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AT412249B

Multicarrier spread spectrum transmission

Abstract

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AT412249B, drawing sheet 1
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Expired 30 August 2021, 5.1 years ago.

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15 claims: 1 independent, 14 dependent

  1. 1
    PATENTANSPRÜCHE:1. Verfahren zur MC-CDMA-Übertragung von Sprache und/oder Daten zwischen einer stationären Sende-Empfangseinheit, vorzugsweise einer Flugsicherungs-Bodenstation, und zu25 . mindest einer mobilen Sende-Empfangseinheit, vorzugsweise auf einem Flugzeug, wobei die zur Übertragung der zu Datensymbolen umgeformten Sprache und/oder Daten vorgesehenen Uplink- und Downlinkfrequenzspektren bzw. -bänder in Kanäle und die Kanäle in Unterträger (Anzahl N) unterteilt sind, wobei für eine Übertragung jedes Datensymbol (d) mit allen Chips (c/, desselben 30 Spreizcodes (c 1 ) verknüpft und jedes mit einem Chip (c(, · · · c' Nc _·,) des Spreizcodes (c‘) verknüpfte bzw. damit codierte Datensymbol (de) einem eigenen Unterträger aufmoduliert wird, worauf die Unterträger summiert und gesendet werden, dadurch gekennzeichnet, - dass zusätzlich zu der durch Verknüpfung der Datensymbole (d 0 mit dem 35 Spreizcode (c 1 ) erforderlichen Anzahl (N c x N b ) von Unterträgern eine weitere Anzahl von Unterträgern für die Übertragung zur Verfügung gestellt bzw. aufsummiert und mitgesendet wird, wobei die Anzahl (N) der Unterträger eines Kanals und/oder die Anzahl (N f ) und die Frequenzbänder der freizuhaltenden bzw. nicht zu belegenden Unterträger von vornhinein bzw. vor Beginn der Übertragung festgelegt wird, welche Anzahl zumindest 40 einer ermittelten bzw. vorgegebenen Anzahl (N f ) von nicht für die Übertragung belegbaren Unterträgern entspricht, deren Frequenzbänder durch Frequenzbänder von lokalen, im Bereich der stationären Sende-Empfangseinheit vorhandenen, als die Übertragung störend bewerteten und demzufolge zu berücksichtigenden Störsendern besetzt sind, und 45 - dass für die Übertragung der codierten Datensymbole (de) die durch die lokalen Störsender belegten Unterträger nicht belegt werden bzw. auf diesen Unterträgern keine Übertragung erfolgt, indem durch Bereitstellen bei Übermittlung der Information über diese Frequenzbereiche an die mobile Sende-Empfangseinheit in der mobilen Sendeeinheit die durch diese Frequenzbereiche belegten Unterträger bei der Zuordnung der mit dem 50 Spreizcode verknüpften Datensymbole (d) zu den vorhandenen bzw. vorgegebenen Unterträgern nicht abgesendet bzw. nicht belegt werden, und die codierten Datensymbole (de) nur auf den zur Belegung freigegebenen und den weiteren zur Verfügung gestellten Unterträgern übertragen werden.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für lokale Störsender 55 bekannter Sendefrequenz die Anzahl (N f ) von nicht belegbaren Unterträgern gemäß der AT 41 2 249 Β Formel N f N AM x B bm x T s · berechnet wird, wobei N AM der Anzahl der lokalen AM-Störsender entspricht, die im selben Frequenzbereich wie das zu übertragende MC-CDMASignal bzw. das (die) zu übertragende Datensymbol(e) (de) liegen, B AM der Bandbreite des jeweiligen AM-Störsignals entspricht und T s der Symboldauer des MC-CDMA Symbols 5 entspricht.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Anzahl (N f ) von aufgrund vorhandener lokaler Störsender nicht zur Übertragung belegbaren Unterträgern mit zusätzlichen Unter- bzw. Pilotträgern (N p ) für Synchronisationszwecke und/oder Schutzband-Unterträgern (N g ) zur Abgrenzung gegenüber Nachbarkanälen 10 erweitert bzw. erhöht wird.
  4. 4
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Frequenzbereiche der Unterträger, auf denen keine Übertragung erfolgt, für die stationäre Sende-Empfangseinheit unter Abschätzung der lokalen Gegebenheiten vorab und insbesondere bleibend erfolgt und für die mobile Sende-Empfangseinheit über z.B. 15 durch Funk erfolgende Übermittlung von Kennungen und/oder Frequenzbereichen der von der stationären Sende-Empfangseinheit nicht belegten Unterträger oder durch Rückgriff auf bei der mobilen Sende-Empfangseinheit mitgeführte gespeicherte Informationen bzw. Kennungen und/oder Frequenzbereichen der Unterträger betreffend die nicht belegten Unterträger der stationären Sende-Empfangseinheit, mit der die Übertragung geführt wer20 den soll, erfolgt.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der Bodenstation der im Flugzeug befindlichen Empfangseinheit die Frequenzbereiche der lokalen, stationären AM-Störsender übermittelt werden.
