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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein
auf eine Telekommunikationsschnittstelle zur Verbindung eines Telekommunikationsnetzwerkes
mit einem Telekommunikationssystem.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Um eine große Anzahl von Telekommunikationsanwendern
verteilt über
ein begrenztes elektromagnetisches Spektrum zu bedienen, kann eine
von einer Vielzahl von Techniken für mehrfachen Zugriff (multiple
access) verwendet werden. Diese Techniken weisen beispielsweise
einen zeitaufgeteilten mehrfachen Zugriff (TDMA = time division
multiple access), einen frequenzaufgeteilten mehrfachen Zugriff
(FDMA = frequency division multiple access) und einen codeaufgeteilten
mehrfachen Zugriff (CDMA = code division multiple access) auf. Die
CDMA-Technik hat viele Vorteile gegenüber den anderen Techniken,
und ein beispielhaftes CDMA-System
wird im US-Patent 4 901 307 beschrieben, das am 13. Februar 1990
ausgegeben wurde, welches der Anmelderin dieser Erfindung zu eigen
ist.
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In dem in dem '307-Patent beschriebenen CDMA-Zellularsystem
bzw. CDMA-Funkzellensystem
kommuniziert eine große
Anzahl von Mobiltelefonsystemanwendern, die jeweils einen Sender/Empfänger haben,
durch Satellitenrepeater (Wiederholungsstationen) oder terrestrische
Stationen, die auch als Zellen bezeichnet werden. Jede Zelle weist
eine physikalische Einrichtung auf, die Basisstation genannt wird.
Eine Zelle deckt ein begrenztes geografisches Gebiet ab und leitet
Anrufe weiter, die über
zelluläre
Telefone bzw. Handys zu und von einem Telekommunikationsnetzwerk
getragen werden, wie beispielsweise einem öffentlich geschalteten Telefonnetzwerk
(PSTN = public switched telephone network). Wenn ein Anwender eines
Funktelefons sich in das geografische Gebiet von einer neuen Zelle
bewegt, kann die Weiterleitung des Anrufes von diesem Anwender schließlich durch
die neue Zelle durch einen Prozeß ausgeführt werden, der "Übergabe" (handing oft) genannt wird.
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Ein Funktelefon oder insbesondere
eine mobile Einheit sendet ein Signal aus, welches von einer Zelle
empfangen wird und dann zu dem PSTN geleitet wird, und zu Telefonleitungen
oder anderen mobilen Einheiten. Eine Zelle sendet ein Zellensignal
aus, welches durch mobile Einheiten empfangen wird. Der Signalübertragungspfad
von der Zelle zum Mobilteil wird im allgemeinen als die "Vorwärtsverbindung" (forward link) bezeichnet,
und der Übertragungspfad vom
Mobilteil zur Zelle wird im allgemeinen als "Rückwärtsverbindung" (reverse link) bezeichnet.
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Die CDMA-Technik gestattet, daß ein Frequenzspektrum
effektiv mehrere Male innerhalb eines Zeitintervalls verwendet wird,
was somit die Kapazität
für Systemanwender
steigert. Die in dem '307-Patent
beschriebene CDMA-Technik verwendet eine hochfrequente Pseudorauschcodemodulation (PN-Codemodulation,
PN = pseudo-noise) von einzelnen Anrufen, genauso wie eine Modulation
durch Codes, die orthogonale Binärsequenzen
einschließen,
um viele Anrufe zu kombinieren und sie als ein einziges CDMA-Signal
auszusenden. Auf diese Weise gestattet die CDMA-Technik eine Unterscheidung zwischen
vielen Anrufen, die das gleiche Frequenzband einnehmen, und bietet
einen gesteigerten spektralen Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen
Techniken.
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Ein System und ein Verfahren für Kommunikationsvorgänge mit
einem CDMA-Telefonsystem wird
beschrieben im US-Patent 5 103 459, ausgegeben am 7. April 1992
und im US-Patent 5 267 261, ausgegeben am 30. November 1993, die
beide der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zueigen sind. Diese
Patente offenbaren beide die Architektur und den Betrieb einer Basisstation.
Die folgenden ebenfalls anhängigen
US-Patentanmeldungen, die der Anmelderin dieser Anmeldung zueigen
sind, beschreiben Modulator-Demodulator-Architekturen (Modemarchitekturen),
die ein vollständiges
CDMA-basiertes Bandmodem einrichten, welches eine Reverse-Link- bzw. Rückwärtsverbindungsdemodulation
und eine Forward-Link- bzw. Vorwärtsverbindungsmodulation
ausführt:
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- 1. US-Patent 5 724 385 "SERIAL
LINKED INTERCONNECT FOR SUMMATION 0F MULTIPLE WAVEFORMS ON A COMMON
CHANNEL" (seriell verbundene
Verbindung zur Summierung von mehreren Wellenformen auf einem gemeinsamen
Kanal), Erfinder: K. Easton und andere;
- 2. US-Patentanmeldung Seriennummer 08/316177, eingereicht am
30. September 1994, "MULTIPATH SEARCH
PROCESSOR FOR A MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM" (Multipath-Suchprozessor
für ein
Kommunikationssystem mit mehrfachem Zugriff), Erfinder: K. Easton
und andere;
- 3. US-Patentanmeldung Seriennummer 08/372632, eingereicht am
13. Januar 1995, "CELL
SITE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS
COMMUNICATION SYSTEM" (zellenseitige
Demodulatorarchitektur für
ein Spreizspektrum-Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff), Erfinder:
K. Easton und andere; und
- 4. US-Patentanmeldung Seriennummer 08/492592, eingereicht am
20. Januar 1995, "MOBILE
DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION
SYSTEM" (mobile
Demodulatorarchitektur für
ein Spreizspektrum-Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff), Erfinder:
K. Easton und andere.
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Der hauptsächliche Antrieb für eine Entwicklung
der physikalischen Modemarchitektur, die im Detail in diesen ebenfalls
anhängigen
Anmeldungen geschrieben wurde, ist es gewesen, eine Reduktion der
Anzahl und der Kosten für
die Komponenten vorzusehen. Unter der Annahme der Einrichtung einer Basisstationmodemarchitektur
in einer einzigen für eine
Anwendung spezifischen integrierten Schaltung (ASIC = application
specific integrated circuit) gibt es eine gleichzeitige Notwendigkeit
für eine
begleitende Verarbeitungskomponente, die die physikalische Einrichtung
von Modemfunktionen in einer ASIC unterstützt.
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Im Herzen eines CDMA-Systems liegt
eine physikalische Schicht, die eine Anzahl von Vorwärts- und
Rückwärts-CDMA-Kanälen umfaßt. In dieser Hinsicht
ist ein Vorwärts-CDMA-Kanal
ein Kanal von einer Basisstation zu mobilen Stationen und weist
einen oder mehrere Codekanäle
(Codechannels) auf. Die Codekanäle
sind Unterkanäle
der Vorwärts-CDMA-Kanäle, die
speziellen Zwecken zugeordnet sind und durch eine orthogonale Codierung
unterschieden werden. Ein Rückwärts-CDMA-Kanal ist ein
Codekanal von einer mobilen Station zu einer Basisstation. Vorzugsweise
ist ein Kanalelement in einer CDMA-Basisstation ein Untersystem,
welches Hardware bzw. Komponenten und Software bzw. Programme aufweist, welches
einen Vorwärts-
und einen Rückwärts-Codekanal
unterstützt.
Jedes Kanalelement von einer Vielzahl von Kanalelementen in einer
Basisstation weist eine Modem-ASIC auf, und auch ein Kanalelement-Software-Programm,
um eine Steuerung der Kanaloperationen der physikalischen Struktur
vorzusehen.
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US-A-4 817 089 beschreibt ein System
für die
drahtlose Übertragung
von mehreren Informationssignalen, die digitale Zeitunterscheidungsschaltungen
(Timedivision-Schaltungen)
zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Subscriber- bzw. Teilnehmerstationen
verwenden. Die Subscriber- bzw. Teilnehmerstationen können fest
oder bewegbar sein. Die Anzahl der Zeitaufteilungsschaltungen wird
bestimmt durch die Übertragungsqualität der Signale.
Die Basisstation ist mit einem externen Informationsnetzwerk verbunden,
welches analog und/oder digital sein kann. Die Informationssignale werden
aus der Gruppe ausgewählt,
die aus Sprachsignalen, Datensignalen, Faxsignalen, Videosignalen,
Computersignalen und Instrumentensignalen besteht. Der Modulationspegel
der Signale und die an das System angelegte Leistung wird gemäß der Signalfehlerdetektion
in dem System eingestellt. Das System ist mit einer räumlichen
Unterscheidung durch Anwendung von einer Vielzahl von Antennen versehen,
die selektiv voneinander beabstandet sind, um eine relativ hohe
Signalaufnahme trotz einer Signalabdrift bzw. einem Signal-Fading
vorsehen. Die Basisstation arbeitet über eine Vielzahl von RF- bzw. Hochfrequenz-Kanalpaaren. Der
Betrieb von jedem Kanalpaar wird durch die Kombination einer Sendekanalschaltung
zur Verarbeitung einer gegeben von Informationssignalen eingerichtet,
die gleichzeitig über
Stammleitungen einer Telefongesellschaft für eine simultane Übertragung
zu unterschiedlichen Subscriber- bzw. Teilnehmerstationen über einen
gegebenen Hochfrequenz-Kanal aufgenommen werden, und durch eine
Empfängerkanalschaltung
zur Verarbeitung einer Vielzahl von Signalen, die gleichzeitig über einen
gegebenen Hochfrequenz-Kanal von unterschiedlichen Teilnehmerstationen
empfangen werden, um Informationssignale für Übertragungen über die
Stammleitungen (trunk lines) vorzusehen.
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Es bleibt jedoch eine Notwendigkeit
für ein System
und ein Verfahren, welches ein Schichtkanal-Softwareelement bzw.
Layered-Channel-Softwareelement vorsieht, welches den Betrieb der
Kanalelement-Modemressourcen überwacht,
und zwar insbesondere bei einem zellulären CDMA-Telefonsystem, welches
Vorwärtskanäle aufweist,
um Nachrichten- und Signaldaten von einer Basisstation zu mobilen
Ein heften zu liefern, und Rückwärtskanäle zum Liefern
von Nachrichten- und Signaldaten von mobilen Einheiten zu Basisstationen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß eines Aspektes der Erfindung
ist ein Telekommunikationsschnittstellensystem vorgesehen, um ein
Telekommunikationsnetzwerk mit einem Telekommunikationssystem zu
verbinden, um Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten von dem Telekommunikationsnetzwerk zu den
Anwendern des Telekommunikationssystems zu verteilen, und um Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten von den Anwendern des Telekommunikationssystems
zu dem Telekommunikationsnetzwerk zu leiten und zu signalisieren.
Das Telekommunikationsschnittstellensystem weist folgendes auf:
Steuermittel, die mit dem Telekommunikationsnetzwerk und mit dem
Telekommunikationssystem verbunden sind, um Nachrichten- und Signaldaten
dazwischen zu schalten; und eine Vielzahl von Telekommunikationseinrichtungen,
die mit den Steuermitteln verbunden sind. Jede Telekommunikationseinrichtung
weist folgendes auf: eine Vielzahl von unabhängigen Mehrzweckprozessoren,
um jeweilige Modemprogramme laufen zu lassen, um Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu empfangen, und um Rückwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
zu empfangen; eine Vielzahl von Modemvorrichtungen zum Modulieren
von Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zur Verteilung zu den Anwendern des Telekommunikationssystems
und zu Demodulieren von Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zum Liefern zu dem Telekommunikationsnetzwerk;
eine oder mehrere Schnittstellen, wobei jede Schnittstelle einen
jeweiligen Mehrzweckprozessor von dem einen oder der Vielzahl von
Mehrzweckprozessoren mit einer jeweiligen Modemvorrichtung von der
einen Modemvorrichtung oder der Vielzahl von Modemvorrichtungen
verbindet und Signalverbindungen und Steuerfunktionen aufweist,
die für
den jeweiligen Mehrzweckprozessor spezifisch sind; und wobei jedes
Modemprogramm angeordnet bzw. geeignet ist, um in einem Mehrzweckprozessor
des einen Mehrzweckprozessors oder der Vielzahl von Mehrzweckprozessoren
auszuführen,
um Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu empfangen, und um Rückwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
zu empfangen. Sie ist weiter geeignet, um: Nachrichten zu den Steuermitteln
auszugeben, die Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten mit einschließen; weiter Nachrichten von
den Steuermitteln zu empfangen, die Vorwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
aufweisen; und in ihrem eigenen Prozeß- bzw. Arbeitsraum die Steuerfunktionen einer
Schnittstelle zu laufen, um Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu den Signalverbindungen der Schnittstelle
zu liefern und die demodulierten Rückwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
von den Signalverbindungen der Schnittstelle zu empfangen.
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Jedes Modemprogramm weist folgendes auf:
Pilot- bzw. Vorsteuerkanalmittel zur Erzeugung einer Pilot- bzw.
Vorsteuercodesequenz; Synchronisationskanalmittel zur Erzeugung
einer Wiederholungssynchronisationsnachricht bzw. Repeater-Synchronisationsnachricht;
Paging- bzw. Meldekanalmittel zum Empfang von Vorwärtssignaldaten
von den Steuermitteln; Verkehrskanalmittel zum Empfang von Vorwärtsnachrichtendaten
von den Steuermitteln; und Treibermittel zum Koppeln der Pilot-Kanalmittel, der
Synchronisationskanalmittel, der Paging- bzw. Meldekanalmittel und
der Verkehrskanalmittel mit der Schnittstelle.
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Jedes Modemprogramm weist auch folgendes
auf: Zugriftskanalmittel zum Empfang von Rückwärtssignaldaten von der Schnittstelle;
Traffic- bzw. Verkehrskanalmittel zum Empfang von Rückwärtsnachrichtsdaten
von der Schnittstelle; und Treibermittel zum Koppeln der Zugriffskanalmittel
oder der Verkehrskanalmittel mit der Schnittstelle, wodurch Rückwärtssignaldaten
mit den Zugriffskanalmitteln gekoppelt sind, oder wobei Rückwärtsnachrichtendaten
mit den Verkehrskanalmitteln gekoppelt sind.
