actuação através de uma segunda porta AND 253 de transmissão mudam de estado, de forma que o AGG não amplificado é desligado de terra na quarta porta de transmissão 256 e a saída do detector é aplicada ao citado AGG pela terceira porta de transmissão 255, θ o D/A 227 ® desligado da voltagem do AGG pela primeira porta de trans missão 231, e a voltagem do AGG de acesso 270, inicialmen te em baixa, é aplicada ao citado AGC pela segunda porta de transmissão 237. Assim, o circuito fechado do AGG no início de cada ranhura de acesso começa na saída do amplificador IF, é tamponado e detecrado, o sinal detectado é alimentado através do resistor e da terceira porta de trar. missão 255 ao capacitor 257, θ, após a adequada amplificação, é alimentado através da segunda porta de transmissão 237 para aplicar a voltagem do AGG 233 ao amplificador IF.

I

Sm segundo lugar, a primeira porta AND 245 alimenta os bits de etiqueta 245 activos em alta a um T30 PIFO 24?, o qual memoriza este estado com cada par de amostras de Flash A/D 217 θ 219, as quais amostras são tomadas continuamente durante a ranhura de acesso, do mesmo modo que durante as ra nhuras de tráfego. 0 valor inicialmente baixo da voltagem do AGC de acesso assegura que pelo menos um par de amostras eti quetadas activas em alta será memorizado no 160 FIFO, mesmo quando está presente inicialmente uma onda portadora grande,

Este estado continua para toda a completa ranhura de acesso a não ser que um sinal de intensidade suficiente seja recebido, para que a voltagem do AGC de acesso 270 exceda o limiar 259 2.0 comparador 261, obrigando a saída do comparador a ir em alta, disparando 0 disparo único do multivibrador 265, cuja saída 3e torna activa em baixa para um intervalo pré-determinado de tempos de 8 bits. A sua borda dianteira estabelece o flip-flop 259 de ajuste-reajuste, cuja saída vai em baixa e ali permanece pela duração da ranhura de acesso, e serve para mudar os bits de etiqueta inactivos em baixa bunto da primeira porta AND 245 e para impedir mais disparo do multivibrador de um só disparo 265. No fim do intervalo pré-determinado de tempos de 8 bits, a borda de cauda da saída do multivibrador 265, ao ir em alta, dispara o flip-flop de tranqueta 241 para o estado de regulado; a sua saída em baixa activa desempenha duas funções. Primeiramente, ele dispara um conversor lento analógico/digital (len to A/D), do tipo do 2uC6lO8, produzido pela Motorola, o qual digitiza a voltagem do AGC-de acesso, e, em segundo lugar, através da segunda porta AND 255, desliga a terceira porta de transmissão 255» permitindo que 0 capacitor 257 retenha o valor da voltagem do AGC 251 não amplificada-, que prevalece no instante para a duração da ranhura de acesso. '

A Figura 5 é diagrama de temporização da operação¹

I

de forma de realização preferida da Figura 2.

A Figura 5 ilustra a temporização do processo aci-jma, durante a recepção de uma mensagem de acesso típica 115 da Figura 1, com a 3ua chave até ao time 141 e os bits dianteiros 145, recebidos durante uma ranhura de acesso 501· A borda dianteira da ranhura de acesso coloca a segunda porta de transmissão condutora em 505, a primeira e a quarta portas de transmissão abrem o circuito em 505, oe bits de eti-;

