DE19922248A1 - CDMA receiver for mobile or car telephone communication - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein CDMA-Empfangs apparat und ein CDMA-Kommunikationsverfahren, das RAKE-Kombinie ren empfangener Signale durchführt, um die Korrelation zu erken nen, während Funkkommunikation unter Verwendung eines CDMA- Systems verwendet wird.The present invention relates to CDMA reception apparatus and a CDMA communication method, the RAKE combination performs received signals to detect the correlation during radio communication using a CDMA Systems is used.
Kürzlich sind in einem zellularen System, wie etwa einem Autotelefon oder einem Mobiltelefon, Techniken für die Verbes serung der spektralen Effizienz wichtig geworden, um eine höhere Benutzerkapazität über das begrenzte Frequenzband zu ermög lichen.Recently in a cellular system, such as one Car phone or mobile phone, techniques for verbes Increasing spectral efficiency has become important to achieve a higher Allow user capacity over the limited frequency band lichen.
Als Vielfachzugriffssystem für die effiziente Nutzung des Spektrums ist ein CDMA-System (code division multiple access, Vielfachzugriff durch Codetrennung) beachtet geworden. Das CDMA- System ist in der Lage, unter Verwendung von gespreizten Codes ausgezeichnete Kommunikationsqualitäten durch Spreizband- und scharfe Korrelationscharakteristiken zu erreichen.As a multiple access system for the efficient use of the Spectrum is a CDMA (code division multiple access, Multiple access due to code separation). The CDMA System is able to use spread codes excellent communication qualities through spreading tape and to achieve sharp correlation characteristics.
Eines der CDMA-Systeme ist ein Direktsequenzsystem, in dem ein Übertragungssignal durch einen Spreizcode vervielfacht wird. Wenn das Direktsequenzsystem verwendet wird, ist es möglich, eine Diversity-Wirkung durch Ausführung eines RAKE-Empfangs der Mehrwegekomponenten zu erreichen, um Maximal-Verhältnis-Kombi nieren durchzuführen.One of the CDMA systems is a direct sequence system in which a transmission signal is multiplied by a spreading code. If the direct sequence system is used, it is possible to a diversity effect by performing a RAKE reception of the Multi-way components to achieve maximum ratio combination kidneys.
Die Empfangsverarbeitung in einem konventionellen CDMA- Empfangsapparat wird im Folgenden unter Verwendung eines Block diagramms in Fig. 1 beschrieben. Zusätzlich veranschaulicht Fig. 1 den Fall, in dem die Antennenzweigzahl zwei und die Fingerzahl für RAKE-Kombinieren eins für einen Zweig ist, und eine QPSK- Modulation durchgeführt wird.The reception processing in a conventional CDMA receiving apparatus is described below using a block diagram in FIG. 1. In addition, Fig. 1 illustrates the case where the antenna branch number is two and the finger number for RAKE combining is one for one branch, and QPSK modulation is performed.
Eine In-Phase-Komponente und eine Quadraturkomponente eines über eine Antenne 11 empfangenen Analogsignals werden durch einen ersten A/D-Wandlerabschnitt 13 in entsprechende Digital signale gewandelt und in einem ersten Speicherabschnitt 15 gespeichert.An in-phase component and a quadrature component of an analog signal received via an antenna 11 are converted into corresponding digital signals by a first A / D converter section 13 and stored in a first storage section 15 .
Dann wird das von dem ersten Speicherabschnitt 15 ausgegebene Digitalsignal in einem ersten Leitungszustandabschätzungsab schnitt 21 verarbeitet, um einen Phasendrehungsbetrag und den Empfangspegel aufgrund eines gemultiplexten Pilotsignals abzu schätzen.Then, the output from the first storage section 15 Digital signal is cut in a first Leitungszustandabschätzungsab 21 processes, ERS estimate a phase rotation amount, and the reception level due to a multiplexed pilot signal.