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Gemäß eines weiteres Aspektes der
Erfindung ist ein Verfahren zur Verbindung eines Telekommunikationsnetzwerkes
mit einem Telekommunikationssystem vorgesehen, um Vorwärtsnachrichten- und
-signalgebungsdaten von dem Telekommunikationsnetzwerk zu den Anwendern
des Telekommunikationssystems zu verteilen, und um Rückwärtsnachricht-
und -signalgebungsdaten von den Anwendern des Telekommunikationssystems
zu dem Telekommunikationsnetzwerk zu leiten. Das Verfahren weist folgendes
auf: Schalten von Nachrichten- und Signaldaten zwischen dem Telekommunikationsnetzwerk und
dem Telekommunikationssystem mittels Steuermitteln, die mit dem
Netzwerk und mit dem System verbunden sind; Laufenlassen von jeweiligen
Modemprogrammen in einer Vielzahl von unabhängigen Mehrzweckprozessoren,
um Vorwärtsnachrichten- und
-signalgebungsdaten und Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu empfangen; Modulieren von Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten in einer Vielzahl von Modemvorrichtungen
zur Verteilung von Anwendern des Telekommunikationssystems und zum
Demodulieren von Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zum Liefern zum Telekommunikationsnetzwerk;
mittels einer oder mehrerer Schnittstellen Verbindung eines jeweiligen Mehrzweckprozessors
der möglichen
Vielzahl von Mehrzweckprozessoren mit einer jeweiligen Modemvorrichtung
der einen Modemvorrichtung oder der Vielzahl von Modemvorrichtungen,
wobei Signalverbindungen und Steuerfunktionen vorgesehen sind, die
für den
jeweiligen Mehrzweckprozessor spezifisch sind; und Ausführung von
jedem Modemprogramm in einem jeweiligen Mehrzweckprozessor der möglichen
Vielzahl von Prozessoren, um Vorwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
aufzunehmen und um Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu empfangen. Der Empfang der Vorwärts- und Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten wird wie folgt ausgeführt: Ausgabe von Nachrichten an
die Steuermittel, die Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten miteinschließen; Empfang von Nachrichten
von den Steuermitteln, die Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten miteinschließen; und Ausführung der
Steuerfunktionen einer Schnittstelle in ihrem eigenen Verarbeitungsraum, um
Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten zu den Signalverbindungen der Schnittstelle
zu liefern, und um die demodulierten Rückwärtsnachrichten- und -signalgebungsdaten
von den Signalverbindungen der Schnittstelle zu empfangen. Die Vielzahl von
Prozessoren, die Vielzahl von Modemvorrichtungen und eine oder mehrere
Schnittstellen sind in einer Telekommunikationseinrichtung vorgesehen,
und eine Vielzahl von Telekommunikationseinrichtungen ist mit den
Steuermitteln verbunden. Die Ausführung von jedem Modemprogramm
in einem jeweiligen Mehrzweckprozessor weist folgendes auf: Erzeugung
einer Pilot- bzw. Vorsteuercodesequenz in Pilot- bzw. Vorsteuerkanalmitteln;
Erzeugung einer Repeater- bzw. Wiederholungssynchronisationsnachricht
in Synchronisationskanalmitteln; Empfang von Vorwärtssignaldaten
von den Steuermitteln in Paging- bzw. Meldekanalmitteln; Empfang
von Vorwärtsnachrichtendaten
von den Steuermitteln in Traffic- bzw. Verkehrskanalmitteln; und
Koppelung der Pilot-Kanalmittel, der Synchronisationskanalmittel, der
Paging- bzw. Meldekanalmittel und der Verkehrskanalmittel mittels
Treibermitteln mit der Schnittstelle. Die Ausführung von jedem Modemprogramm
weist auch folgendes auf: Empfang von Rückwärtssignaldaten von der Schnittstelle
in Zugriffskanalmitteln; Empfang von Rückwärtsnachrichtendaten von der Schnittstelle
in Verkehrskanalmitteln; und Koppelung der Zugriffskanalmittel oder
der Verkehrskanalmittel mit der Schnittstelle mittels Treibermitteln
wodurch Rückwärtssignaldaten
mit den Zugriffskanalmitteln gekoppelt werden, oder wodurch Rückwärtsnachrichtendaten
mit den Verkehrskanalmitteln gekoppelt werden.
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Die Erfindung liegt in einem Schichtkanal-Softwareelement
(Layered-Channel-Softwareelement),
welches dem Betriebsvorgang von den physischen Ressourcen des Kanal-
bzw. Channel-Elementes überwacht,
um vollständig
ein Kanalelement einzurichten. Das Layered-Channel-Softwareelement
(im folgenden das "Schichtelement") wird auf einem
Kanal- bzw. Channel-Prozessor ausgeführt.
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Vorzugsweise würde ein Schichtelement eine
Architektur und eine plattformunabhängige Einrichtung einer physischen
Ressourcenüberwachung des
Kanalelementes vorsehen. In dieser Hinsicht wäre das geschichtete Softwareelement
generisch und zwischen verschiedenen Kombinationen von Netzwerkarchitekturen
und Kanalelementprozessoren transportabel.
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In der folgenden Beschreibung wird
ein Teil des Schichtelementes als eine architektur- und eine plattformunabhängige Einrichtung
dargestellt, die den Betrieb von den physikalischen Ressourcen eines
Kanalelementes steuert.
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Vorzugsweise wirkt das Schichtelement
auf Anweisungen, um physikalische Layer- bzw. Schichtdienste auf hohem Niveau
vorzusehen. In verwandter Weise hat das Schichtelement die Fähigkeit,
die gesamte erforderliche Kanalelemenffunktionalität zu unterstützen.
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Nützliche
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles offensichtlich,
wenn es mit Bezug auf die Zeichnungen gesehen wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die obigen und weitere Merkmale der
Erfindung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, und zusammen
mit den Vorteilen davon werden diese aus der Betrachtung der folgenden
detaillierten Beschreibung eines beispielhaften Ausführungsbeispiels
der Erfindung klarer, welches mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
dargestellt wird, in denen die Figuren folgendes darstellen:
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1 ein
Blockdiagramm, welches eine schematische Übersicht über ein beispielhaftes zelluläres CDMA-Telefonsystem
darstellt, in dem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann.
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2 ist
ein funktionelles Blockdiagramm, welches Vorwärts- und Rückwärts-CDMA-Kanäle in einer
CDMA-Basisstation veranschaulicht.
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3 ist
ein Blockdiagramm, welches die physische Einrichtung der in 2 veranschaulichten Kanalarchitektur
veranschaulicht.
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4A ist
ein Blockdiagramm, welches einen repräsentativen Modulatorabschnitt
einer CDMA-Modem-ASIC zeigt.
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4B ist
ein Blockdiagramm, welches einen repräsentativen Demodulator-Abschnitt einer CDMA-Modem-ASIC
zeigt.
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches die strukturelle und funktionelle Aufteilung
eines geschichteten (layered) Elementes zeigt.
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6A und 6B sind Flußdiagramme,
die den Austausch von Befehlen und Antworten in dem geschichteten
Element bzw. Schichtelement veranschaulicht.
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7 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer Synchronisationskanalanwendung (Sync-Channel-Anwendung).
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8 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Paging- bzw. Meldekanalanwendung veranschaulicht.
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9A und 9B sind jeweils schematische Blockdiagramme
und Flußdiagramme,
die eine Zugriffskanalanwendung (Access-Kanalanwendung) zeigen.
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10 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Traffic- bzw. Verkehrskanalanwendung
zeigt.
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11 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches ein Hauptzeitsteuermodul
veranschaulicht.
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12 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches einen Encoder-Treiber veranschaulicht.
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13 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches einen Decoder-Treiber veranschaulicht.
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14 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches den Demodulator-Treiber veranschaulicht.
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15 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches die Sucheinrichtung bzw.
das Search-Engine veranschaulicht.
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16 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Demodulationseinrichtung
(demodulation-engine) veranschaulicht.
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17 ist
ein schematisches Blockdiagramm, welches die Schnittstelle zwischen
dem Schichtelement und einer CDMA-Modem-ASIC veranschaulicht.
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18 ist
ein Flußdiagramm,
welches die Logik eines Vorrichtungsschnittstellenmoduls veranschaulicht,
das in 17 gezeigt ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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In einem zellulären CDMA-Kommunikationssystem
hat jede Basisstation eine Vielzahl von Modulator/Demodulator-Vorrichtungen
(Modems) zur Spreizspektrum-Modulation
und Demodulation von Nachrichten- und Signaldaten. Jedes Modem weist einen
digitalen Spreizspektrum-Übertragungsmodulator
auf, mindestens einen digitalen Spreizspektrum-Datenempfänger und
einen Sucherempfänger. Jedes
Modem an einer Basisstation ist einer mobilen Einheit zugeordnet,
wie benötigt,
um Kommunikationsvorgänge
mit der zugeordneten Einheit zu erleichtern. Folglich sind viele
Modems zur Anwendung an irgendeiner Basisstation verfügbar, während andere
Modems in einer Kommunikation mit jeweiligen mobilen Einheiten aktiv
sein können.
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Um einen Dienst für eine Vielzahl von mobilen
Einheiten vorzusehen, werden Kommunikationsvorgänge vom Standpunkt einer Basisstation
in diskrete Kanäle
aufgetrennt. Bei dieser Anwendung wird ein Satz von Kanälen, der
von einer Basisstation auf einer gegebenen Frequenz übertragen
wird und empfangen wird, kollektiv als CDMA-Kanal bezeichnet. Ein
Vorwärts-CDMA-Kanal
ist ein Kanal von einer Basisstation zu mobilen Einheiten. Ein Vorwärts-CDMA-Kanal
weist einen oder mehrere Codekanäle
auf, die auf der CDMA-Frequenz mit Bezug zu einem speziellen Vorsteuersignal
bzw. Pilot-Signal übertragen
werden. Beispielsweise können
Codekanäle
einen Pilot-Kanal, einen Synchronisations-(Sync-)Kanal, Paging-
bzw. Meldekanäle
und Verkehrskanäle
aufweisen. Der Vorwärts-CDMA-Kanal
weist typischerweise einen Pilot-Kanal, einen Sync-Kanal, einen
oder mehrere Paging-Kanäle und einen
oder mehrere Verkehrskanäle
auf. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die gesamte Anzahl von Codekanälen, einschließlich des
Pilot-Kanals nicht größer als
64. Ein CDMA-Kanal von einer mobilen Einheit zu einer Basisstation
wird Rückwärts-CDMA-Kanal
genannt. Für
irgend eine Basisstation ist der Rückwärts-CDMA-Kanal die Summe von
allen Übertragungen
von einer mobilen Einheit, die von der Basisstation auf der CDMA-Frequenz
empfangen wird.
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Der Pilot-Kanal wird durch eine Basisstation verwendet,
ein unmoduliertes, direkt abfolgendes Spreizspektrum-Pilot-Signal
zu übertragen,
welches von einem Pseudozufallsrauschen-(PN-) Spreizcode gespreizt
wird, der typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise gemeinsam
mit der PN-Aufspreizung des anderen übertragenen Signals ausgeführt wird. Das
Pilot-Signal, welches kontinuierlich von der Basisstation übertragen
wird, wird von mobilen Einheiten verwendet, um eine Anfangssystemzeitsteuerung zu
erhalten, um als Phasenreferenz für eine koherente Modulation
zu dienen, und als eine Signalstärkenreferenz
für Vergleichsvorgänge zwischen
den Basisstation-Pilot-Signalen zu dienen, um eine Übergabe zu
unterstützen.
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Vorzugsweise hat das Pilot-Signal,
welches von jeder Basisstation übertragen
wurde, den gleichen PN-Spreizcode, jedoch eine andere Codephasenversetzung
(offset) als die Offsets von allen anderen Basisstationen. Eine
Phasenversetzung (offset) gestattet, daß die Pilot-Signale von einander
durch mobile Einheiten unterschieden werden, wodurch Mittel für die mobilen
Einheiten vorgesehen werden, um zwischen Basisstationen zu unterscheiden.
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Jede Basisstation überträgt auch
ein Sync-Kanalsignal, welches ein moduliertes, codiertes, zwischengeschaltetes
(interleaved) direktabfolgendes Spreizspektrum-Signal aufweist, welches von mobilen
Einheiten verwendet wird, um eine zusätzliche Synchronisation, eine
Systemzeit und eine Overhead-Steuerinformation aufzunehmen. Jeder Basisstation-Sync-Kanal
besteht aus einer Sync-Nachricht mit einem festen Format mit einer vorbestimmten
Zeitsteuerbeziehung mit dem Basisstation-Pilot-Signal und einem
vorbestimmten Kanalcode. Die Nachricht weist eine Systemidentifikation, eine
Netzwerkidentifikation, einen Pilot-PN-Sequenz-Offset-Index (Versetzungsindex)
eine öffentliche
lange PN-Codemaske zur öffentlichen
Anwendung in Paging- bzw. Melde- und Zugriffskanälen, Systemzeitparameter und
eine Pagingkanaldatenrate auf.
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Der Satz von Vorwärtskanälen, die von einer Basisstation übertragen
wurden, weist auch einen oder mehrere Paging- bzw. Meldekanäle auf,
die Paging-Kanalsignale tragen. Paging-Kanalsignale sind modulierte,
zwischengeschaltete (interleaved), verschlüsselte, direkt abfolgende Spreizspektrumsignale,
die Steuer- und Overhead-Informationen enthalten. Ein Paging-Kanal
wird verwendet, um Verbindungssignaldaten zu mobilen Einheiten zu überfragen.
Der öffentliche
Lang-PN-Codemaskenteil
der Sync- und Paging-Kanäle
wird von einer mobilen Einheit Codemaskenteil der Sync- und Paging-Kanäle wird
von einer mobilen Einheit verwendet, um das verschlüsselte Paging-Kanalsignal
zu entschlüsseln. Wie
die Sync-Kanalsignale
werden die Paging-Kanalsignale unter Verwendung des gleichen kurzen PN-Codes
und einer Versetzung (offset) gespreizt und entspreizt, wie der
Pilot-Kanal.
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Die Basisstation Vorwärtskanäle weisen
eine Vielzahl von Verkehrskanälen
auf. Jede mobile Einheit ist einem einzigen Traffic- bzw. Verkehrskanal zugeordnet,
um Nachrichtendaten zu empfangen, die für die mobile Einheit vorgesehen
sind. Jedes Verkehrskanalsignal ist ein moduliertes, gefaltetes,
verschlüsseltes,
direkt abfolgendes Spreizspektrum-Signal, welches zu einer mobilen
Einheit auf einen jeweiligen Verkehrskanal übertragen wird, der durch einen
langen Spreizcode festgelegt ist. Informationen, die in der Synchronisationskanalnachrichtempfangen werden,
werden von einer mobilen Einheit verwendet, um Verkehrskanalsignale
zu entschlüsseln.
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Rückwärts-CDMA-Kanäle weisen
Zugriffskanäle
auf, die von mobilen Einheiten verwendet werden, um mit einer Basisstation
zu kommunizieren. Ein Zugriffskanal wird für kurze Signalnachrichtaustauschvorgänge verwendet,
die Rückwärtssignaldaten,
Antworten auf Meldungen und Registrierungen aufweisen. Ein Rückwärts-CDMA-Verkehrskanal wird
verwendet, um Rückwärtsnachrichtendaten
von einer mobilen Einheit zu einer Basisstation zu übertragen.
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Eine beispielhafte Darstellung eines
zellulären
CDMA-Telefonsystems wird in 1 veranschaulicht.
Das zelluläre
CDMA-Telefonsystem ist im allgemeinen mit 8 gezeigt und weist eine
Systemsteuervorrichtung (Controller) und eine Schalteinrichtung
(Switch) 11 auf, die auch als Mobiltelefonschalteinrichtung
(MTSO = mobile telephone switching office) bezeichnet werden, welches
auch eine Schnittstelle und eine Verarbeitungsschaltung zum Vorsehen
einer Systemsteuerung für
die Basisstationen mit einschließt. Die Steuervorrichtung 11 leitet
auch Telefonanrufe von einem Telekommunikationsnetzwerk 10 zu
der geeigneten Basisstation zur Übertragung
zu der geeigneten mobilen Einheit. Die Steuervorrichtung 11 steuert
auch die Leitung der Anrufe von den mobilen Einheiten über eine
oder mehrere Basisstationen zu dem Telekommunikationsnetzwerk. Die
Steuervorrichtung 11 kann Anrufe zwischen mobilen Einheiten über die
geeigneten Basisstationen leiten. Die Steuer vorrichtung 11 kann
mit den Basisstationen durch verschiedene herkömmliche Mittel gekoppelt werden.