I queta activos em alta em 3C7 e a terceira porta de transmisj são torna-se condutora em 509. Observa-se que a intensidade típica do sinal de rádio é ruído até que a mensagem se inicia em 511, e novamente após a mensagem em 513, mas durante a mensagem, o sinal 515 niais ou menos pesquisa o perfil da mensagem, sujeito a variantes de propagação. A voltagem do AGC de acesso 515 começa em baixa, responde ao responde ao ruído e depois, com alguma demora, pesquisa a borda dianteira do sinal até que a terceira porta de transmissão é comutada para um estado de circuito aberto em 539, permitindo ai capacitor manter a sua carga. Quando a voltagem do AGC de acesso ultrapassar o limiar 319, a saída do comparador 321 vai activa em alta. Isto dispara o multivibrador de um só disparo em 325 cuja borda dianteira regula o flip-flop 527 de ajuste-reajuste, o qual, por seu turno, muda os bits’’ de etiqueta em 329. 0 multivibrador, temporizando em 331, dispa ra o flip-flop de tranqueta em 333, o qual, por seu turno, dispara o A/D lento em 335, o que digita a voltagem do AGC de acesso, e também coloca o circuito aberto da terceira por ta de transmissão em 337, o qual, por sua vez, permite que o capacitor retenha a sua carga em 339· Quando a ranhura de acesso termina em 34-1, abre os circuitos da segunda porta de „ i transmissão em 34-3, coloca a primeira e quarta portas de trans missão em estado condutor em 345 para activar o AGC da ranhu ra de tráfego e descarrega o capacitor, respectivamente, e reajusta os dois flip-flopes em 347 β 349; se nenhum sinal

tivsr chegado, que t^nha excedido o limiar, então o término : da ranhura de acesso terá também aberto os circuitos da ter ceira porta de transmissão em 351· Quando o capacitor é des carregado abaixo do limiar em 325, o comparador responde em 555. Voltando agora à Figura 2, um objectivo do citado AGO assim, descrito consistem em limitar a amplitude dos sinais I e Q 209 e 211 dentro da potência de resolução do flash dos A/D 215 ® 215; um outro objectivo e o de simplificar o processamento dos dados recebidos, em que é usualmente aplicado o estado do bit de etiqueta associado a C3da par de amos j tras de flash A/D. No fim da ranhura de acesso, um D3P 275 examina o conteúdo do T30 FIFO, para determinar se uma mensagem de acesso foi recebida, e, se assim aconteceu, precisamente quando ela começou, assim como o seu conteúdo. A determinação do tempo é um processo em duas fases. 0 início aproximado de uma mensagem é determinado pela transição do bit de etiqueta da alta para a baixa; o DSP de ranhura de acesso pesquisa então os dados seguindo a referida marca pa ra uma correlação com os conhecidos 41 bits de sincronização da Figura 1, usando-se o pico de correlação para um início mais exacto da determinação da mensagem. Este processo evita uma falsa correlação, que poderia, de contrário, ocorrer no campo etiquetado e também reduz a carga de DSP da ranhura de acesso (e talvez o número de DSP necessários) por meio do estreitamento do intervalo da correlação.

Tendo obtido uma correlação satisfatória, o DSP da ranhura de acesso processa os bits da informação, calcula a intensidade da saída do amplificador IF, faz a média do restante da mensagem de acesso após os bits dianteiros e calcula o erro do AGC. Depois faz a amostragem do estado do Slow A/D 271, normaliza-o para 0 D/A 227 θ subtrai o erro AGC para chegar a um ajustamento correcto do AGC que irá fornecer a potência pretendida do amplificador IF se a Intensidade do sinal do assinante que está a tentar 0 acesso for constante.

Este ajustamento cometo do AGC é depois enviado ao contro, lador 22?, juntamente com a mensagem de acesso recebida e c j seu tempo de chegada. j

Kum decurso normal dos acontecimentos, o controlaj dor, depois de receber a citada informação, designa uma ranhura dé tráfego para o assinante, a qual envia a mensagem de acesso, mie depois transmite uma atribuição de ranhura de tempo e mensagem do factor de correcção de tempo ao referidq assinante, coordenando, enquanto assim opera, duas outras cd

I municações vitais. Em primeiro lugar, ele alimenta o ajustamento corrigido do AGC ao Ώ/Α 227 no início da ranhura de tráfego no primeiro enquadramento em que o assinante é designado para transmitir, e em segundo lugar ele envia o ajustamento corrigido dc AGC ao respectivo D3P da ranhura de tra fego, o qual depois o impulsiona para o seu filtro IIP com a regulação corrigida do AGC como o valor para todas as regu lações do AGC recentemente filtradas, com erro zero para ca da uma, como história recente do AGC, tendo isto o efeito denéfico de reduzir ao mínimo as condições transitórias do controlo de ganho e reduzir o índice de erro de sinalização durante os primeiros vários enquadramentos recebidos na ranhura de tráfego.