Die In-Phase-Komponente des von dem ersten Speicherabschnitt 15 ausgegebenen Digitalsignals wird in dem ersten Korrelations erkennungsabschnitt 17 entspreizt verarbeitet, und der Korrela tionswert der Bitrate wird an einen Phasendrehungsabschnitt 23 ausgegeben. Auf gleiche Weise wird die Quadraturkomponente des von dem ersten Speicherabschnitt 15 ausgegebenen Digitalsignals in dem zweiten Korrelationserkennungsabschnitt 18 entspreizt verarbeitet, und der Korrelationswert der Bitrate wird an den Phasendrehungsabschnitt 23 ausgegeben.The in-phase component of the digital signal output from the first storage section 15 is despread in the first correlation detection section 17 , and the correlation value of the bit rate is output to a phase rotation section 23 . Similarly, the quadrature component of the digital signal output from the first storage section 15 is despread in the second correlation detection section 18 , and the correlation value of the bit rate is output to the phase rotation section 23 .
Die Korrelationswerte der In-Phase-Komponente und der Quadra turkomponente werden auf einer Bit-für-Bit-Basis gesteuert, um gleiche Phasendrehungsbeträge, gleiche Skalierung und Gegen drehungswinkel hinsichtlich der empfangenen Signalphasen zu erhalten. Dann werden die Amplituden im ersten Verstärker abschnitt 25 aufgrund des von dem ersten Abschätzungsabschnitt 21 ausgegebenen Verstärkungsbetrags verstärkt, um an den Addi tionsabschnitt 27 ausgegeben zu werden.The correlation values of the in-phase component and the quadrature component are controlled on a bit-by-bit basis to obtain equal amounts of phase rotation, scaling and counter-rotation angles with respect to the received signal phases. Then, the amplitudes in the first amplifier section 25 are amplified based on the amplification amount output from the first estimation section 21 to be output to the addition section 27 .
In gleicher Weise wie das über die erste Antenne 11 empfan gene Analogsignal wird ein über die zweite Antenne 12 empfan genes Analogsignal verarbeitet und dann an den Additions abschnitt 27 ausgegeben. Es ist möglich, durch Addieren jedes in den Additionsabschnitt 27 eingegebenen Signals ein Maximal- Verhältnis-Kombinieren der empfangenen Signale durchzuführen.In the same way as the analog signal received via the first antenna 11 , an analog signal received via the second antenna 12 is processed and then output to the addition section 27 . It is possible to perform maximum ratio combining of the received signals by adding each signal input to the addition section 27 .
Durch Kompensieren der Phasen der an unterschiedlichen Anten nen über getrennte Ausbreitungspfade empfangenen Signale für die Durchführung des Maximal-Verhältnis-Kombinierens ist es möglich, einen Fluktuationsbetrag eines Signals aufgrund von Schwund zu reduzieren, im Vergleich zu einem Signal, das nicht einem Kombi nieren ausgesetzt wird, wodurch die Verbesserung der Kommunika tionsqualität ermöglicht wird.By compensating for the phases of the different antennas signals received via separate propagation paths for the Performing the maximum ratio combining it is possible a fluctuation amount of a signal due to fading reduce, compared to a signal that is not a station wagon kidneys is exposed, thereby improving communication tion quality is made possible.
Da jedoch der oben beschriebene, konventionelle Empfangs apparat eine große Zahl von Korrelatoren für Diversity-Empfang mit einer Vielzahl von Antennen bei Mehrwege-Bedingungen enthal ten sollte, werden die Schaltkreisausmaße des Apparats groß, was zu dem Problem führt, daß es nicht möglich ist, eine Größen- und Gewichtsverringerung des Apparats durchzuführen.However, since the conventional reception described above apparatus a large number of correlators for diversity reception with a variety of antennas in multi-path conditions should, the circuit dimensions of the apparatus become large, what leads to the problem that it is not possible to size and To reduce the weight of the apparatus.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen CDMA-Emp fangsapparat und ein CDMA-Kommunikationsverfahren vorzusehen, in dem die Anzahl der Korrelatoren verringert wird, um eine Größen- und Gewichtsverringerung des Apparats zu ermöglichen.It is an object of the present invention to provide a CDMA Emp catcher and to provide a CDMA communication method in which the number of correlators is reduced by a size and To allow weight reduction of the apparatus.
Die vorliegende Erfindung erreicht das obige Ziel durch Steu erung des Phasendrehungsbetrags eines über eine jede Antenne empfangenen Signals, um die Amplitude des empfangenen Signals zu verstärken, jedes der Signale zu addieren und dann Korrelations erkennung zu betreiben, um entspreizte Signale zu erhalten.The present invention achieves the above object through control of the phase rotation amount of each antenna received signal to increase the amplitude of the received signal amplify each of the signals and then add correlation operate detection to receive despread signals.