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In 1 sind
zwei beispielhafte Basisstationen 12 und 14 zusammen
mit beispielhaften mobilen Einheiten 16 und 18 veranschaulicht,
die jeweils ein zelluläres
Telefon bzw. Funktelefon aufweisen. Die Pfeile 20a und 20b stellen
Vorwärts-
und Rückwärtscodekanäle dar,
die eine mögliche
Kommunikationsverbindung zwischen der Basisstation 12 und
der mobilen Einheit 16 definieren. Die Pfeile 22a und 22b definieren
eine mögliche
Kommunikationsverbindung zwischen der Basisstation 12 und
der mobilen Einheit 18. In ähnlicher Weise kann die Basisstation 14 eine Zwei-Wege-Kommunikationsverbindung
mit der mobilen Einheit 18 einrichten, wie von den Pfeilen 24a und 24b dargestellt,
und mit der mobilen Einheit 16, wie von den Pfeilen 26a und 26b dargestellt.
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Anfänglich wählt und nimmt eine mobile Einheit
eine Basisstation basierend auf der relativen Stärke der Pilot-Signale, die
sie empfängt.
Die mobile Einheit lockt sich bei dem stärksten Pilot-Signal ein, wodurch
sie den Pilot-Kanal der Übertragungsbasisstation
aufnimmt. Bei einer gegebenen vorbestimmten Zeitsteuerversetzung
(offset) zwischen einem Pilot-Signal und einem Sync- bzw. Synchronisationssignal
und dem bekannten Sync-Kanal-Code, erhält die mobile Einheit als nächstes eine
Systemkonfiguration und eine Zeitsteuerinformation mittels der Sync-Nachricht,
die in dem Sync-Kanal der Basisstation übertragen wurde, deren Pilot-Kanal
die mobile Einheit aufgenommen hat. Bei der Synchronisation ihrer
Zeitsteuerung mit jener der Basisstation, deren Pilot-Kanal sie
aufgenommen hat, geht die mobile Einheit in Leerlauf, wobei ein
festgelegter Paging- bzw. Meldekanal der Basisstation überwacht
wird, deren Pilot-Kanal aufgenommen wurde.
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In dem Leerlaufzustand kann eine
mobile Einheit unter anderem einen hereinkommenden Anruf empfangen
oder einen Anruf einleiten. Im Leerlaufzustand lockt bzw. riegelt
eine mobile Einheit sich in den Paging-Kanal ein, und zwar identifiziert
durch die Sync-Nachricht, die von der Basisstation übertragen
wurde, deren Pilot-Kanal die mobile Einheit aufgenommen hat. Unter
der Annahme eines hereinkommenden Anrufes von dem Telekommunikationsnetzwerk 10 für die mobile
Einheit 16 sendet die Systemsteuervorrichtung und ein Schalter 11 eine
Nachricht für
einen hereinkommenden Anruf an alle Basisstationen einschließlich der
Basisstationen 12 und 14. Die Nachricht für den hereinkommenden
Anruf weist Signaldaten auf, die eine einzigartige Identifikationsnummer
(IN) aufweisen, die eine mobile Einheit identifiziert. Alle Basisstationen
bereiten Paging-Nachrichten vor, die die Signaldaten mit einschließen, und
senden sie auf einen Paging-Kanal nach außen. Die mobile Einheit, die
von der IN identifiziert werden, wobei sie den Paging-Kanal einer
Basisstation überwacht,
empfängt
und decodiert die Paging-Nachricht von einem Zugriffskanal für diese
Basisstation. Die Paging-Antwort weist die einzigartige Identifikation
der mobilen Einheit und die Identifikation der Basisstation auf.
Dies ermöglicht,
daß die
Basisstation eine Verantwortlichkeit zur Verbindung des Anrufes
mit der mobilen Einheit annimmt. Dies wird ausgeführt durch
Zuordnung eines Verkehrskanals in eine Paging-Kanalnachricht folgend
auf den Empfang der Zugriffskanalnachricht der mobilen Einheit. Der
Verkehrskanal wird durch einen Kanalcode angezeigt, der in der Paging-Kanalnachricht
enthalten ist. Der festgelegte Verkehrskanal wird für Vorwärts- und
Rückwärtsnachrichtendaten
vorgesehen, die beispielsweise Sprachdaten in dem Anruf aufweisen können.
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Eine mobile Einheit leitet einen
Anruf ein, indem sie Signaldaten auf einem Zugriffskanal zu einer Basisstation
liefert, deren Pilot-Kanal sie aufgenommen hat, indem sie eine Verkehrskanalzuordnung von
der identifizierten Basisstation auf dem Paging-Kanal empfängt, und
den Anruf über
den festgelegten Verkehrskanal leitet.
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Die Kanalarchitektur einer Basisstation 30 ist in 2 veranschaulicht. In 2 betreibt die Basisstation 30 einen
CDMA-Kanal, der mindestens fünf Codekanäle aufweist,
die einen Pilot-Kanal, einen Sync- bzw. Synchronisationskanal, einen
oder mehrere Paging- bzw. Meldekanäle, einen oder mehrere Verkehrskanäle und einen
oder mehrere Zugriffskanäle
aufweisen. Redundante Kanalelemente an der Basisstation sorgen für die physischen
und funktionellen Mittel zum Senden von Informationen in mehrfachen
Vorwärtscodekanälen, und
dienen zur Aufnahme von Informationen in mehreren Rückwärtscodekanälen. Jedes
Kanalelement weist ein Steuerelement und ein Modem auf. Vorzugsweise
sind die Modems identisch, wie es durch Anwendung eines einzigen
Bezugszeichens 50 angezeigt wird, um jedes Modem zu zeigen.
Somit weist der Pilot-Kanal ein Pilot-Steuerelement 32 und
ein Modem 50 auf, der Sync-Kanal weist ein Sync-Steuerelement 34 und
ein Modem 50 auf, jeder Paging-Kanal weist ein Paging-Steuerelement 36 und
ein Modem 50 auf, jeder Verkehrskanal weist ein Verkehrssteuerelement 38 und
ein Modem 50 auf, während
jeder Zugriffskanal ein Zugriffskanalsteuerelement 40 und
ein Modem 50 aufweist. Jeder Verkehrskanal, der einem Nachrichtendatenverkehr
zugeordnet ist, weist einen Vorwärtsverkehrscodekanal
und einen Rückwärtsverkehrscodekanal
auf, um eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen einer mobilen Einheit
und einer anderen Einheit zu unterstützen. Die Pilot- und Sync-Kanäle sind
durch ein CDMA-Systemsynchronisationselement 42 mit
der Systemzeit synchronisiert, wobei dieses beispielsweise einen
GPS-Empfänger
aufweisen kann, der einen Punkt liefert, von dem die Pilot-Signalerzeugung
versetzt (offset) sein kann. Die Pilot-Versetzung wird von der Systemsteuervorrichtung
empfangen (Bezugszeichen 11 in 1). Eine Sync-Kanalnachricht und eine
Gain- bzw. Verstärkungseinstellung
werden durch eine Nachrichtenquelle 43 vorgesehen. Die
Gesamtsteuerung und die Schaltmechanisierung für das CDMA-System hat eine
lokale Steuerkomponente in jeder CDMA-Basisstation zur Weiterleitung
der Vorwärtsnachricht,
und Signaldaten, die auf den Vorwärts-Paging- und Verkehrskanälen zu liefern
sind, und von Rückwärtsnachrichten-
und -signaldaten, die auf Rückwärtsverkehr-
und Zugriffskanälen
empfangen werden. In der Basisstation 30 wird dieses Element
durch das Bezugszeichen 44 angezeigt.
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Vorzugsweise sind die Unterkomponenten der
Vorwärts-
und Rückwärts-CDMA-Kanäle durch vorbestimmte
Orthogonalcodesequenzen ausgelegt, die durch Verwendung von Walsh-Funktionen
erzeugt werden. Diese Sequenzen werden als Walsh-Sequenzen (WS)
bezeichnet. Wie breit in den mit eingeschlossenen Patenten dargelegt
wird, verwendet der Pilot-Kanal eine Walsh-Sequenz mit lauter Nullen.
Dies wird in 2 durch
WS = Null gezeigt. In dieser Weise sind die vorbestimmten Walsh-Sequenzen
einem Sync-Kanal (WS = 32) zugeordnet, weiter zu den Paging-Kanälen (WS
= Pi) und zu den Zugriffskanälen. Eine
Vielzahl von Sequenzen ist für
Verkehrskanalankündigungen
verfügbar.
-
3 zeigt
die physische Struktur von Modems in der CDMA-Basisstation 30.
Diese Modems sind identisch, und sie und ihre Bestandteile werden durch
identische Bezugszeichen bezeichnet. Jedes Modem 59 weist
einen Allzweck-CDMA-Modemprozessor 60 auf,
in dem ein geschichtetes (layered) Kanal-Softwareelement ausgeführt wird,
und eine für eine
CDMA-Modemanwendung spezifische integrierte Schaltung (ASIC) 62.
Die CDMA-Modem-ASICs 62 der 3 entsprechen
im wesentlichen den Modems 50, die in 2 veranschaulicht sind. Jeder CDMA-Modemprozessor 60 ist
mit der Systemsteuervorrichtung 44 der CDMA-Basisstation
gekoppelt.
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Es sei nun Bezug genommen auf die 4a und 4b für ein Verständnis der
Modulator- bzw. Demodulatorabschnitte der Modem-ASICs 62 der 3. Jede Modem-ASIC 62 weist
einen Modulatorabschnitt 63 gemäß 4a auf
und einen Demodulatorabschnitt 64 gemäß 4b.
Der in 4a gezeigte Modulatorabschnitt
weist drei Modulatorübertragungsabschnitte
auf, die Vorwärtskanalinformationsdatenströme erzeugen.
Wenn man Sync-, Paging- oder Vorwärtsverkehrsdatenströme überträgt, erzeugt
ein Übertragungsabschnitt
einen kodierten, zwischengeschalteten (interleaved) Bitstrom, der
aus Eingangsdaten erzeugt wird, die Signal- und Nachrichtendaten
aufweisen. Für
den Vorwärtsverkehrskanalbetrieb
wird der codierte zwischengeschaltete (interleaved) Bitstrom durch
eine Lang-Code-Pseudozufalls-(PN-)Bitsequenz
verschlüsselt.
Der Modulator der 4a kann drei Vorwärtsverbindungsinformationsbitströme bilden,
die drei identischen Übertragungsabschnitten
entsprechen. Wie erklärt
wird, ist jeder Informationsbitstrom in einem Vorwärtscodekanal
enthalten, der ein Pilot-, ein Sync-, ein Paging- oder ein Verkehrskanal
sein kann.
-
Daten, die in einen Sync-, Paging-
oder Verkehrskanal übertragen
werden, werden zu einer Codierungs- und Zwischenschaltungs- bzw.
Interleave-Schaltung 65 geliefert. Die Codierungs- und
Interleave-Schaltung 65 weist einen Faltungsencoder auf, der
Sync-, Paging- oder Übertragungspaketdatenrahmen
(data frames) codiert, die von einem CDMA-Modemprozessor geliefert
werden, und zwar zu einem Strom von codierten Symbolen. Die Datenrate kann
von Rahmen zu Rahmen (frame) variieren. Die gegenwärtige Frame-Datenrate
wird angezeigt durch einen Datenratenwert (DATA-RATE-Wert). Die Schaltung 65 weist
auch einen Blockzwischenschalter (block-interleaver) auf, um eine
Zeitaufteilung in den übertragenen
Symbolen vorzusehen, um vor relativ langen Übertragungsabweichungen und Überlauf-
bzw. Burst-Fehlern zu schützen.
Zwei Betriebsarten des Interleaver-Betriebs werden vorgesehen: ein
erster Betriebszustand ist für
Verkehrskanäle
und Paging-Kanäle,
und ein zweiter Betriebszustand ist für Sync-Kanäle. Der Betriebszustand wird
bestimmt durch den Zustand eines Betriebszustandsbits, welches in
der Figur als (MODE bezeichnet wird. Wenn der gegenwärtige gepackte,
codierte, zwischengeschaltete (interleaved) Datenrahmen bzw. Datenframe
für einen
Paging- oder Verkehrskanal ist, setzt das bevorzugte Ausführungsbeispiel
einen einzigartigen langen PN-Code ein, der zu einem Langcodegenerator 66 zur
Erzeugung einer einzigartigen langen PN-Codesequenz geliefert wird,
der die Ausgangsgröße der Codierungs-
und Interleave-Schaltung 65 in einer EXKLUSIV-ODER-Schaltung 69 verschlüsselt. Wenn die
Encoder- und Interleave-Schaltung 65 gleichzeitig einen
gepackten Datenrahmen einer Sync-Nachricht vorsieht, wird der lange
PN-Code auf den Zustand mit überall
Nullen gesetzt, was effektiv die Ausgangsgröße der Encoder- und Interleave-Schaltung 65 durch
die EXKLUSIV-ODER-Schaltung unverändert durchläßt.
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Die Ausgangsgröße der EXKLUSIV-ODER-Schaltung 69 wird
in den Eingang von jedem der drei identischen Modulatorübertragungsabschnitte 70 gespeist.
Jeder der Übertragungsabschnitte 70 deckt
die Ausgangsgröße der EXKLUSIV-ODER-Schaltung 69 mit
einer bestimmten Walsh-Sequenz (WS) ab. Die Walsh-Abdeckung garantiert
eine Orthogonalität
zwischen den Codekanälen.
Jeder Übertragungsabschnitt 70 sieht
nach der Walsh-Abdeckung eine QPSK-Spreizung über gemeinsame PN-Sequenzen
vor, um in Phase liegende und Quadratur-Komponenten zu bilden. Nach
dem Spreizen werden diese Komponenten durch eine FIR-Filterung bandbegrenzt,
werden durch eine Leistungssteuerung-Gain-Einstellung (GS, Verstärkungseinstellung)
multipliziert, und werden dann zu einem RF-Abschnitt 76 zur
Verstärkung
und Übertragung
zu mobilen Einheiten auf dem Vorwärtskanal geliefert.
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Für
den Betrieb des Pilot-Kanals wird der EXKLUSIV-ODER-Eingang zu einem
speziellen Übertragungsabschnitt 70 durch
den Zustand eines PILOT-MODE-Bits ausgeschaltet, und der Abschnitt nimmt
die Walsh-Sequenz aus lauter Nullen auf, und zwar zusammen mit der
vorbestimmten Versetzung für
die Basisstation.
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Um den Betrieb des modularen Abschnittes zu
steuern sind Speicher- und Registerressourcen auf der CDMA-Modem-ASIC
im Modulatorabschnitt 63 vorgesehen. Diese weisen einen
Arbeitsspeicher (RAM = random access memory) 71 und einen
Registersatz 72 mit Registern auf, um den DATA-RATE-Wert
für den
gegenwärtigen
Rahmen bzw. Frame zu speichern. Ein Bereit- bzw. Ready-Signal von
der Encoder- und Interleave-Schaltung 65 zu speichern, wobei
das Interleaver-Mode(IMODE-)Bit vorgesehen ist, um den Zustand des
Block-Zwischenschalters bzw. Block-Interleavers einzurichten, und
ein langer PN-Code, der eine lange PN-Codeeinstellung aufnimmt,
die den Generator 66 für
einen langen PN-Code einschaltet, um lange PN-Codesequenzen zum Verschlüsseln von
Vorwärtsübertragungscodekanaldaten
zu erzeugen. Drei Sätze
von identischen Registern werden für die Übertragungsabschnitte 70 vorgesehen.
Ein solcher Satz von Registern wird mit dem Bezugszeichen 73 angezeigt
und weist einen Registerraum auf, um das PILOT- MODE-Bit aufzunehmen, ein OFFSET-Register
für die
Pilot-Versetzung, ein Walsh-Sequenz-(WS-)Register
und ein Verstärkungseinstellungs-(GS-)Register.