Subsequente à posterior recepção desta ranhura em cada enquadramento, enquanto o citado assinante ocupar a ra nhura, o D3P da ranhura de tráfego irá proporcionar ao controlador uma correcção de temporização actualizada para o assinante e uma regulação do AGC filtrada e actualizada, a ser usada durante a recepção da mesma ranhura no enquadramer. to seguinte. Esta regulação do AC-C permite ainda ao controlador o comando de um ajustamento na potência de transmissãc do assinante, se se desejar.

Sm resumo; num sistema de comunicações com transmissões que contem determinadas informações de interesse, ea

em determinados intervalos na transmissão pf«rece-se um proj cesso para isolar e processar a citada informação de intereá se. 0 processo compreende a detecção do início de uma trans-f missão e o isolamento para a processar, como informação de j

I interesse, a informação recebida em instante;s) pré-determinadamente removido;s) no tempo a partir do início detectado da informação. Assim, a informação de interesse é isolada principalmente com base no tempo decorrido.

processo para isolar e processar a referida informação de interesse foi ainda caracterizado pelo facto de se detectar o início de uma transmissão a partir da potência do sinal recebido da transmissão que exceda um limiar pré-determinado; estabelecendo o controlo do ganho automático (AGC) da transmissão a partir de um nível máximo até um nível pretendido antes da esperada informação de interesse-, se isolar para processamento, como informação de interesse, a informação recebida em instante(s) pré-determinadamente removido(3) no tempo a partir do início detectado da transmis são, por meio da temporização do intervalo esperado entre o instante em que é detectado o início da transmissão e o ins tante pré-determinado em que a informação de interesse deve chegar (pelo que a informação de interesse é isolada principalmente com base no tempo decorrido); se etiquetar a infor mação isolada acerca do referido instante o processamento com a informação que precede imediatamente a informação iso lada (pelo que a fiabilidade da detecção da informação é au mentada de um para several bits).

Ainda que a forma de realização preferida da inver ção tenha sido descrita e ilustrada, será apreciado pelos e pecialistas nesta técnica que podem ser implementadas outra variações e modificações desta invenção, por exemplo, quer a informação de interesse, quer outra informação diferente da informação de interesse podem ser etiquetadas, conforme

TOfTn

I

se desejar', a informação pod no PIFO ou em qualquer outro ponto conveniente; o nível do j l

AGC predominante e a potência do AGC detectada por um detec( cor de potência do AGC podem ser utilizados para outras de-j

I terminações do sistema, especialmente as determinações de J improviso celulares. Também nos casos em que a informação de interesse teve de ser processada em tempo real, em vez de ser primeiramente memorizada e processada mais tarde, o processo de regular primeiramente o AGC, e depois indicar ao processador do tempo real o início da informação de interes se seria ainda vantajoso-, o AGC é ainda capaz de reduzir a necessária gama dinâmica, que é representada pelos número de bits do flash A/Ό. hm vez de etiquetar os bits memorizados como representantes da informação de interesse, um sinal de tempo real seria enviado ao processador num tempo pré-deter minado depois de o envelope do sinal ter atravessado um limiar pré-determinado, reduzindo dessa forma o tempo de processamento e a falsa sincronização no ruído.

mstas e outras variações e adaptações são conside radas como incluídas no âmbito das reivindicações anexadas.

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REIVINDICAÇÕES:

Claims

REIVINDICAÇÕES:

la. Processo para isolamento das informações por controlo automático de ganho em sistemas de comunicações de acesso múltiplo multiplexado por divisão de tempo, consistindo em isolar e processar informações de interesse presentes num sistema de comunicações tendo transmissões que contêm certas informações de interesse (147, 149) em intervalos prédeterminados na transmissão, o qual compreende as operações que consistem em detectar uma trasmissão (261) e isolar (245) para processamento (275), como informações de interesse (147, 149) informações recebidas, caracterizado pelo facto de as informações serem detectadas em aproximadamente instante(s) pré-determinadamente retirados (145) da transmissão detectáda e se isolarem as informações de interesse principalmente com base no tempo decorrido (145) .
2a. Processo de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo facto de a detecção da transmissão (261) se caracterizar por ser realizada quando a potência do sinal da transmissão recebido ultrapassa um limiar pré-determinado (259).
3a. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender a operação de Controlo Automático do Ganho (AGC) (227 - 233) da transmissão e se atenuar a transmissão, depois de submetido a esta operação de AGC, desde um nivel máximo até um nivel pretendido antes do momento em que se espera cheguem as informações de interesse (147 - 149).
4a. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se esperar que a informação de interesse (147 - 149) chegue em intervalos de tempo de 8 bits (145).
5a. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de se esperar que a informação de interesse (147 ? 7