Die obigen und andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden hier offensichtlich werden durch eine Betrachtung der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen ein Beispiel beispielsweise dargestellt wird, und in denen:The above and other objects and features of the invention will be achieved become apparent here by considering the following Description in conjunction with the accompanying drawings, in an example of which is shown, and in to whom:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines konventionellen CDMA-Empfangsapparats veranschaulicht; Figure 1 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional CDMA receiving apparatus.
Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach einer ersten Ausführungsform veran schaulicht; Fig. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a CDMA receiving apparatus according to a first embodiment;
Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach einer zweiten Ausführungsform veran schaulicht; Fig. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a CDMA receiving apparatus according to a second embodiment veran;
Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach einer zweiten Ausführungsform bei einer Zwei-Code-Multiplexübertragung veranschaulicht; und Fig. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a CDMA receiving apparatus according to a second embodiment in two-code multiplex transmission; and
Fig. 5 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach einer Kombination der ersten und der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Fig. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a CDMA receiving apparatus according to a combination of the first and the second embodiment.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrie ben.The embodiments of the present invention are described in Described below with reference to the accompanying drawings ben.
Die erste Ausführungsform beschreibt den Fall der Erkennung der Korrelation von Signalen, die über getrennte Ausbreitungs pfade übertragen und über unterschiedliche Antennen zur selben Zeit empfangen werden.The first embodiment describes the case of detection the correlation of signals over separate propagation paths and via different antennas to the same Time will be received.
Die Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach der ersten Ausführungsform wird nun unter Verwendung des Blockdiagramms in Fig. 2 beschrieben. Zusätzlich veranschaulicht Fig. 2 den Fall, in dem die Anzahl der Antennenzweige zwei und die Fingeranzahl für RAKE-Kombinieren für einen Zweig eins ist, und eine QPSK- Modulation durchgeführt wird.The configuration of a CDMA receiving apparatus according to the first embodiment will now be described using the block diagram in FIG. 2. In addition, Fig. 2 illustrates the case where the number of antenna branches is two and the number of fingers for RAKE combining for one branch is one, and QPSK modulation is performed.
In dem in Fig. 2 veranschaulichten CDMA-Empfangsapparat emp fangen die erste Antenne 101 und die zweite Antenne 102 Signale, die von einem Kommunikationspartner gleichzeitig über getrennte Ausbreitungspfade übertragen werden. Der erste A/D-Wandler abschnitt 103 und der zweite A/D-Wandlerabschnitt 104 wandeln die jeweiligen, über die erste Antenne 101 und über die zweite Antenne 102 empfangenen Signale in digitale Signale um. Der erste Speicherabschnitt 105 und der zweite Speicherabschnitt 106 dienen zur zeitweisen Speicherung der im ersten A/D-Wandler abschnitt 103 bzw. im zweiten A/D-Wandlerabschnitt 104 umgewan delten digitalen Signale.In the CDMA receiving apparatus illustrated in FIG. 2, the first antenna 101 and the second antenna 102 receive signals which are transmitted simultaneously by a communication partner via separate propagation paths. The first A / D converter section 103 and the second A / D converter section 104 convert the respective signals received via the first antenna 101 and via the second antenna 102 into digital signals. The first memory section 105 and the second memory section 106 serve for the temporary storage of the digital signals converted in the first A / D converter section 103 and in the second A / D converter section 104, respectively.