Auf den RAM 71, dem Registersatz 72 und die Registersätze 73 wird
von dem CDMA-Modemprozessor 60 zugegriffen,
um den Betrieb des Modulatorabschnittes 63 zu steuern.
-
4b zeigt
in Form eines Blockdiagramms ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Demodulatorabschnittes 64 der CDMA-Modem-ASIC 62.
Der Demodulatorabschnitt weist eine Vielzahl von identischen Digitaldatenempfängern 80 auf,
wobei jeder davon "Finger" genannt wird. Es
gibt vier Finger 80 in dem Demodulatorabschnitt. Der Demodulatorabschnitt
weist auch einen Sucher-Empfänger
(searcher receiver) 92 auf. Die Finger 80 und
der Sucherempfänger 92 verwenden
gemeinsam einen Demodulator 88, der eine Fast-Hadamard-Transformations(FHT)
Einrichtung (engine) verwendet, die eingegebene Walsh-Symbol-Energieproben verarbeitet, die
entspreizt und von den Fingern 80 entschlüsselt werden.
Der Zugriff auf das FHT-Engine bzw. die FHT-Einrichtung ist geslotet
bzw. aufgeteilt. In dieser Hinsicht arbeitet die FHT-Einrichtung
mit einer relativ hohen Rate mit Bezug auf die Raten des Finger-
und Sucher-Empfänger-Betriebes,
um sequentiell alle gegenwärtigen
Finger- und Sucher-Empfänger-Ausgangsgrößen in der
erforderlichen Zeit zu verarbeiten, um die nächsten Finger- und Sucher-Empfänger-Ausgangsgrößen zu erzeugen.
Die Ausgangsgröße der FHT-Einrichtung wird
zu einer Diversitätskombinationsvorrichtung
(diversity combiner) und einer Entzerrungsvorrichtung (deskewer) 98 geliefert. Die
Ausgangsgröße der Diversitätskombinationsvorrichtung
und der Entzerrungsvorrichtung 98 werden bei 99 de-interleved
bzw. entzwischengeschaltet, wird bei 100 decodiert und
wird als Signal- und Nachrichtendaten an den Ausgang des Decoders 100 geliefert.
-
Der Sucher-Empfänger 92 tastet die
Zeitdomäne
bzw. den Zeitbereich ab, wobei er nach den größten Multipfad-Spitzen innerhalb
einer Länge
eines Suchfensters sucht, welche durch eine anfängliche Zeitversetzung verankert
ist. Am Ende von jeder Suche liefert der Sucher-Empfänger 92 Ergebnisse an
einen CDMA-Modemprozessor. In einem ersten Betriebszustand können die
Suchergebnisse verwendet werden, um die Demodulatorleistung in Ansicht
von Multipfad-Effekten in einem Rückwärtsverkehrskanal zu verbessern.
In einem zweiten Betriebszustand kann der Sucher-Empfänger 92 eingesetzt
werden, um nach Signaldaten in einem Zugangskanal zu suchen, um
die Anwesenheit einer mobilen Einheit zu detektieren, die ver sucht,
auf das CDMA-System zuzugreifen oder einen Rückwärtsverkehrskanal anzuwerben.
Der Sucher-Empfänger 92 findet
die Korrelationsenergie, die in einer speziellen Versetzung relativ
zu einer Systemtaktzeit vorhanden ist, die von der CDMA-Synchronisationseinheit 42 (in 2 gezeigt) geliefert wird.
In verwandter Weise findet der Sucher-Empfänger 92 die Korrelationsenergie
durch Entschlüsselung
und Entdeckung von Energieaufnahmen (samples) auf den Rückwärtscodekanal über die
Suchfensterlänge.
Die Samples bzw. Aufnahmen werden von der FHT-Einrichtung transformiert, und die Ergebnisse
werden im Sucher-Empfänger 92 akkumuliert.
Für Mehrpfadsuchvorgänge ist
die Korrelationsenergie die maximale Energie, die in allen Walsh-Sequenzen
gefunden wurde, und zwar summiert über eine vorbestimmte Walsh-Sequenz-Symbolzeit.
Für frühere Suchvorgänge ist
die Korrelationsenergie die Ausgangsgröße der FHT-Einrichtung für WS = Null;
für Nachrichtensuchvorgänge wird
die Korrelationsenergie über
alle Walsh-Sequenzen aufgenommen.
-
Daher fordert der Sucher-Empfänger 92 nicht
eine spezielle Walsh-Sequenz, um den Kanal freizulegen, sondern
er muß eine
lange PN-Codesequenz haben, um die Kanalinformationen zu entschlüsseln. Wenn
man in einem Zugangskanal sucht bzw. scannt, benötigt der Sucher-Empfänger 92 ein PREAMBLE-Bit,
um zwischen dem Preamble- bzw. Vor- und Nachrichtensuchbetriebszustand
zu unterscheiden. Wenn das PREAMBLE-Bit gesetzt ist, sucht der Sucher-Empfänger 92 nach
maximalen Energiespitzen unter Verwendung der Walsh-Sequenz mit
nur Nullen; wenn das Bit zurückgesetzt
ist, verwendet der Sucher-Empfänger 92 maximale
Energiespitzen an den Walsh-Indices.
-
Der Sucher-Empfänger erfordert auch Massensteuerinformationen
von dem CDMA-Modemprozessor,
die eine Suchergebnisintegrationsperiode in der Anzahl von Symbolen
zur Folge haben, weiter einen Suchwinkelweitenwert, einen Suchversetzungswert
und einen Suchfensterlängenwert.
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Schließlich nimmt der Sucher-Empfänger 92 eine
lange PN-Codesequenz auf, um Informationen über den Anwender der privaten
mobilen Einheit auf einen Verkehrskanal zu entschlüsseln, und
um Zugangskanalinformationen zu entschlüsseln.
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Der Sucher-Empfänger erzeugt Suchergebnisse,
die zu dem CDMA-Modemprozessor zur Bewertung und Handlung geliefert
werden.
-
Die Finger 80 sind im wesentlichen
identisch und arbeiten gemäß der Beschreibung,
die für
den Betrieb des Digitaldatenempfängers
in dem '459-Patent
gegeben wurden. Zum Betrieb erfordert jeder Finger 80 eine
Versetzung, zu der der Finger abgeschnitten wird, weiter ein Enable-Signal
bzw. Einschaltsignal, einen Verriegelungsenergiewert (Log-Energie-Wert),
der eine Schwelle für
den Betrieb des Fingers einstellt, und einen langen PN-Spreizcode.
-
Jeder der Finger 80 kann
durch seinen Offset-Wert einem spezifischen Pfad eines Mehrpfadsignals
zugeordnet werden. Der Demodulator 88 weist eine Verriegelungs- und Zeitsteuerschaltung
auf, die die Zeitverzögerung
von jedem eingestellten Finger hält,
so daß sie
zur Zeitverzögerung
des spezifischen Pfades paßt,
dem sie zugeordnet wurde. Dies wird ausgeführt durch Anwendung einer Fehlermessung, die
bestimmt, wann ein Finger zu früh
oder zu spät sampelt
bzw. aufnimmt, und stellt die Sampling- bzw. Aufnahmezeit gemäß vorbestimmter
Zeitinkremente ein. Eine Fingerzeitsteuereinstellung wird durch
die Verriegelungs- und Zeitsteuerschaltung in Form eines Vorstell-
oder Verzögerungssignals
(ADV/RET) vorgesehen. Die Verriegelungs- und Zeitsteuerschaltung
weist auch eine Verriegelungsdetektion auf, die einen Langzeitmittelwert
der maximalen Energie von jedem Finger aufnimmt, und bestimmt die
Größe des Signals,
welches auf dem Pfad empfangen wird, dem der Finger zugeordnet ist.
Die gefilterte Energie von jedem Finger wird mit der Energie von
unterschiedlichen möglichen
Pfadhypothesen vom Sucher-Empfänger 92 verglichen,
und wenn ein besserer Pfad gefunden wird, kann ein Finger einem
neuen Pfad durch Veränderung
der Versetzung bzw. Offset erneut zugeordnet werden. In Synchronisation
mit den Ausgangsgrößen des
Fingers 80 liefert die Verriegelungs- und Zeitsteuerschaltung
in dem Demodulator 88 ein Verriegelungssignal bzw. LOCK-Signal,
welches, wenn es gesetzt ist, anzeigt, daß der Finger, dessen Ausgangsgröße von der
FHT-Einrichtung des Demodulators 88 verarbeitet wird, ein
Signal mit einem Energiepegel liefert, der den Lock- bzw. Verriegelungsenergiewert
des Fingers erreicht oder überschreitet.
In diesem Fall läuft
der Einstellzustand des LOCK-Signals zum Ausgang der FHT-Einrichtung durch
die UND-Schaltung 97 zur Kombination und zum Entzerren
(deskewing) zum Endzwischenschalten (deinterleaving) und zum Decodieren
bei 98, 99 und 100.
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Ein gemeinsam verwendeter Generator
für eine
lange PN-Codesequenz erzeugt die Lang-PN-Codesequenzen, die von
den Fingern 80 und dem Sucher-Empfänger 92 verwendet
werden, um Rückwärtskanalinformationen
zu dechiffrieren. Der Generator 105 für die lange PN-Codesequenz erzeugt
Sequenzen ansprechend auf eine lange PN-Codemaske, die in einem
Register 106 durch den CDMA-Modemprozessor angeordnet wird.
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Jeder Finger hat einen reservierten
Satz von Registern. Ein solcher Registersatz wird von 81 in 4b gezeigt. Der Registersatz 81 weist
Enable-, Verriegelungsenergie- bzw. Lock-Energie und Versetzungs-
bzw. Offset-Register auf, die von dem CDMA-Modemprozessor beschrieben
oder gelesen werden. Das Enable-Register
speichert ein ENABLE-Bit, welches, wenn es gesetzt ist, den Finger
zur Verarbeitung und Demodulation einschaltet bzw. enabelt. Das
Versetzungs- bzw. Offset-Register hält den Wert der Zeitsteuerversetzung,
die einem gegenwärtigen
spezifischen Mehrpfad- bzw. Multipaß-Signal entspricht. Energiepositionsregister
sind vorgesehen, aus denen die gegenwärtig akkumulierte Energie und
die Offset- bzw.
Versetzungsposition des Fingers gelesen werden können.
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Der Sucher-Empfänger-Registersatz 93 weist
ein Steuerregister auf, welches ein PREAMBLE-Bit (PB) aufweist,
welches, wenn es auf einen ersten Wert eingestellt ist, den Sucher-Empfänger eine
Preamble-Suche bzw. Vorsuche ausführen läßt, und welches, wenn es auf
einem zweiten Wert eingestellt ist, gestattet, daß der Sucher-Empfänger im
Nachrichtensuchbetriebszustand arbeitet. Der Registersatz 93 weist
Symbolzahl-, Winkelbreiten- (rake width-), Versetzungs- und Längenregister auf,
auf die der CDMA-Modemprozessor 60 schreibt. Diese Register
enthalten etwas, was "Suchfensterparameter" genannt werden kann.
Die Inhalte des Symbolzahlregisters zeigen eine Anzahl von Walsh-Symbolen, über die
Energie bei jeder Versetzung eines Suchfensters zu akkumulieren
ist. Die Rake- bzw. Winkelbreitenregister steuern die Anzahl der
Versetzungen, aus denen ein Suchfenster besteht. Das Versetzungsregister
ergibt eine anfängliche
Versetzung (zeitlich), wo eine Suche zu beginnen hat. Das Längenregister
ist die Zeitlänge
eines Suchfensters. Bei einer Suche arbeitet der Sucher-Empfänger 92 dahingehend,
daß er
Symbolenergiemaxima in einem Suchfenster findet, welches von den
Suchfensterparametern definiert wird. Zu diesem Zweck setzt der Sucher-Empfänger den
Demodulator 88 ein, wobei er Suchergebnisse auf dem Signalpfad 94 empfängt. Die
Ergebnisse des Betriebs des Sucher-Empfänger werden von dem CDMA-Modemprozessor
aus einem Ergebnisregister im Registersatz 93 gelesen.
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Der Demodulator 88 hat einen
assoziierten Satz von Registern 89, einschließlich eines
Fingerauswahlregisters, welches einen Finger anzeigt, dessen Ausgang
zur Demodulation akzeptiert werden muß, weiter ein Walsh-Sequenz-(WS-)Indexregister, welches
den Demodulator 88 dazu zwingt, Energien zu verarbeiten,
die mit einem Walsh-Index assoziiert sind, der von diesem Register
festgelegt wird, und ein Verriegelungsschwellenregister (LOCK-THRESH-Register),
dessen Inhalte den Lock-Energiewert des eingerichteten Fingers zur
Erzeugung des LOCK-Signals einstellen. Alle diese Register werden
von dem CDMA-Modemprozessor 60 beschrieben.
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Der Decoder 100 hat einen
reservierten Satz von Registern 101, die ein Decodierungssteuerregister
aufweisen, welches den Betrieb des Decoders 100 konfiguriert.
Der Registersatz 101 weist auch ein Decoderstatusregister
auf, durch welches der Decoder anzeigt, daß decodierte Daten in einem
Datenregisteruntersatz in dem Satz von Registern 101 angeordnet
worden sind.
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches die strukturelle und funktionelle Aufteilung
eines geschichteten (layered) Softwareelementes veranschaulicht,
welches in einem CDMA-Modemprozessor ausgeführt wird. Der CDMA-Modemprozessor 60 ist
einer der CDMA-Modemprozessoren, die in 3 gezeigt sind. Zusammen mit einer CDMA-Modem-ASIC 62 bildet
dieser ein Modem 59.
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In 5 ist
der CMA-Modemprozessor 60 herkömmlich, wobei er eine GPU,
einen Speicher und ein Betriebssystem aufweist, welches eine Steuerung über die
physikalischen Ressourcen des CDMA-Modemprozessors 60 bietet,
genauso wie eine Steuerung der Ausführung von Programmen mittels der
physikalischen Ressourcen des Prozessors. Das Betriebssystem bietet
herkömmlicherweise
Dienste, die eine Programmausführung
unterstützen,
einschließlich
jedoch nicht beschränkt
auf eine Terminplanung (scheduling), eine Eingabe/Ausgabe-Steuerung
und eine Ressourcenzuordnung. Ein Schichtkanal-Softwareelement ("Schichtelement" ("layered element")) 200 wird
auf dem CDMA-Modemprozessor 60 ausgeführt. Während nur ein Schichtelement 200 in 5 veranschaulicht ist, sei
bemerkt, daß jeder
CDMA-Modemprozessor 60 in
der in 3 veranschaulichten
Basisstationsarchitektur identisch mit einem Schichtelement konfiguriert
ist. Jedes Schichtelement bietet die Funktionalität, die nötig ist,
um zu ermöglichen,
daß der
CDMA-Modemprozessor, auf dem es ausgeführt wird, die CDMA-Modem-ASIC ausführt, mit
der er verbunden ist, um wie erforderlich zu arbeiten, um Vorwärts- oder
Rückwärtscodekanalfunktionen
auszuführen,
wie oben beschrieben.
-
Das Schichtelement 200 weist
drei Schichten auf: eine Steuerschnittstellenschicht 202,
eine Anwendungsschicht (application layer) 204 und eine Vorrichtungstreiberschicht
(device driver layer) 206. Jede Schicht bzw. jedes Layer
richtet einen Satz von einer oder mehreren Funktionen ein. Zusammen richten
die Layer die Grundlage zur Ausführung
von Anwendungen ein, die den Betrieb von irgendeinem der Codekanäle in dem
CDMA-Kanalbetrieb unterstützen.