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- 149) chegue em cerca de 26 microssegundos.
6a. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se fixar a tensão de controlo automático de ganho (AGC) no valor prevalecente no instante préde terminado.
7a. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de se fixar a tensão de controlo automático de ganho (AGC) utilizando um diodo detector (249) no andar de I.F. do receptor.
8a. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se utilizar o nível de controlo automático do ganho (AGC) prevalecente e a potência de controlo automático do ganho detectada por um detector de potência de AGC para outras determinações no sistema.
9a. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de se fazerem determinações celulares em separado, handoffs parcialmente a niveis de AGC e de potência recebida.
10a. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se reterem informações sobre o nivel de AGC para recepção de transmissões subsequentes.
11a. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o isolamento compreender a temporização (263) do intervalo esperado entre o instante em que é detectado, o inicio da transmissão e o instante pré-determinado em que a informação de interesse deve chagar.
12a. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de se utilizar para a temporização um multivibrador de um disparo (263) com uma constante de tempo representativa do instante retirado de forma prédeterminada .

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13^&· “ Processo de acordo com a reivindicação 3, j

I caracterizado pelo facto de o isolamento compreender a ope- I ί

ração de se digitar a transmissão num conversor analógico/dí gital (A/D), e se etiquetar (245) ou a informação de interes se, ou outra informação diferente da informação de interesse¹
14s. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de a informação recebida e digitada diferente da informação de interesse ser etiquetada com um bit elevado (excesso) proveniente do conversor analógico digital (A/D).
15^â· - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se processar (275) a Informação isolada em volta do citado instante.

lõs. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de, para o processamento da informe ção isolada, se iniciar o processamento com a informação que precede imediatamente a informação isolada, e assim se aumei. tar a fiabilidade da detecção da informação, de um a vários bits.

170. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de 0 isolamento compreender a operação de se digitar mediante excesso de amostragem num conversor analógico digital (A/D, 213, 215) θ primeiro se efec toar memorização (221) das amostras digitadas para se efectuar o seu subsequente processamento.

13a. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de 0 processamento da informação isolada compreender a descodificação, a detecção e/ou a cor relação das informações num processador de sinais digitais (223), fora de linha, em tempo não real, se se desejar.
19a. Processo para isolar e processar informações de interesse num sistema de comunicações que tem transmissões que contém determinadas informações de interesse em intervalos pré-determinados na transmissão, caracterizado pelo facto de se detectar (261) o inicio de uma transmissão a partir da potência do sinal recebido da transmissão excedendo um valor limiar pré-determinado (259);

se submeter a controlo automático do ganho (AGC) (227 - 228) a transmissão e se atenuar a transmissão submetida a AGC desde um nível máximo até um nivel pretendido antes do momento em que se espera que cheguem as informações de interesse (147, 149);

se isolarem, para serem processadas como informações de interesse, as informações recebidas aproximadamente em instante(s) temporal e pré-determinadamente retirados (145) do inicio detectado de transmissão, temporizando (263) o intervalo esperado entre o instante em que se detecta o inicio da transmissão e o instante pré-determinado em que as informações de interesse devem chegar;

se etiquetarem (245) as informações isoladas aproximadamente no instante para processamento; e se iniciar o processamento com as informações que precedem imediatamente as informações isoladas.
20a. Processo para isolar e processar informações de interesse num sistema de comunicações que tem transmissões contendo certas informações de interesse em intervalos prédeterminados na transmissão, caracterizado pelo facto de se o inicio de uma transmissão a partir detectar (261) <

potência do sinal recebido limite pré-determinado (259); se submeter a transmissão a da um da transmissão excedendo controlo automático do ganho (AGC) (227 - 233) e se atenuar a transmissão submetida a AGC desde um nível máximo até um nível pretendido antes do momento em que se espera que as informações de interesse (147, 149) cheguem e se fixar a tensão de AGC ao nivel que prevalece no instante pré-determinado com um diodo detector (249) no andar de I.F. do receptor;