Der erste Leitungszustandabschätzungsabschnitt 107 und der zweite Leitungszustandabschätzungsabschnitt 108 schätzen jeweils die Leitungszustände der von dem ersten Speicherabschnitt 105 bzw. dem zweiten Speicherabschnitt 106 ausgegebenen Signale ab. Der erste Phasendrehungsabschnitt 109 und der zweite Phasendre hungsabschnitt 110 steuern jeweils die von den ersten Speicher abschnitt 105 bzw. dem zweiten Speicherabschnitt 106 ausgegebe nen Signale auf einer Chip-für-Chip-Basis entsprechend den Leitungszuständen. Der erste Verstärkerabschnitt 111 und der zweite Verstärkerabschnitt 112 verstärken die Amplituden der von dem ersten Phasendrehungsabschnitt 109 bzw. dem zweiten Phasen drehungsabschnitt 110 ausgegebenen Signale entsprechend den Leitungszuständen.The first line state estimation section 107 and the second line state estimation section 108 each estimate the line states of the signals output from the first memory section 105 and the second memory section 106, respectively. The first phase rotation section 109 and the second phase rotation section 110 each control the signals output from the first storage section 105 and the second storage section 106 on a chip-by-chip basis according to the conduction states. The first amplifier section 111 and the second amplifier section 112 amplify the amplitudes of the signals output from the first phase rotation section 109 and the second phase rotation section 110 in accordance with the conduction states.
Der Additionsabschnitt 113 addiert die von dem ersten Ver stärkerabschnitt 111 und dem zweiten Verstärkerabschnitt 112 ausgegebenen Signale. Der Korrelationserkennungsabschnitt 114 verarbeitet das Entspreizen durch Multiplizieren des von dem Additionsabschnitt 113 ausgegebenen Signals mit einem Spreiz code, um die Korrelation zu erkennen, und gibt das entspreizte Signal aus.The addition section 113 adds the signals output from the first amplifier section 111 and the second amplifier section 112 . The correlation detection section 114 processes the despreading by multiplying the signal output from the addition section 113 by a spreading code to detect the correlation, and outputs the despread signal.
Die Empfangsverarbeitung im CDMA-Empfangsapparat nach der ersten Ausführungsform wird als nächstes beschrieben.The reception processing in the CDMA receiving apparatus after the first embodiment will be described next.
Zuerst werden eine In-Phase-Komponente und eine Quadratur komponente eines über eine erste Antenne 101 empfangenen Analog signals in dem ersten A/D-Wandlerabschnitt 103 bzw. dem zweiten A/D-Wandlerabschnitt 104 jeweils in Digitalsignale umgewandelt und im ersten Speicherabschnitt 105 gespeichert.First, an in-phase component and a quadrature component of an analog signal received via a first antenna 101 are respectively converted into digital signals in the first A / D converter section 103 and the second A / D converter section 104 and stored in the first memory section 105 .
Dann wird das von dem ersten Speicherabschnitt 105 ausgege bene Digitalsignal im ersten Leitungszustandabschätzungs abschnitt 107 verarbeitet, um einen Phasendrehungsbetrag und einen Empfangspegel auf der Basis eines gemultiplexten Pilot signals abzuschätzen.Then, the digital signal output from the first storage section 105 is processed in the first line state estimation section 107 to estimate a phase shift amount and a reception level based on a multiplexed pilot signal.
Ferner wird das von dem ersten Speicherabschnitt 105 ausgege bene Digitalsignal im ersten Phasendrehungsabschnitt 109 auf einer Chip-für-Chip-Basis gesteuert, so daß die Phasen des emp fangenen Signals gleiche Drehungsbeträge, gleiche Skalierung und Gegendrehungswinkel haben, wird im ersten Verstärkungsabschnitt 111 verarbeitet, um die Amplitude zu verstärken, und wird an den Additionsabschnitt 113 ausgegeben.Furthermore, the digital signal output from the first memory section 105 is controlled in the first phase rotation section 109 on a chip-by-chip basis so that the phases of the received signal have the same amounts of rotation, the same scaling and counter-rotation angle, are processed in the first amplification section 111 , to amplify the amplitude and is output to the addition section 113 .
Ein über die zweite Antenne 102 empfangenes Analogsignal wird in derselben Weise wie das über die erste Antenne 101 empfangene Analogsignal verarbeitet und dann an den Additionsabschnitt 113 ausgegeben.An analog signal received via the second antenna 102 is processed in the same manner as the analog signal received via the first antenna 101 and then output to the addition section 113 .
Jedes der in den Additionsabschnitt 113 eingegebenen Signale wird addiert und dann im Korrelationserkennungsabschnitt 114 einer Entspreizungsverarbeitung unterzogen, und dann wird das entspreizte Signal ausgegeben.Each of the signals input to the addition section 113 is added and then despreaded in the correlation detection section 114 , and then the despread signal is output.