Die Schichten des Schichtelementes 200 richten einen Befehls-
und Datenpfadweg mittels nachrichtenbasierter Kommunikation zwischen
den Schichtn ein.
-
Eine Systemsteuerung wird mittels
des Steuerelementes 44 eingerichtet. Das Steuerelement 44 interpretiert
die Anforderungen des Telekommunikationsnetzwerkes 40,
wobei diese in standardisierte Befehle für die Kanalelemente übertragen
werden. Das Steuerelement 44 nimmt auch formatierte Vorwärtsnachrichten-
und signaldaten von dem Telekommunikationsnetzwerk 10 auf
und liefert formatierte Rückwärtsnachrichten-
und -signaldaten zum Netzwerk. Die Nachrichten- und Signaldaten,
die zwischen dem Telekommunikationsnetzwerk und dem Modem 59 durch
das Steuerelement 44 stufenartig ausgetauscht werden, können irgendeines
von einer Anzahl von Standardtelekommunikationsformaten haben, wie
beispielsweise das wohlbekannte T1-Format.
-
Das Modem 59 wirkt auf Anweisungen
von dem Steuerelement 44 dahingehend, daß es Dienste der
physikalischen Schicht zur Verfügung
stellt, wie beispielsweise die Aufnahme einer mobilen Einheit, die
Vorwärtsverkehrsmodulation
und die Rückwärtsverkehrsdemodulation.
-
Das Schichtelement 200 kommuniziert
mit dem Steuerelement 44 durch Paketnachrichten über eine
Anzahl von logisch unterschiedlichen Nachrichtenpfaden, einschließlich der
Nachrichtenpfade 210, 211 und 212. Zusätzlich nimmt
das Schichtelement 200 die Vorwärtsnachricht- und -signalgebungsdaten für eine Luftübertragung
(OTA-Übertragung,
OTA = over the air) auf dem Nachrichtenpfad 213 auf und liefert
zu dem Steuerelement 44 Rückwärtsnachrichten- und -signaldaten
auf dem Nachrichtenpfad 214.
-
In der Beschreibung ist bis zu diesem
Punkt angenommen worden, daß das
Steuerelement 44 Mehrfachkanalelemente unterstützt. Bei
der Einrichtung hat die Erfinderin eine verbundene (linked) Steuerung
und Schichtelement-Binärobjekte
vorgesehen, die in dem gleichen CDMA-Modemprozessor ausgeführt werden.
Weil jedoch das Steuerelement 44 angepaßt werden kann, wie es durch Überlegungen
bezüglich
der Konstruktion des Systems und des Betriebes erforderlich ist,
ist es so gezeigt, daß es
logisch von dem CDMA-Modemprozessor 60 in 5 getrennt ist; tatsächlich kann es auch physisch
von allen Basisstation-Schichtelementen unterschiedlich sein.
-
Das Schichtelement 200 unterstützt zumindest
die folgenden Anwendungen:
-
- (a) Pilotanwendung,
- (b) Sync-Anwendung,
- (c) Paging-Anwendung,
- (d) Zugriffsanwendung und
- (e) Verkehrsanwendung (Traffic-Anwendung).
-
Unter der Steuerung des Steuerelementes 44 können gewisse
Anwendungen gleichzeitig in einem Schichtelement 200 wie
folgt ausgeführt
werden:
-
- (a) Pilot- und Sync-Anwendungen,
- (b) Pilot- und Zugriffsanwendungen,
- (c) Sync- und Zugriffsanwendungen,
- (d) Pilot-, Sync- und Zugriffsanwendungen, und
- (e) Paging- und Zugriffsanwendungen.
-
Das Steuerelement 44 übt eine
Steuerung über
den Betrieb des Modems 59 durch Ausgabe von Befehlsnachrichten
aus. Das Modem 59 spricht auf jede Befehlsnachricht an,
in dem es versucht, eine angewiesene Handlung auszuführen oder
einzuleiten, und zwar durch Ausgabe einer geeigneten Antwort.
-
Die Befehls/Antwort-Befehlsstruktur
garantiert, daß eine
Antwort sofort ausgegeben wird. Die Erfinderin zieht in Betracht,
daß in
manchen Fällen die
Antwort nur eine Bestätigung
aufweisen wird, daß der
Befehl gültig
ist und daß auf
ihn hin eine Handlung ausgeführt
wird. In diesen Fällen
wird das Steuerelement 44 bezüglich des Fortschrittes der
angeforderten Funktion in einer oder mehreren Berichtsnachrichten
auf dem Nachrichtenpfad 212 benachrichtigt. Diese Konstruktion
ermöglicht,
daß das
Steuerelement 44 ein Stop-Halte-Protokoll mit Bezug auf die
Befehls-Antwort-Nachrichtenpfade 210, 211 einrichten.
Jedes Paar von Befehl und Antwort weist im wesentlichen einen Funktionsaufruf
auf, wo die Befehlsnachricht die Eingangsgröße für die Funktion ist, und wo
die Antwortnachricht die Ausgangsgröße ist.
-
Der Berichtsnachrichtenpfad 212 wird
vom Modem 59 verwendet, um autonom das Steuerelement 44 sowohl
bezüglich
normaler als auch abnormer Ereignisse innerhalb des Modems 59 zu
informieren. Vorzugsweise werden Befehls-, Antwort- und Berichtsnachrichten
insgesamt als Steuernachrichten bezeichnet. Die prinzipiellen Steuernachrichten werden
in 6 veranschaulicht. In 6 werden Befehlsnachrichten, die über den
Nachrichtenpfad 210 zu dem geschichteten Element 200 geliefert
werden, von rechtsgerichteten Pfeilen angezeigt, während Antwort-
oder Berichtsnachrichten, die sich über die Nachrichtenpfade 211 bzw. 212 bewegen,
durch linksgerichtete Pfeile angezeigt sind. In 6 gibt
es eine Unterscheidung zwischen Antwortnachrichten und Berichtsnachrichten.
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Eine einzelne Antwortnachricht wird
immer von dem Schichtelement 200 auf dem Nachrichtenpfad 211 als
eine Zwischenantwort auf jede Befehlsnachricht ausgegeben. Andererseits
kann irgendeine Anzahl von Berichtsnachrichten durch das Schichtelement 200 über den
Nachrichtenpfad 212 abhängig von
der gegenwärtigen
Aktivität
ausgegeben werden.
-
Die Vorwärts- und Rückwärtsdatenpfade 213 und 214 tragen
formatierte Nachrichten- und Signaldaten in einem Paketnachrichtenformat.
-
Die Nachrichtendurchlaßfunktionalität, die Kommunikationsvorgänge zwischen
dem Steuerelement 44 und dem Schichtelement 200 unterstützt, ist herkömmlich.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sieht das Schichtelement 200 alle Schlangen und Puffer
vor, die für
Kommunikationsvorgänge
erforderlich sind, einschließlich
der Befehlsschlange 220, der Antwortschlange 221,
der Report- bzw. Nachrichtenschlange 222, der Vorwärtsnachrichten- und
-signalgebungsdatenschlange 223 und der Rückwärtsnachrichten- und -signalgebungsdatenschlange
224.
-
Das Schichtelement 200 weist
eine Anwendungsschicht 204 auf, die eine Vielzahl von unabhängigen Anwendungen
aufweist, die getrennt als Einheiten zusammengestellt bzw. kompiliert
sind. Die Anwendungen weisen Vorwärtsanwendungen 240 und
Rückwärtsanwendungen 242 auf.
Während
sie ihre funktionelle Unabhängigkeit
beibehalten, verwenden diese Anwendungen gemeinsam Support- bzw.
Unterstützungsmodule
in Form von Treibern in der Vorrichtungstreiberschicht 206.
Die Anwendungen bzw. Applikationen in der Anwendungs- bzw. Applikationsschicht 204 werden
durch die Steuervorrichtungsschnittstellenschicht 202 gebunden,
die ein Steuerschnittstellenmodul 227 aufweist, und die Schlangen 220, 221, 222, 223 und 224,
die jeweils Nachrichtenpfaden 210, 211, 212, 213 und 214 dienen.
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Das Schichtelement 200 weist
eine Anzahl von Kompilierzeit- bzw. Compilerzeitparameter auf, die
von der speziellen Einrichtung des CDMA-Modemprozessors 60 und
der Konfiguration der CDMA-Modem-ASIC 62 abhängen. Die
Parameter weisen beispielsweise die Anzahl der Finger, die Basisadresse
der CDMA-Modem-ASIC 62,
die DMA-Zuordnungen für
den ASIC-Modulatorabschnitt und für den Demodulatorabschnittdecoder
und externe Interrupt- bzw. Unterbrechungszuordnungen für die Systemzeitsteuerung
und Interrupt-Prioritäten
auf, sind jedoch nicht notwendigerweise auf diese eingeschränkt.
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Beim Einschalten geht das Schichtelement 200 durch
Vorinitialisierungs-, Vorkonfigurations- und Bereit-Zustände. In
dem Vorinitialisierungszustand wird das Schichtelement 200 hochgefahren
und ist nicht bereit, Befehle vom Steuerelement 44 aufzunehmen.
In diesem Zustand führt
das Steuerelement 44 Initialisierungsverfahren aus, die
erforderlich sein können.
Diese Verfahren weisen zumindest eine Initialisierung des Schichtelementes
auf, was bewirkt, daß das
Schichtelement 200 erforderliche Aufgaben, Schlangen und
Puffer einstellt, um Kommunikationsvorgänge zwischen dem Modem 59 und
dem Steuerelement 44 zu ermöglichen. Das Steuerelement 44 erklärt Nachrichtenhandhabungsinformationen
für jeden
der Nachrichtenpfade 210, 211, 212, 213 und 214,
um zu ermöglichen,
daß das
Schichtelement 200 Nachrichten postet bzw. abgibt. Sobald
alle Initialisierungsanforderungen erfüllt wurden, geht das Schichtelement 200 zu
einem Vorkonfigurationszustand über,
wobei es "Modemschnittstelle
bereit" berichtet.
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In den Vorkonfigurationszustand kann
das Schichtelement 200 Befehle von dem Steuerelement 44 aufnehmen
und darauf ansprechen. Das Steuerelement 44 be ginnt mit
einem "Frage-Befehl", wobei ansprechend
darauf das Schichtelement 200 eine Nachricht auf den Nachrichtenpfad 211 liefert,
die Konfigurationsinformationen enthält. Das Steuerelement 44 gibt
dann Befehle für
die Systemzeitsteuerung aus. Wenn kein Pilot- bzw. Vorsteuercodekanal festgelegt
wurde, kann das Kanalelement 44 einen "Set-pilot-PN-Befehl" ausgeben, der die Pilot-Versetzung
(offset) für
die Basisstation enthält.
Zuletzt gibt das Steuerelement 44 einen "Modeminitialisieren-Befehl" aus, der bewirkt,
daß das
Schichtelement 200 die CDMA-Modem-ASIC 62 zu einem Leerlaufzustand
initialisiert, um zu einem Bereit-Zustand überzugehen und eine "Bereit-Berichtsnachricht" auszugeben.
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In dem Ready- bzw. Bereit-Zustand
wird das geschichtete (layered) Softwareelement 200 vorbereitet,
gültige
Befehle auszuführen,
die von dem Steuerelement 44 ausgegeben werden. Befehle,
die in dem Bereit-Zustand empfangen wurden, werden bezüglich der
funktionellen Eigenschaften der geladenen Softwarekonfiguration
bewertet, und bezüglich
des gegenwärtigen
Betriebszustandes.
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Die Steuervorrichtungsschnittstellenschicht (interface
layer) 202 des geschichteten (layered) Softwareelementes 200 weist
das Steuerschnittstellenmodul 227 auf, welches eine Compilierungseinheit
in dem geschichteten (layered) Softwarekanalelement bildet. Das
Steuerschnittstellenmodul 227 richtet eine Steuerschnittstellenaufgabe
ein, die in herkömmlicher
Weise arbeitet, um alle Befehlsnachrichten zu bewerten und zu verarbeiten,
die von dem Steuerelement 44 aufgenommen wurden. Die Aufgabe
steuert die Aktivitäten
der Anwendungen in der Anwendungsschicht 204 durch Aufruf
von Funktionen, die von jeder Anwendung vorgesehen werden, und durch
Leiten von Steuernachrichten zu diesen.
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Ein Nachrichtenschnittstellenmodul 228 ist
in der Steuerschnittstellenschicht 202 vorgesehen, um die
Nachrichtenhandhabungsfunktionen des geschichteten Softwarekanalelementes 200 einzurichten,
und richtet die Schlangen 220, 221, 222, 223 und 224 ein
und steuert diese.
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Die Steuerschnittstellenschicht 202 sieht mindestens
fünf Nachrichtenschlangen
vor, die für das
Steuerelement 44 zugänglich
sind. Die Befehlsschlange 220 reiht Nachrichten ein, die
Steuerbefehle und Parameter aufweisen. Die Antwortschlange 221 trägt Nachrichten,
die eine sofortige Validierung oder Zurückweisung von jedem Steuerbefehl
festlegen, und zwar mit Daten, wo dies geeignet ist. Die Berichts schlange 222 ist
vorgesehen, um Zustandsnachrichten für das Steuerelement 44 einzustufen. Die
Vorwärts-OTA-Datenschlange 223 trägt Vorwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten und assoziierte Kommunikationsparameter.
Die Rückwärts-OTA-Datenschlange 224 trägt Rückwärtsverbindungsnachrichten-
und -signalgebungsdaten und assoziierte Kommunikationsparameter.
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Das Steuerschnittstellenmodul 227 extrahiert
Nachrichten aus der Befehlsschlange und bewertet jede Nachricht.
Das Steuerschnittstellenmodul 227 weist im wesentlichen
lange Schaltzustände
einrichtende spezifische Bewertungs- und Verteilungsregeln der äußeren Schicht
für jede
identifizierte Nachricht auf. Gültige
Nachrichten können
durch das Steuerschnittstellenmodul 227 verarbeitet werden oder
sie können
zu geeigneten Anwendungen in der Anwendungsschicht 204 geleitet
werden.
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Die Anwendungsschicht 204 enthält die Anwendungsmodule
(die auch als "Anwendungen") bezeichnet werden,
die die verschiedenen Betriebszustände des Kanalelementes steuern,
welche die Pilot-Kanal-, die Sync-Kanal-, die Paging-Kanal-, die Vorwärtsverkehrkanal-,
die Rückwärtsverkehrkanal- und
die Zugriffskanalbetriebszustände
einschließen, jedoch
nicht auf diese eingeschränkt
sind. Vorzugsweise werden im Fall eines Verkehrskanals die Vorwärts- und
Rückwärtskanalbetriebszustände in einer Anwendung
kombiniert. Die Anwendungen in der Applikations- bzw. Anwendungsschicht 204 sind
gruppiert in Vorwärtsanwendungen,
die Vorsteuer-, Sync-, Paging- und Vorwärtsverkehrbetriebszustände des
Modems einrichten, und in Rückwärtsanwendungen 242,
die Rückwärtsverkehrs- und Zugriffsbetriebszustände einrichten.
Jede Anwendung in der Anwendungsschicht 204 sieht einen
herkömmlichen Satz
von Initialisierungs-, Shutdown- bzw. Abschalt- und Nachrichtenhandhabungsfunktionen
vor. Jede Anmeldung kann eine oder mehrere Aufgaben einrichten,
wie erforderlich. Jede Anwendung in den Vorwärts- und Rückwärtsanwendungen 240 und 242 sieht
eine Standardschnittstelle zu der Steuervorrichtungsschnittstellenschicht 202 vor.