se isolarem, para serem processadas como informações de interesse, as informações recebidas aproximadamente no(s) instante(s) temporal e pré-determinadamente retiradas (145) do inicio detectado da transmissão, temporizando (261) o intervalo de tempo esperado entre o instante em que se detecta o inicio da transmissão e o instante pré-determinado em que as informações de interesse devem chegar;

se digitalizar as informações realizando uma sobreamostragem num conversor analógico/digital (A/D, 213, 215) e se memorizarem (221) as amostras digitalizadas para subsequente processamento, etiquetando as informações digitalizadas isoladas aproximadamente no instante para processamento e memorizando as amostras digitalizadas para subsequente processamento; e se iniciar o processamento em separado (off-line), em tempo não real, das informações que precedem imediatamente as informações isoladas.
21a. Aparelho para isolar e processar informações de interesse num sistema de comunicações que tem transmissões contendo certas informações de interesse em intervalos prédeterminados da transmissão, adequado para a realização do processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de compreender meios para detectar uma transmissão, operativamente acoplados com meios para isolar, para processamento como informações de interesse, as informações recebidas aproximadamente em instante(s) temporal e prédeterminadamente removidas da transmissão detectada, de tal maneira que as informações de interesse são isoladas principalmente com base no tempo decorrido.

ganho AGC a
22a. Aparelho para isolar e processar informações de interesse, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de compreender, operativamente ligados em série, meios para detectar o inicio de uma transmissão a partir da potência do sinal recebido da transmissão que exceda um certo valor limiar pré-determinado;

meios para submeterem a transmissão a controlo automático de 'AGC) e atenuarem a tranmissão depois de submetida a partir de um nível máximo para um nivel pretendido antes de se esperar que as informações de interesse cheguem; meios para isolar para processamento, como informações de interesse, as informações recebidas a aproximadamente o(s) instante(s) temporal e pré-determinadamente retirados do inicio detectado da transmissão, temporizando o intervalo esperado entre o instante em que se detecta a transmissão e o instante pré- determinado em que as interesse deviam chegar;

meios para etiquetar para processamento isoladas aproximadamente naquele instante; e meios para começar o processamento com as informações que procedem imediatamente as informações isoladas.

informações de as informações
23a. Aparelho para isolar e processar informações de interesse de acordo com qualquer das reivindicações 21 ou 22, caracterizado pelo facto de compreender operativamente acoplados em série meios para detectar o inicio de uma transmissão a partir da potência do sinal da transmissão recebida que excede um valor limiar pré-determinado;

meios para submeter a transmissão a controlo automático do ganho (AGC) e atenuar a transmissão, depois de submetida ao

AGC, a partir de um nivel máximo até um nivel pretendido, antes do instante em que se espera que as informações de interesse cheguem e se fixar a tensão de AGC ao nivel que

V prevalece no instante pré-determinado com um diodo detector no andar de I.F. do receptor;

meios para isolar para processamento, como as informações de interesse, as informações recebidas a aproximadamente o(s) instante(s) temporal e pré-determinadamente retirado(s) a partir do inicio detectado de transmissão, temporizando o intervalo esperado entre o instante em que o inicio da transmissão é detectado e o instante pré-determinado em que as informações de interesse deviam chegar;

meios para digitalizar as informações, mediante sobreamostragem, num conversor analógico/digital (A/D) e memorizar as amostras digitalizadas, etiquetando as informações digitalizadas isoladas aproximadamente naquele instante para subsequente processamento; e meios para iniciar o processamento em separado, em tempo não real, com as informações que precisamente precedem as informações assim isoladas.

Lisboa, i°93-06-21

0 Agente Oficial da Propriedade Industrial

MARIA SILVIN.' VIEIRA PEREIRA FERREIRA

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MENSAGENS DE

DA RANHURA DE ACESSO

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PRIMEIRO E QUARTO PORTOS XMSSN CONDU-^vTORES

INTENSIDADE DO SINAL DE RADIO TÍPICO

TENSÃO COM AGC DE ACESSO

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SAIA DO COMPUTADOR