  6. 6
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehr25 zahl von Datensymbolen (d) zur Übertragung gleichzeitig mit dem selben Spreizcode verknüpft wird.
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass im Zuge des Empfanges einer Datensymbol-Übertragung auf dem Uplink- oder Downlink-Kanal in der stationären und/oder mobilen Empfangseinheit die unbelegt 30 gebliebenen Unterträger nicht berücksichtigt und nur die belegten und daher gesendeten Unterträger ausgewertet bzw. weiterverarbeitet werden, - dass die auf den einzelnen belegten Unterträgern einlangenden codierten Datensymbole (de) mit jeweils dem selben Chip (c B •••c^.J des selben Spreizcodes (c 1 ) verknüpft werden, 35 - dass die im Sender erfolgte Umordnung insbesondere in einem Interleaver des Empfängers rückgängig gemacht wird, indem die in Gruppen (Anzahl N c ) geordnet vorliegenden Datensymbole umgeordnet werden, - dass jede Gruppe zu dem Empfangsdatensymbol summiert wird, und - dass die Datensymbole (d) einer parallel/seriell-Wandlung unterzogen und ausgewertet 40 werden.
  8. 8
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass die Bodenstation der im Flugzeug befindlichen Empfangseinheit Informationen betreffend nicht lokale, unvermutet aktiv werdende Störsender, z.B. das Einschalten von lokalen Notrufsendern bzw. den Beginn einer Übertragung eines anderen Flugzeuges, 45 übermittelt, insbesondere die bekannten bzw. vorgegebenen Frequenzbereiche bzw. die Kanaldaten der Unterträger übermittelt, auf denen die unvermutet aktiv werdenden Sender ihre Übertragung beginnen, und - dass während des Einlangens der Datensymbole (d) in der Empfangseinheit des Flugzeuges und/oder in der Empfangseinheit der Bodenstation die durch diese nicht lokalen 50 Störsender belegten Unterträger bezüglich auftretender Störungen in einer EqualizerControl-Einheit untersucht bzw. die auf dem Unterträger eintreffende Sendeleistung in Hinblick auf eine erwartete Sendeleistung bewertet und gegebenenfalls Unterträger von der Auswertung ausgeschlossen werden.
  9. 9
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder mit 55 derselben Empfangseinheit der stationären Sende-Empfangseinheit in Kontakt stehenden AT 41 2 249 B mobilen Sende-Empfangseinheit für Rundsprechen (party line) der selbe oder für Gesprächspriorisierung jeweils ein eigener Spreizcode (c') für die Sprachübertragung zugeordnet wird.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der in Form einer Re5 laisstation agierenden Bodenstation die am Uplink-Kanal von Flugzeugen eingelangten Datensymbolsequenzen ^0^1' am Downlink-Kanal über den Sender der Bodenstation zu allen sich im Sendebereich der Bodenstation befindlichen Flugzeuge unverän10 dert oder im Falle des Empfangs mehrerer Übertragungen unter Verwendung unterschiedlicher Spreizcodes (c 1 ) nach Bewertung unter Berücksichtigung von Prioritätsvorgaben zu den sich im Sendebereich der Bodenstation befindlichen Flugzeuge abgesendet werden.
  11. 11
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf nicht belegten bzw. nicht belegbaren Unterträgern keine Übertragung erfolgt bzw. diese Unter15 träger nicht gesendet bzw. von der Übertragung ausgeschlossen werden.
  12. 12
    Anordnung zur Übertragung von Sprache und/oder Daten zwischen einer stationären Sende-Empfangseinheit (1, 2), vorzugsweise einer Flugsicherungs-Bodenstation, und zumindest einem mobilen Sender-Empfangseinheit (3, 4), vorzugsweise auf einem Flugzeug, wobei die zur Übertragung der zu Datensymbolen (d) umgeformten Sprache und/oder Da20 ten vorgesehenen Uplink- und Downlinkfrequenzspektren in Kanäle und die Kanäle in Unterträger, vorzugsweise mit vorgegebener Anzahl (N), unterteilt sind, wobei für eine Übertragung jedes Datensymbol mit allen Chips (c£·des selben Spreizcodes (c 1 ) 25 verknüpft und jedes mit einem Chip (c b · · J des Spreizcodes (c 1 ) verknüpfte Datensignal einem eigenen Unterträger aufmoduliert wird, worauf die Unterträger summiert und gesendet werden, wobei die von der mobilen (3) oder stationären (1) Sendeeinheit zur stationären (2) oder mobilen (4) Empfangseinheit zu übertragenden Datensymbole (d) in der jeweiligen Sendeeinheit (1, 3) einem Interleaver (5) zugeführt sind, an dessen Parallel30 Eingängen jedes einzelne Datensymbol in einer Anzahl (N c ) anliegt, die der Anzahl der Chips (cq •••cjy J des Spreizcodes (c 1 ) entspricht, wobei am Ausgang des Interleavers (5) die Datensymbole {d o d^ d N in Gruppen gereiht anliegen, wobei die Anzahl der Gruppen der Zahl der Chips (c0 · c^.J des Spreizcodes (c 1 ) entspricht und innerhalb jeder Gruppe die Datensymbole (d) in gleicher Reihenfolge vorliegen, wobei an den Interlea35 ver (5) eine Verknüpfungseinheit (6) angeschlossen ist, in der jedes Datensymbol mit jedem Chip des Spreizcodes verknüpft, vorzugsweise multipliziert, wird, und wobei die codierten Datensymbole (de) einem die Datensymbole (de) Unterträgern zuteilenden Mapper (7) zugeführt sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteilungsfunktion des Mappers (7) zusätzlich zur Be40 reitstellung der durch Verknüpfung der Datensymbole (d) mit den Chips (c0 · des Spreizcodes (c 1 ) erforderlich gewordenen Anzahl (N c x N b ) von Unterträgern für die Bereitstellung einer weiteren, vorzugsweise vorgegebenen, Anzahl (N f ) von weiteren Unterträgern sorgt, wobei die weitere Anzahl (N f ) von weiteren Unterträgern zumindest der Anzahl von Unterträgern entspricht, deren Frequenzbänder durch Frequenzbänder von im Bereich 45 der stationären Sende-Empfangseinheit (1, 2) vorhandenen lokalen Störsendern besetzt und dadurch nicht für die Übertragung belegbar bzw. von dieser auszuscheiden sind, und - dass der Mapper (7) die N b x N c Daten auf die zur Belegung freigegebenen Unterträger, vorzugsweise in derselben Reihenfolge, wie sie am Eingang des Mappers (7) anliegen, den Unterträgern aufgibt und diese Unterträger gemeinsam zum Absenden bereitstellt, so dass in der stationären (2) und/oder der mobilen (4) Empfangseinheit ein Mapper (7) vorgesehen ist, an dessen Eingang die N Unterträger des Übertragungskanals anliegen, - dass der Mapper (7) die bei der Übertragung nicht verwendeten bzw. nicht gesendeten Unterträger nicht berücksichtigt und die vorgegebene Anzahl (N c x N b ) von Unterträgern wiederherstellt, die der Anzahl der mit den Chips (c0 •cjv^J des Spreizcodes (c‘) ver55 knüpften Datensymbolen (de) entspricht, AT 41 2 249 B - dass dem Mapper (7) eine Verknüpfungseinheit (8) nachgeschaltet ist, in der die auf den einzelnen Unterträgern einlangenden Datensymbole mit dem jeweils zugeordneten Chip (οθ ····,) des selben Spreizcodes (c 1 ) verknüpft werden, - dass die dadurch decodierten Datensymbole (s 0 in Gruppen (Anzahl N c ) dem 5 Eingang eines Interleavers (5) zugeführt sind, an dessen Ausgang die einzelnen Datensymbole (Anzahl N b ) in Gruppen von jeweils einer Anzahl N c vorliegen, - dass jede dieser Gruppen einer Summationseinheit (9) zugeführt ist, die jeweils ein Empfangsdatensymbol (d) erstellt.
  13. 13
    Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mapper (7) 10 Daten betreffend nicht zu übertragender bzw. zu belegende Unterträger, insbesondere die Frequenzdaten von Unterträgern von im Bereich der Bodenstation vorhandenen lokalen AM-Störsendern und/oder nicht lokalen Störsendern oder eingespeichert sind.
  14. 14
    Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Übertragungskanal zwischen der stationären (1, 2) und der mobilen (3, 4) Sende15 Empfangseinheit zusätzliche Unterträger zur Übermittlung von Kontrolldaten, insbesondere betreffend nicht belegbare Unterträger, zur Verfügung gestellt sind.
  15. 15
    Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mapper (7) einer Empfangseinheit (2, 4) eine Equaliser-Control-Einheit (18) nachgeschaltet ist, die von der jeweiligen, insbesondere stationären, Sendereinheit, vorzugsweise über 20 einige zusätzliche Unterträger übermittelte, Informationen betreffend unvermutet aktiv werdende Störsender, z.B. in Betrieb genommene Notsender oder ihren Betrieb aufnehmende, andere mobile Sendeeinheiten, Informationen bzw. Kanaldaten erhält und eine Überprüfung bzw. Bewertung des Störniveaus bzw. der empfangenen Sendeleistung auf den einzelnen Unterträgern vornimmt und den jeweiligen Unterträger bei Überschreiten eines 25 vorgegebenen Schwellenwertes von einer Auswertung der in diesem Unterträger übertragenen Datensymboles ausschließt.
Independent claims15