In dieser Hinsicht haben alle Vorwärtsanwendungen höchstens
drei logisch getrennte Nachrichtenpfade, wobei sie einen bidirektionalen
Nachrichtenpfad 234 mit dem Steuerschnittstellenmodul 227,
einen unidirektionalen Nachrichtenpfad 224 zur Nachrichtenschlange 222 und
einen unidirektionalen Nachrichtenpfad 245 von der Vorwärts-OTA-Datenschlange 223 aufweisen. Jede
Rückwärtsanwendung
weist einen bidirektionalen Befehls/Antwortnachrichtenpfad 246 zu
der Steuerschnittstellenaufgahe 227 und unidirektiona le Nachrichtenpfade 247 und 248 zur
Nachrichtenschlange 222 bzw. zu der Rückwärts-OTA-Datenschlange 224 auf.
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Jede der Anwendungen in der Anwendungsschicht 204 wird
aufgerufen, wenn ein gültiger
ENABLE-Befehl von der Steuerschnittstelle 227 in dem Steuerelement 44 aufgenommen
wird. Die ENABLE-Befehle für
die Vorsteuer- bzw. Pilot-, Sync-, Paging-, Zugriffs- und Verkehrsbetriebszustände sind
in 6 veranschaulicht. Jede Anwendung
weist weiter eine Shutdown- bzw. Abschaltfunktion auf, die aufgerufen
wird, wenn ein gültiger
Ausschalt- bzw. Disable-Betriebszustandsbefehl an der Steuerschnittstellenaufgabe 227 empfangen
wird. Die Disable-Betriebszustandsbefehle entsprechen im wesentlichen
den inversen Werten der jeweiligen ENABLE-Befehle, die in 6 veranschaulicht
sind. Um somit beispielsweise eine Pilot-Betriebszustandsanwendung herunterzufahren
(shutdown) wird das Steuerelement 44 einen Disable-Pilot-Befehl
abgeben. Die Shutdown-Funktion fährt
die Anwendung durch Spülen
bzw. Löschen
von Datengebieten, durch Flaschen bzw. Spülen von Schlangen, durch Schließen von
offenen Treibern und durch Herunterfahren von aktiven Anwendungsaufgaben
herunter. Jede Anwendung weist auch eine Steuernachrichtenhandhabungsfunktion
auf, die hereinkommende Befehlsnachrichten validiert und verarbeitet,
die auf Nachrichtenpfaden 243, 245 und 246 empfangen werden,
die bezüglich
des eingerichteten Betriebszustandes gültig sind. Die meisten gültigen Nachrichten werden
einfach zu einer Steueraufgabe einer Anwendung geleitet.
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Die Vorwärtsanwendungen 240 weisen
eine Pilot-Kanalanwendung auf, die den Pilot-Codekanal betreibt,
der zur Übertragung
auf irgend einem Vorwärts-CDMA-Kanal erforderlich
ist. Die Pilotkanalanwendung wird vollständig durch ihre Initialisierungs- und
Shutdown-Funktionen eingerichtet. Sie setzt keine Aufgaben ein und öffnet keine
Vorrichtungstreiber. Die Pilot-Kanalanwendung kommuniziert mittels
der Vorrichtungsschnittstellenschicht 208 mit dem Modulatorabschnitt
der CDMA-Modem-ASIC 62.
Die Pilot-Kanalanwendung liefert das Pilot-Betriebszustandssignal,
den Null-Walsh-Sequenzcode, den Pilot-Versetzungswert und die Transmitterabschnittsverstärkungseinstellung
(gain setting) mittels der Vorrichtungsschnittstellenschicht 208.
Diese Werte, die für
einen Transmitterabschnitt registriert werden, wie oben mit Bezug
auf 4a beschrieben, sind ausreichend,
um einen Transmitterabschnitt in dem Modulatorteil der CDMA-Modem-ASIC
zu konfigurieren, um das Vorsteuersignal zu übertragen.
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7 veranschaulicht
eine Sync-Kanalanwendung 260, die in den Vorwärtsanwendungen 240 der
Anwendungsschicht 204 eingeschlossen ist. Die Sync-Kanalanwendung
erzeugt eine Sync-Kanalnachricht, die auf einen Vorwärts-CDMA-Codekanal übertragen
wird. Der Sync-Codekanal trägt
eine einzelne Wiederholungsnachricht, die die Basisstation identifiziert
und Systemzeitsteuerinformationen zu einer mobilen Einheit fördert. Die
Grenze zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sync-Kanalnachrichten trägt auch
implizit Informationen, wobei sie als eine präzise Zeitmarkierung dient.
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Die Sync-Kanalanwendung 260 ist
durch den Nachrichtenpfad 244 mit der Steuerschnittstelle 227 gekoppelt
und wird durch einen Enable-Sync-Befehl eingeschaltet (enabled)
der einen Gain- bzw. Verstärkungseinstellungsparameter
und die Pilot-Versetzung
für die
Basisstation aufweist. Der Enable-Sync-Nachricht folgt eine Sync-Parameter-Nachricht,
die alle Parameterwerte aufweist, die notwendig sind, um die Sync-Kanalnachricht
zusammenzusetzen, und um die (MODE-, Lang-PN-Code- und Übertragungsabschnittsregister
in der CDMA-Modem-ASIC zum Sync-Kanalbetrieb
zusammenzusetzen. Die Sync-Kanalanwendung 260 wird durch
eine einzige Aufgabe gesteuert, die Sync-Kanalsteueraufgabe 261.
Die Aufgabe 261 initialisiert die CDMA-Modem-ASIC-Register
durch Einstellung des (MODE-Bits um den Sync-Kanalbetrieb anzuzeigen,
um den langen PN-Code auf Null zu setzen, um das Pilot-Betriebszustandsbit
auszuschalten (disable), um WS auf 32 einzustellen, um einen Offset-
bzw. Versetzungswert einzustellen, und um die Verstärkung einzustellen.
Die Aufgabe formatiert dann die Sync-Kanalnachrichtenrahmen (message
frames) basierend auf den Sync-Parametern, die von der Steuerschnittstellenaufgabe 227 empfangen
wurden, und reiht die formatierten Rahmen bzw. Frames auf eine codierte
Treiberschlange in der Vorrichtungstreiberschicht 206.
Die Sync-Kanalanwendung 260 beginnt
nicht Sync-Kanalnachrichtenrahmen zu übertragen, bis eine Sync-Parameter-Nachricht
von der Steuerschnittstellenaufgabe 227 mittels der Schlange 262 erhalten
wird. Sobald begonnen wurde, die Sync-Kanalnachricht zu übertragen,
spricht die Sync-Kanalsteueraufgabe 261 auf Signale an,
die von einem Encoder-Treiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 zurück gegeben
wurden, um sicherzustellen, daß mindestens
ein Rahmen immer zur Übertragung
eingereiht (queued) ist. Wenn der letzte Rahmen bzw. Frame der Sync-Nachricht
gesandt wurde, formatiert die Sync-Kanalsteueraufgabe 261 erneut
und stellt erneut die Sync-Nachrichtenrahmen (frames) in die Schlange.
Wenn eine neue Sync- Parameter-Nachricht
auf der Schlange 262 empfangen wurde, werden die neuen
Parameter verwendet, um die Sync-Nachricht zu formulieren.
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Die Vorwärtsanwendungen 240 in
der Anwendungsschicht 204 weisen eine Paging- bzw. Meldekanalanwendung
auf, die in 8 veranschaulicht ist.
Ein Vorwärts-CDMA-Kanal kann einen
oder eine Vielzahl von Paging-Kanälen haben. Jeder Paging-Kanal
wird von der Basisstation verwendet, um System-Overhead-Informationen zu übertragen,
und um Signaldaten zu mobilen Einheiten zu senden. Der Paging-Kanal
sendet Sendenachrichten um System-Overhead-Informationen zu übertragen.
Von vorn herein können
diese gesendeten Overhead-Nachrichten wiederholt übertragen
werden. Die gesendeten Overhead-Nachrichten haben eine geringere
Priorität
als der für
die mobile Einheit spezifische Verkehr, außer daß sie periodisch übertragen werden
müssen.
Die Paging-Kanalanwendung 270 weist eine Paging-Kanaleingabeaufgabe
(task) 272 auf, die die Imode-, Lang-PN-Code- und Übertragungsabschnittsregister
mit Werten initialisiert, die von der Steuerschnittstelle 227 empfangen
wurden. Die Eingabeaufgabe 227 greift dann auf eine Paging-Kanalnachrichtenschlange 273 zu.
Die Paging-Kanaleingabeaufgabe 272 akzeptiert
Paging-Kanalnachrichtenbefehle, die Overhead-Nachrichtenbefehle
und für
eine mobile Station spezifische Nachrichtenbefehle aufweisen. Die
Paging-Kanaleingabeaufgabe 272 überträgt Overhead-Nachrichtenbefehle
zu einer Overhead-Nachrichtenhalteschlange 275, in der
die jüngste
Version von jeder der Vielzahl von Overhead-Nachrichten gespeichert
ist. Für
eine mobile Einheit spezifische Nachrichtenbefehle werden bezüglich der
Art sortiert; d.h., sie werden an eine von einer Vielzahl von Sortierungsschlangen 276a, 276b bis 276n angehängt, und
zwar abhängig
von der Art der Nachricht. Eine Paging-Kanalausgabeaufgabe 278 verwendet
Overhead-Informationen,
die in dem Overhead-Nachrichtenbefehl enthalten sind, und für eine mobile
Einheit spezifische Befehle zur Formatierung von Paging-Kanalrahmen
(channel frames). Die Paging-Kanalausgabeaufgabe 278 spricht
auf ein Signal von einem Encoder-Treiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 an,
welches sie anweist, zumindest einen Encoder-Rahmen zu jedem Zeitpunkt
auf der Encoder-Treiberschlange
einzureihen. Die Paging-Kanalausgabeaufgabe 278 verarbeitet
die Sortierungsschlangen 276a–276n in der Abfolge.
Befehle, die schnelle Wiederholungen festlegen, werden in einer dekrementierten
bzw. heruntergezählten
Schnellwiederholungszählung
erneut eingereiht. Wenn der intern eingereihte Nachrichtenvorrat
in den Sortierungsschlangen und den Overhead-Nachrichtenschlangen eine vorbestimmte
Größe erreicht,
gibt die Paging- Kanalanwendung 270 eine
Berichtsnachricht aus, um das Steuerelement 44 zu warnen.
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Die Rückwärtsanwendungen 242 in
der Anwendungsschicht 204 weisen eine Zugriffskanalanwendung
auf, die in den 9a und 9b veranschaulicht
ist. Die Zugriftskanalanwendungen 290 richten den Zugriffsbetriebszustand
ein und weisen eine Zugriffskanalaufgabe 291 auf. Wenn
sie aktiviert wird, initialisiert die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 die Finger-,
Sucher-Empfänger-,
Demodulator-, Lang-PN-Code-
und Decoderregister der CDMA-Modem-ASIC. Ein Zugriffscodekanal wird
von einer mobilen Einheit verwendet, um Nachrichten zu einer Basisstation
zu übertragen,
während
die mobile Einheit nicht aktiv ist, und zwar auf einem Rückwärtsverkehrscodekanal.
Ein Zugriffscodekanal wird in der Zeitrichtung in zwei Abteilungen
(slots) aufgeteilt, wobei jede davon weiter in ein Vorfenster bzw. Preamble-Fenster aufgeteilt
ist, und zwar gefolgt durch ein Nachrichtenfenster. Jedes Fenster
hat eine Gesamtanzahl von Rahmen bzw. Frames als Länge. Die
Zugriffskanalanwendung 290 sucht jedes Preamble-Fenster
für einen
Zugriffskanalvorläufer, der
eine Übertragung
durch eine mobile Einheit anzeigt. Wenn sie eine Preamble bzw. einen
Vorläufer findet,
versucht die Kanalsteueraufgabe 291, die entsprechende
Nachricht zu demodulieren und zu decodieren. Gültige Nachrichten werden zu
dem Steuerelement 44 geleitet.
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Die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 besteht aus
einer Logik, die in 9b veranschaulicht
ist. Die Logik der 9b basiert auf
einer Random-Access-Architektur bzw. Arbeitsspeicherarchitektur
mit Slots für
einen Zugangscodekanal. Diese Architektur wird im Detail dargestellt
in der Schrift Proposed EIA/TIA Interim Wide Band Spread Spectrum
Digital Cellular System Dual Mode Mobile Station Base Station Compatibility
Standards, veröffentlicht
von der Anmelderin dieser Anmeldung am 21. April 1992. In verwandter
Weise stellt die Logik der 9b einen Zeitplan
für einen
Versuch auf, einen Preamble-Rahmen in einen Zugriffscodekanal-Slot
aufzunehmen, der zeitlich von der festgelegten Aufnahme zu einem ersten
Nachrichtenrahmen des nächsten
Zugriffs-Slots liegt, und wenn der Demodulatortreiber 340 in
der Vorrichtungsschicht 206 aktiv ist, eine demodulierte
Nachricht zusammenstellt, eine zyklische Redundanzkorrektur (CRC)
in der Nachricht überprüft und die
demodulierte Nachricht zu dem Steuerelement 44 überträgt.
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Der Zugriffskanal setzt den Sucher-Empfänger in
der CDMA-Modem-ASIC 62 beim Suchen nach Zugangsanforderungen
von mobilen Einheiten ein. Die Logik der 9b ermöglicht es
der Zugriffskanalanwendung 290, eine Preamble- bzw. Vorsuche
zu planen, so daß sie
beim ersten Rahmen (frame) des nächsten
Preamble-Fensters
in den nächsten
Zugriffsslot beginnt. Wenn dies der erste Suchbefehl ist, muß der Test
dahingehend, ob der Demodulator aktiv ist, versagen, und die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 wartet
darauf, daß die
Suchabtastung endet oder zeitlich ausläuft. Unter der Annahme, daß die Suchabfolge
zeitlich nicht ausläuft,
plant die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 dann die nächste Preamble-Suche,
und testet wiederum bezüglich
eines aktiven Demodulators. Wenn die vorherige Suche Erfolg gezeigt hat,
wäre der
Demodulator von der Aufnahme bzw. Suche zu einer Mehrpfadzugriffsnachrichtdemodulation übergegangen
sein, und die Zugriffskanalanwendung 290 wird versuchen,
die hereinkommenden Zugriftskanalnachrichtendaten zu verarbeiten.
Am Ende eines Nachrichtenfensters wird, obwohl die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 immer
noch die letzte Nachricht verarbeiten kann, schon die nächste geplante Preamble-Suche
beginnen. Wenn die Verarbeitung der vorherigen Nachricht vollendet
ist, oder sofort, wenn die Vorsuche bzw. Preamble-Suche versagt hat,
wartet die Zugriffskanalsteueraufgabe 291 darauf, daß die nächste Suchabtastung
endet, und sich der Zyklus wiederholt. Wenn die Suchabtastung immer
zeitlich ausläuft,
wird ein Konfigurationsfehler dahingehend aufgetreten sein, daß die Konfiguration eine
zu lange Suche erfordert, als daß sie in dem Preamble- bzw. Vorfenster
vollendet werden könnte, und
immer noch gestattet, daß eine
Zeit zur Demodulation beginnt oder eine Zeit vor einem ersten Symbol in
dem Nachrichtenfenster. Der Demodulatortreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 gestattet,
daß die
Konfigurationszeitsteuerung getestet wird, auch wenn eine Zugriffsspitze
nicht durch den Sucher-Empfänger
detektiert worden sein könnte.
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Wiederholt legt während einer Suche die Zugriffsanwendung
die Suchparameter fest, die den langen PN-Code für den Kanal, die Suchfensterparameter
und die Treiberaufrufe mit einschließt, die unten besprochen wurden,
um die Suche festzulegen. Diese Treiber sind in der Treibervorrichtungsschicht 206.
Während
einer Suche leiten die Treiber die Suchergebnisse zurück. Die
Ergebnisse werden durch die Zugriffsanwendung formatiert und zu
dem Steuerelement 44 zur Bewertung und Vornahme einer Handlung
geleitet.
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Eine bidirektionale Verkehrskanalanwendung,
die Vorwärts-
und Rückwärtsanwendungskomponenten
aufweist, wird von einer Basisstation und einer mobilen Einheit
verwendet, um Nachrichtendaten kontinuierlich zwischen den zwei
Stationen über den
Lauf einer Sitzung oder eines "Anrufes" zu übertragen.
Die Verkehrskanalanwendung 300, die in 10 veranschaulicht ist, richtet sowohl
die Vorwärts-
als auch die Rückwärtsverbindungen
eines Verkehrscodekanals ein. Die Verkehrsnachrichtendaten werden
in einer Vielzahl von Datenformen übertragen, und die Verkehrskanalanwendung 300 macht
keinen Versuch, die Nachrichtendaten zu zergliedern, die entweder
in der Vorwärts-
oder in der Rückwärtsrichtung übertragen
werden. Vorzugsweise werden Nachrichtendaten auf einem Verkehrscodekanal
in einer Vielzahl von Datenraten übertragen. In der Vorwärtsrichtung
assoziiert das Steuerelement 44 eine Datenrate mit jedem
Nachrichtendatenrahmen (Daten-Frame). In der Rückwärtsrichtung überträgt die Verkehrskanalanwendung 300 alle
Nachrichtendaten, die von einem Decodertreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 empfangen
wurden und Rahmen- bzw. Frame-Qualitätsinformationen zu dem Steuerelement 44.
Die Verkehrskanalanwendung 300 macht keinen Versuch, die
Rückwärtskanalrahmenrate
zu bestimmen.
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Die Verkehrskanalanwendung 300 wird
in einer Vorwärtsverbindungssteueraufgabe 302 und
in einer Rückwärtsverbindungssteueraufgabe 303 eingerichtet.
Die Vorwärtsverbindungssteueraufgabe 302 initialisiert
die CDMA-Modem-ASIC-Register mit Datenraten-, Imode-, Lang-PN-Code-
und Übertragungsabschnittregisterwerten.
Die Aufgabe 302 überträgt dann
Vorwärtsnachrichtendatenrahmen von
der Vorwärts-OTA-Datenschlange 223 zu
einer Encodertreiberschlange in der Vorrichtungstreiberschicht 206.
Die Vorwärtsverbindungssteueraufgabe 302 spricht
auf einen Encodertreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 an,
um sicherzustellen, daß zumindest
ein Rahmen bzw. Frame immer in der Schlange steht. Wenn der erste
Rahmen übertragen wurde,
sendet die Verwärtsverbindungssteueraufgabe 302 eine "Vorwärtsverbindung-offen-Berichtsnachricht" über die Berichtsnachrichtenschlange 222.
In Abwesenheit von Vorwärtsnachrichtendaten von
dem Steuerelement 44 weist die Vorwärtsverbindungssteueraufgabe 302 den
Encodertreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 an,
entweder einen Null-Verkehrsframe oder einen korrupten Frame bzw. Rahmen
gemäß eines
gegenwärtigen
Datenbetriebszustandes zu übertragen.
Eine Rückwärtsverbindungssteueraufgabe 303 in
der Verkehrskanalanwendung 300 tritt in einen Akquisitions-
bzw. Suchzustand ein, wenn die Anwendung 300 das erste
Mal eingeschaltet wird. In diesem Zustand weist die Aufgabe 303 einen
Demodulatortreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 an,
zu versuchen, den Rückwärtsverkehrscodekanal
aufzugreifen und zu demodulieren. Der Befehl wird wiederholt, bis
der Demodulatortreiberzustand anzeigt, daß die Demodulation aktiv ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine "Rückwärtsverbindung-offen-Berichtsnachricht" zu dem Steuerelement 44 über die
Berichtsschlange 222 gesandt, der Decodertreiber wird eingeschaltet,
und die Aufgabe 303 tritt in einen Demodulationszustand
ein. In dem Demodulationszustand spricht die Anwendung 300 auf
ein Signal von einem Decodertreiber in der Vorrichtungstreiberschicht 206 an,
wobei decodierte Nachrichtendatenrahmen und Rahmenqualitätsmaße zu dem
Steuerelement 44 übertragen
werden.
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Die Vorrichtungstreiberschicht 206 des
geschichteten Elementes 200 weist einen Encodertreiber 310,
ein Hauptzeitsteuermodul 312, einen Demodulatortreiber 315 und
einen Decodertreiber 316 auf. Der Encodertreiber 310 kommuniziert über einen
bidirektionalen Nachrichtenpfad 311 mit einer oder mehreren
Vorwärtsanwendungen 240.
Der Encodertreiber 310 tritt in Gegenwirkung mit dem Modulatorabschnitt
einer CDMA-Modem-ASIC, um die Übertragung
von Vorwärtsdaten
von einer Anwendung zum Encoderabschnittmodulator zu erleichtern.
Der Demodulatortreiber 315 tritt in Gegenwirkung mit dem
Demodulatorabschnitt einer CDMA-Modem-ASIC, um die Akquisition und eine Multipfaddemodulation
von Rückwärtsdaten
und die Übertragung
von Codesymbolen zum Decoder zu erleichtern. Der Decodertreiber 316 tritt
in Gegenwirkung mit dem Decoder im Demodulatorabschnitt, um die Übertragung
von decodierten Rahmen bzw. Frames und Rahmenqualitätsmeßgrößen zu einer
Rückwärtsanwendung
zu erleichtern. Das Hauptzeitsteuermodul 312 nimmt Systemzeitsteuerinformationen von
dem Systemsynchronisationselement 42 der 2 auf, um die Systemzeitsteuerung zu
synchronisieren, zu dezimieren und zu verteilen.
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Vorzugsweise exportiert jeder der
Treiber 310, 315 und 316 einen Satz von
Funktionsaufrufen. Viele dieser Funktionsaufrufe werden in aufgereihte Nachrichten übersetzt,
die durch synchronisierte Steueraufgaben innerhalb der Treiber verarbeitet werden.
In ähnlicher
Weise berichtet die Steueraufgabe in jedem der Treiber 310, 315 und 316 einer
Anwendung unter Verwendung von aufgereihten Nachrichten. Die Handlung
des Öffnens
von einem der Vorrichtungstreiber 310, 315 und 316 identifiziert
die Steueranwendungsaufgaben, startet die Vorrichtungstreibersteueraufgabe
und installiert irgendwelche assoziierten Interrupt-Handler.
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Das Hauptzeitsteuermodul 312 ist
in 11 veranschaulicht.
Das Hauptzeitsteuermodul 312 sieht einen Mechanismus vor,
um die Übertragung von
Nachrichten von unabhängig
codierten Modulen und den Aufruf von Funktionen mit irgendeiner
Zeitsteuerunterbrechung zu synchronisieren. Das Hauptzeitsteuermodul 312 hält auch
die Systemzeit aufrecht und sieht Dienste zur Umwandlung zwischen Zeitformaten
vor, wie es erforderlich ist. Die Dienste des Hauptzeitsteuermoduls 312 sind
für jedes
Modul in dem Modem zugänglich.
Das Hauptzeitsteuermodul 312 nimmt auch zweite Impulse
von einer Quelle 320 in dem Systemsynchronisationselement 42 auf. Die
gleichen bzw. geraden zweiten Impulse sind für einen System-Interrupt-Handler 322 vorgesehen,
der alle Zeitsteuerfunktionen und Ereignisse mit der Systemzeit
synchronisiert. Zusätzlich
ist eine Vielzahl von Modem-ASIC-Interrupt-Handlern installiert, von denen einer
bei 324 gezeigt ist, um die Zeitsteuer-Interrupts von einer CDMA-Modem-ASIC
handzuhaben. Diese Interrupt-Handler unterstützen die Durchleitung von synchronisierten
Nachrichten und dem Funktionsaufruf und halten interne und globale
Zeitsteuervariablen.
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Der Encodertreiber 310,
der in Figur 312 veranschaulicht wird, unterstützt die Übertragung von Vorwärtsnachrichten
und -signalgebungsdaten von einer Vorwärtsanwendung 240 zum
Modulatorabschnitt einer CDMA-Modem-ASIC. Die Vorwärtsanwendung
steuert den Encodertreiber 310 durch Aufruf eines Satzes
von Unterstützungsfunktionen 311, die
in dem Aufgabenraum einer aufrufenden Vorwärtsanwendung ausgeführt werden.
Die Unterstützungsfunktionen 311 übertragen
die Anforderungen der Anwendung in Steuerbefehle, die zu einer Encoderaufgabe 312 eingereiht
werden 311a. Die Unterstützungsfunktionen 311 öffnen und
schließen
herkömmlicherweise
den Encodertreiber 310 und reihen Rahmen bzw. frames von
gepackten Signal- und Nachrichtendaten zur Übertragung mit festgelegten Raten
ein. Die Encoderaufgabe 312 nimmt Steuerbefehle von den
Unterstützungsfunktionen 311 über die Schlange 311a auf,
verarbeitet die Befehle und extrahiert Rahmen bzw. Frames aus den
Vorwärtsnachrichten-
und -signaldaten von einer Eingangsschlange 313, die durch
eine Sync-, Paging- oder Verkehrsanwendung geladen werden. Wiederum
sendet die Encoderaufgabe 312 die Frames von gepackten Sync-Nachrichten-
oder Signaldaten durch die Vorrichtungsschnittstellenschicht 208 zum
RAM 71 in dem Modulatorabschnitt der CDMA-Modem-ASIC. Ein
primitiver Interrupt-Handler 315, der mit dem Encodertreiber 310 installiert
ist, nimmt das Ready- bzw. Bereitsignal von einer Encoder- und Interleave-Schaltung
(Bezugszei chen 65 in 4a)
auf, welches in dem Modulatorabschnitt einer CDMA-Modem-ASIC gelegen ist.
In einem Zustand konditioniert zeigt das READY-Signal an, daß die Encoder- und
Interleave-Schaltung einen anderen Rahmen bzw. Frame von Daten zur
Decodierung und zum Interleaving bzw. Zwischenschalten annehmen
kann. Das READY-Signal wird über
den Interrupt-Handler 315 zur Encoderaufgabe 312 geleitet.
Ansprechend auf das Ready-Signal wird die Encoderaufgabe den nächsten Datenrahmen
zum RAM 71 zur Verarbeitung durch die Encoder- und Interleave-Schaltung senden.
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13 veranschaulicht
die Struktur eines Decodertreibers 330. Der Decodertreiber 330 wird von
einer Rückwärtsanwendung 224 aufgerufen,
die Decodertreiberunterstützungsfunktionen 331 aufruft. Die
Unterstützungsfunktionen 331 übersetzen
die Anforderungen der Rückwärtsanwendung
in Steuerbefehle, die bei 331a zu einer Decoderaufgabe 332 aufgereiht
werden. Die Unterstützungsfunktionen weisen
jene des Öffnens
und Schließens
des Treibers 330 auf, und das Auflösen einer Schlange von Frames
von gepackten Rückwärtsnachrichten-
und -signalgebungsdaten, die bei 333 eingereiht werden. Die
Decoderaufgabe 332 verarbeitet die Befehle, die von einer
der Rückwärtsanwendungen 224 auf
der Schlange 331 empfangen werden, reiht die Rückwärtsrahmen
bei 333 ein und signalisiert der aufrufenden Anwendung,
daß die
Entladung der Schlange 333 durch die Anwendung zu synchronisieren
ist. Der Decodertreiber 330 installiert zumindest einen
primitiven Interrupt-Handler 334, um das Decoderzustandssignal
zu empfangen, welches dazu dient, den Decodertreiber 330 über die
Anwesenheit eines Rahmens bzw. Frames von decodierten Daten in dem Datenregister
des Satzes von Decoderregistern in einer CDMA-Modem-ASIC zu informieren.
-
14 veranschaulicht
einen Demodulatortreiber 340, der die Akquisition und Multipfaddemodulation
von Rückwärtsnachrichten-
und -signaldaten steuert. Der Demodulatortreiber 340 weist
Unterstützungsfunktionen 341 auf,
weiter eine Demodulatortreibersteueraufgabe 342 mit einer
Eingangsschlange 343 zur Aufnahme von Befehlen von den
Unterstützungsfunktionen 341,
und eine Ausgangsschlange 344 zum Liefern eines Zustandsberichtes
des Sucher-Empfängers
und des Betriebs der Finger. Der Demodulatortreiber 340 weist
weiter eine Sucheinrichtung bzw. ein Such-Engine 346 und
eine Demodulationseinrichtung 347 auf. Der Demodulatorteiber 340 greift
auf Fingerregister, Sucher-Empfänger-Register
und auf die Demodu latorregister auf einer CDMA-Modem-ASIC über die
Vorrichtungsschnittstellenschicht 208 zu.
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Die Sucheinrichtung 346 und
die Demodulationseinrichtung 347 teilen den Demodulatortreiber 340 in
unabhängige
funktionelle Komponenten auf. Von einem Modem-ASIC-Interrupt-Handler 324 in dem
Hauptzeitsteuermodul 312 angetrieben führen die zwei Einrichtungen
bzw. Engines jeweils die Suche und die Demodulation unter der Steuerung
der Demodulatortreibersteueraufgabe 342 aus.
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Die Demodulatortreibersteueraufgabe 342 koordiniert
den Betrieb der zwei Einrichtungen 346 und 347 ansprechend
auf Befehle, die auf der Schlange 343 empfangen werden
mittels der Tragfunktionen 341 von einer Rückwärtsanwendung
in der Anwendungsschicht 240. Die Hauptfunktionen der Demodulatortreibersteueraufgabe 342 sind
es, ein Suchfenster aufzuteilen, die Sucher-Empfänger-Parameter in den Sucher-Empfänger-Registern zu
aktualisieren, die Sucherergebnisse in einem Sucher-Empfänger-Ergebnisregister
zu analysieren und Finger zuzuordnen.
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Eine Rückwärtsanwendung in der Anwendungsschicht 240 steuert
den Demodulatortreiber 340 durch Aufruf eines Satzes von
Unterstützungsfunktionen
in den Unterstützungsfunktionen 341.
Die Unterstützungsfunktionen
setzen die Anforderungen der Anwendung in Steuernachrichten um,
die in die Steueraufgabe bei 343 eingereiht werden. Die
Funktionen für
die Demodulatortreibersteueraufgabe 342 sind in Tabelle
1 gegeben, die in Tabelle 1 bezeichneten Parameter sind in Tabelle
II schichtmäßig dargestellt.
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Tabelle 1
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demodulatortreiber_öffnen (task_p,
signal)
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demodulatortreiber schließen (leer)
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lange_PN_maske_setzen (lange_PN_maske,
zeitgesteuert, Ladezeit)
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akquisitionssuche_konfigurieren (breite,
auflösung,
integrationsperiode)
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multipfadsuche_konfigurieren (breite,
auflösung,
integrationsperiode)
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rückwärtsschwelle_setzen
(schwelle)
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akquirieren_und_demodulieren (start_Versetzung,
Sektor, datenbetriebszustand, datenrate)
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suchparameter (zeitgesteuert, frame_beginn)
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demodulation_ausschalten (leer)
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Tabelle II
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Aufgabe_p = zu signalisierende Aufgabe, wenn
eine neue Zustandsnachricht verfügbar
ist.
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signal = zu verwendendes Signal,
um anzuzeigen, daß eine
neue Zustandsnachricht verfügbar ist.
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lange_PN_maske = neue lange PN-Maske, die
bei einem speziellen Zeitpunkt oder bei der nächsten Superframe-Grenze zu
laden ist.
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zeitgesteuert = Boolsche Funktion,
wird auf wahr gesetzt, um einen zeitgesteuerten Befehl anzuzeigen.
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ladezeit = Systemzeit in Supertrames
bzw. Superrahmen modulo 65536, bei denen die neue Maske zu laden
ist (falls zeitgesteuert = WAHR).
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breite = Suchabtastbreite in 1/8
Chips.
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auflösung = Abtastschrittgröße in 1/8
Chips.
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Integrationsperiode = Anzahl von Walsh-Symbolen,
die pro Schritt zu akkumulieren sind.
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schwelle = Rückwärtsverbindungsleistungssteuerschwelle.
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startversetzung = erste Abtastversetzung
in 1/8 Chips.
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sektor = Sektor-ID, zum Aquirieren/Demodulieren.
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datenmodus = Preamble bzw. Vorlauf (Walsh-Symbol
Null) oder Verkehr (variable Daten).
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datenrate = voll, halb, viertel,
achtel oder variabel.
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suchparameter = Energie (I2 + Q2) oder abgeschätzte Größe von (I,
Q).
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start_frame = Systemzeit in Frames,
Modulo 65536, bei denen zu suchen zu beginnen ist (falls zeitgesteuert
= wahr).
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Die Akquirieren_und_Demodulieren-Funktion
leitet einen einzigen Akquirierungsversuch ein, der bewirkt, daß der Demodulatortreiber 340 eine einzige
Abtastung eines festgelegten Suchfensters ausführt. Wenn eine Signalspitze
gefunden wird, geht der Demodulatortreiber 340 automatisch
zu einer Multipfaddemodulation über
und signalisiert der aufrufenden Rückwärtsanwendung in der Anwendungsschicht 240 über die
Zustandsberichtsschlange 344, daß die Demodulation begonnen
hat. Während
der Multipfaddemodulation berichtet die Demodulatortreibersteueraufgabe
342 den
Fingerverriegelungszustand und den Suchpfadzustand an die Rückwärtsanwendung
in der Anwendungsschicht 240.
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Die Sucheinrichtung 346 des
Demodulatortreibers ist genauer in 15 gezeigt.
Die Sucheinrichtung unterstützt
Preamble- und Multipfadsuchvorgänge
durch Steppen bzw. Stufen eines Sucher-Empfängers durch seine zugeordneten
Suchfenster und durch Extrahieren und Integrieren der Sucher-Empfänger-Ergebnisse.
Die Sucheinrichtung wird vorzugsweise als eine Zustandsmaschine
(state machine) eingerichtet, die von dem Modem ASIC-Interrupt-Handlex 24 in
dem Hauptzeitsteuermodul 312 eingerichtet wird (in 11 gezeigt).
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Während
die Sucheinrichtung 346 im Leerlauf (idle) ist, stellt
die Demodulatortreibersteueraufgabe 342 eine Suche auf,
und zwar durch Zuordnung des Sucher-Empfängers
zur Abtastung gemäß festgelegter
Parameter und zur Sammlung der Abtastergebnisse, die in dem Ergebnisregister
der Sucher-Empfänger-Register
angeordnet werden. Die Demodulatortreibersteueraufgabe 342 leitet
dann eine Abtastung durch Senden einer "Abtastung-Beginnen-Befehlsnachricht" an die Slew- bzw.
Abschnittbefehlsvorrichtung 350 durch eine Eingangsschlange 351 ein.
Der Abtastbeginn kann nicht synchronisiert sein oder kann mittels
der Interrupt-Funktionsaufrufausgabe
durch das Hauptzeitsteuermodul 312 synchronisiert sein.
Die Abschnitts- bzw. Slew-Befehlsvorrichtung 350 spricht
auf Suchbefehle an, die durch die Schlange 351 eingegeben
wurden, und zwar durch Aktualisierung von Suchfensterparametern
in den Sucher-Empfänger-Registern.
Effektiv ermöglicht
dies, daß die
Slew-Befehlsvorrichtung 350 den Sucher-Empfänger auf
eine festgelegte Versetzung abschneidet (slew) und eine Abtastung
bei dieser Versetzung einleitet. Während einer Abtastung läßt die Slew-Befehlsvorrichtung 350 den
Sucher-Empfänger durch
ihren zugeordneten Bereich von Versetzungen (offsets) laufen, wobei
bei jeder Versetzung für
die Dauer der Anzahl von Symbolen gestoppt wird, über die
die Ergebnisse zu integrieren sind.
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Eine Schlange 354 mit fester
Länge,
deren Länge
gleich der Verzögerung
ist, die während
der Verarbeitung von Suchergebnissen angetroffen wird, wird von
der Suchbefehlsvorrichtung 350 eingestellt. Mit Bezug auf 4b weist diese Verzögerung den Signalpfad von 92
bis 88 über
94 und durch 92 zu den Ergebnisregistern auf. Die Schlange 354 ist
im wesentlichen ein Tag-Fifo, wobei jede Stufe davon einen Eingang
für ein
Suchfenster enthält.
Die Sucheinrichtung 346 weist auch eine Abtastvorrichtung 353 auf, die
die Ausgangsgröße der Schlange 354 empfängt, weiter
einen Interrupt-Funktionsaufruf von dem Hauptzeitsteuermodul 312 und
Suchergebnisse von den Suchregistern der Sucher-Empfänger-Register. Wenn
der Scanner bzw. die Abtastvorrichtung 353 ein Tag von
der Schlange 354 aufnimmt, extrahiert er die Inhalte der
Ergebnisregister und integriert die Inhalte in Ergebnisse für die gegenwärtige Abtastung. Wenn
eine Abtastung beendet wird, setzt die Slew-Befehlsvorrichtung 350 ein
Abtastung-Beenden-Flag in der Pufferschlange 354. Wenn
der Scanner 353 das Abtastung-Beenden-Flag empfängt, stellt
er die Ergebnisse für
die gegenwärtige
Abtastung bei 355 zur Lieferung zu den Demodulatortreibersteuerpfaden 342 in
eine Schlange.
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Die Demodulationseinrichtung 347 unterstützt eine
Multipfaddemodulation sowohl für
Zugriffs- als auch für
Verkehrskanäle.
Die Demodulationseinrichtung 347 arbeitet auf CDMA-Modem-ASIC-Fingern,
die zugeordnet sind, um kombinierte Informationen zur Demodulation
durch den Demodulator in einer CDMA-Modem-ASIC zu erzeugen. Die
Demodulatortreibersteueraufgabe 342 koordiniert den Demodulationsprozeß durch
Senden von Fingerzuordnungsbefehlen zum Fingersteuermodul 360.
Das Fingersteuermodul überträgt diese
Befehle in Fingerbetriebsparameterwerte, die in die Fingerversetzungs-
und Finger-Enable-Register eines zugeordneten Fingers eingegeben
werden. Ein Satz von solchen Registern wird durch das Bezugszeichen 81 in 16 angezeigt; dies entspricht
dem identisch nummerierten Satz von Fingerregistern in 4b. Das Fingersteuermodul 360 liest
auch die Fingerenergie und die Fingerpositionsregister für den zugeordneten
Finger zur Aufzeichnung der Fingerbetriebsergebnisse für die Demodulatortreibersteueraufgabe 342.
Die Demodulatoreinrichtung 347 weist auch ein Demodulatorsteuermodul 370 auf,
welches Befehle von der Demodulatortreibersteueraufgabe 342 aufnimmt.
Diese Befehle werden durch das Demodulatorsteuermodul 370 in
die Demodulatorsteuerparameter übersetzt,
die in die Demodulatorregister 89 auf der CDMA-ASIC und in die lange
PN-Code-Markierung eingegeben werden, die in das Register 106 in
der CDMA-ASIC eingegeben werden.
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Es sei nun Bezug genommen auf die 5, 17 und 18 zum
Verständnis
der Vorrichtungsschnittstellenschicht 208, die ein physisches
Abstraktionsniveau der CDMA-Modem-ASICs darstellt. Die Vorrichtungsschnittstellenschicht
weist drei Module auf: ein Modulatorschnittstellenmodul 380,
ein Demodulatorschnittstellenmodul 381 und ein Decoderschnittstellenmodul 382.
Das Modulatorschnittstellenmodul 380 ist zur Übertragung
von Daten zwischen dem Schichtelement 200 und dem Speicher
und den Registern in dem Modulatorabschnitt einer CDMA-Modem-ASIC vorgesehen.
In verwandter Weise sind der Speicher und die Register in dem Modulatorabschnitt
der CDMA-Modem-ASIC mit Bezug auf 4a erklärt worden.
Das Demodulatorschnittstellenmodul 381 behandelt die Übertragung
von Daten zwischen dem Schichtelement 200 und den CDMA-Modem-ASIC-Demodulatorabschnittregistern,
die eine Demodulation bewirken. Diese Register entsprechen im wesentlichen
den Fingerregistern, den Sucher-Empfänger-Registern, den Demodulatorregistern
und den Lang-PN-Coderegistern, die zuvor mit Bezug auf 4b beschrieben wurden. Ein Decoderschnittstellenmodul 382 behandelt
die Übertragung von
Daten zwischen den CDMA-Modem-ASIC-Decoderregistern und dem Schichtelement 200.
Die Decoderregister entsprechen den Registern, die durch das Bezugszeichen 101 gezeigt
werden und mit Bezug auf 4b erklärt wurden.
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Jedes Vorrichtungsschnittstellenmodul
weist einen Satz von Funktionen und Makros auf, die eine durchgängige Schnittstelle
zwischen dem Schichtelement 200 und einer CDMA-Modem-ASIC
unterstützen.
Die Vorrichtungsschnittstellenmodule führen die spezifischen Steuerfunktionen
aus und erzeugen die spezifischen Signalverbindungen, die nötig sind
um Daten zwischen einem Altzweck-CDMA-Modemprozessor und einer CDMA-Modem-ASIC
zu übertragen.
In dieser Hinsicht sind dies die einzigen Funktionen, die prozessorspezifisch
sind. Wenn es von einem Prozeß des
Schichtelementes aufgerufen wird, wird ein Vorrichtungsschnittstellenschichtmodul
in dem Verarbeitungsraum des Aufrufprozesses ausgeführt, der
herkömmlicherweise
durch den CDMA-Modemprozessor vorgesehen wird, in dem das Schichtelement
ausgeführt
wird.
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Innerhalb jedes Vorrichtungsschnittstellenschichtmoduls
gibt es eine Beziehung von eins zu eins zwischen den Makros und
den Funktionen, die das Modul ausmachen, und den CDMA-Modem-ASIC-Registern,
den Registergruppen oder dem Speicher.
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Wie in 17 gezeigt,
ruft ein Aufrufprozeß in
dem Schichtelement 200 eine Funktion oder ein Makro in
einem der Vorrichtungsschnittstellenmodule 380, 381 oder 382 durch
ein herkömmliches
Aufrufverfahren auf. Mit dem Aufruf bezeichnet der Schichtelementaufrufprozeß einen
Puffer 389, wo Daten aufzunehmen oder zu liefern sind.
Mit dem Aufruf und der Pufferbezeichnung verwendet das Vorrich tungsschnittstellenmodul 380, 381 oder 382 die
I/O-Einrichtungen des CDMA-Modemprozessorbetriebssystems,
welches vorausgelegte I/O-Register 390 aufweist, um Daten
zu den CDMA-Modem-ASIC-Registern oder von diesen zu übertragen, die
in 17 durch das Bezugszeichen 391 angezeigt
sind. Die Register 391 können irgend einen der Registersätze oder
Speicher aufweisen, die zuvor mit Bezugnahme auf die 4a und 4b beschrieben wurden.
Unter Verwendung der I/O-Einrichtungen des CDMA-Modemprozessorbetriebssystems,
eines herkömmlichen
Datenbuses 392 mit Adreß- und Datenleitungen und einer
herkömmlichen
Steuerschnittstelle 393 arbeitet das Vorrichtungsschnittstellenmodul 380, 381 oder 382 mit
einem CDMA-Modemprozessor, wie in 18 veranschaulicht,
um Daten zwischen dem Schichtelement 200 und dem CDMA-Modem-ASIC 62 zu übertragen.
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In 18 nimmt
das Vorrichtungsschnittstellenmodul 380, 381 oder 382 einen
Aufruf von einem Prozeß auf
dem Schichtelement 200 auf. Anfänglich bestimmt das Vorrichtungsschnittstellenmodul 380, 381 oder 382,
ob der Aufruf oder der Interrupt zum Zwecke der Übertragung von Daten zu einer
CDMA-Modem-ASIC war. Wenn dies so ist, nimmt das Vorrichtungsschnittstellenmodul 380, 381 oder 382 einen
positiven Ausgang von der Entscheidung 400, greift auf
die Daten in dem Datenpuffer zu, der von dem Aufrufprozeß bezeichnet
wurde, formatiert die Daten, falls erforderlich, durch derartige
Funktionen wie beispielsweise eine Datenbereichsüberprüfung, eine Bit-Maskierung und
eine Bit-Verschiebung. Die formatierten Daten werden zu den I/O-Registern 390 übertragen,
und im Schritt 404 wird die I/O-Einrichtung des CDMA-Modemprozessorbetriebssystems aufgerufen,
um die Daten von den I/O-Registern zu den geeigneten CDMA-Modem-ASIC-Registern
zu übertragen.
Dieser Prozeß wird
im wesentlichen zur Übertragung
von Daten von der CDMA-Modem-ASIC umgekehrt, wenn ein negativer
Ausgang von der Entscheidung 400 genommen wird. In diesem
Fall werden die I/O-Einrichtungen aufgerufen, um Daten von festgelegten
CDMA-Modem-ASIC-Registern zu erhalten, und die Daten werden zu den
I/O-Registern 390 übertragen,
werden formatiert und zu der bezeichneten Pufferstelle geliefert.
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Die Vorrichtungsschnittstellenschicht 208 dient
zum Zwecke der Isolierung des Schichtelementes 200 von
den meisten prozessorspezifischen Abhängen, wie beispielsweise spezifischen
Adressen der CDMA-Modem-ASIC-Register. Für gewisse Aufrufprozesse können in
der Steuervorrichtungsschnittstellenschicht 202 und in der
Anwendungsschicht 204 die Vorrichtungsschnittstellenschichtmodule
direkt zugänglich
sein. Beispielsweise erfordert die Pilot-Anwendung in den Vorwärtsanwendungen 204 nicht
den Zugriff auf die Encoderregister für Pilot-Kanalbetriebsvorgänge. Für das bevorzugte
Ausführungsbeispiel
hat die Pilotanwendung einfach das Modulatorschnittstellenmodul 380 aufgerufen,
um bezeichnete Übertragungsabschnittregistersätze zu laden,
wie von dem Betrieb des Pilot-Kanals erfordert.
-
Während
man somit die Erfindung mit Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben
hat, ist klar verständlich,
daß das
fragliche Ausführungsbeispiel
nur beispielhaft ist, und daß Modifikationen
und Veränderungen,
wie sie dem Fachmann offensichtlich werden, ohne Abweichung vom
Umfang der Erfindung vorgenommen werden können, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargestellt
ist.