Ein von dem CDMA-Empfangsapparat nach der ersten Ausführungs form ausgegebenes Signal wird als nächstes mit Vergleich zum konventionellen CDMA-Empfangsapparat beschrieben.One from the CDMA receiving apparatus according to the first embodiment output signal is next compared with the conventional CDMA receiving apparatus described.
Als Beispiel wird ein Code angenommen, in dem ein einzelnes Symbol vier Chips enthält.As an example, assume a code in which a single Icon contains four chips.
Die Vektoren der In-Phase-Komponente und der Quadraturkompo nente eines über die erste Antenne empfangenen und der A/D-Wand lung unterzogenen Signals werden mit a, b, c und d in der Rei henfolge vom ersten zum vierten Chip bezeichnet. Die Vektoren der In-Phase-Komponente und der Quadraturkomponente eines über die zweite Antenne empfangenen und der A/D-Wandlung unterzogenen Signals werden mit h, i, j und k ebenfalls in der Reihenfolge vom ersten zum vierten Chip bezeichnet. Ferner werden die Koef fizienten eines Korrelators mit α, β, γ und δ in der Reihenfolge vom ersten zum vierten Chip bezeichnet. Ferner werden der Pha sendrehungsbetrag und die Amplitude des über die erste Antenne empfangenen Signals mit -p bzw. m bezeichnet, und der Phasen drehungsbetrag und die Amplitude des über die zweite Antenne empfangenen Signals werden mit -q bzw. n bezeichnet.The vectors of the in-phase component and the quadrature component element of one received via the first antenna and the A / D wall signal subjected to a, b, c and d in series order from the first to the fourth chip. The vectors the in-phase component and the quadrature component of an over received the second antenna and subjected to the A / D conversion Signals are also in order with h, i, j and k designated from the first to the fourth chip. Furthermore, the Koef Efficiencies of a correlator with α, β, γ and δ in the order designated from the first to the fourth chip. Furthermore, the Pha amount of rotation and the amplitude of the via the first antenna received signal designated with -p or m, and the phases amount of rotation and the amplitude of the second antenna received signal are denoted by -q or n.
Der Korrelationswert s1 bzw. der Korrelationswert s2 der über
die erste Antenne bzw. die zweite Antenne empfangenen Signale im
konventionellen CDMA-Empfangsapparat werden durch die unten
angeführte Gleichung (1) dargestellt.
The correlation value s1 or the correlation value s2 of the signals received via the first antenna or the second antenna in the conventional CDMA receiving apparatus are represented by equation (1) below.
s1 = aα + bβ + cγ + dδ
s2 = hα + iβ + jγ + kδ (1).s1 = aα + bβ + cγ + dδ
s2 = hα + iβ + jγ + kδ (1).
Da es notwendig ist, jeden der Korrelationswerte einer In-
Phase-Komponente und einer Quadraturkomponente des über die
erste Antenne empfangenen Signals und einer In-Phase-Komponente
und einer Quadraturkomponente des über die zweite Antenne emp
fangenen Signals zu ermitteln, werden an dieser Stelle insgesamt
vier Korrelationserkennungsabschnitte benötigt. Wenn der Phasen
drehungsbetrag des Winkels θ mit R(θ) bezeichnet wird, wird
zusätzlich der RAKE-Kombinierungswert T durch die Gleichung (2)
unten dargestellt.
Since it is necessary to determine each of the correlation values of an in-phase component and a quadrature component of the signal received via the first antenna and an in-phase component and a quadrature component of the signal received via the second antenna, at this point overall four correlation detection sections needed. In addition, when the phase rotation amount of the angle θ is denoted by R (θ), the RAKE combination value T is represented by the equation (2) below.
T = (aα + bβ + cγ + dδ)mR(p) +
(hα + iβ + jγ + kδ)nR(q) (2).T = (aα + bβ + cγ + dδ) mR (p) +
(hα + iβ + jγ + kδ) nR (q) (2).
Zudem führt der CDMA-Empfangsapparat eine Übertragungs leistungssteuerung aufgrund des Leistungspegels des entspreizten Signals durch. Der für diese Steuerung benötigte Wert ist nur eine In-Phase-Komponente des oben beschriebenen RAKE-Kombinie rungswerts T.The CDMA receiving apparatus also carries out a transmission power control based on the power level of the despread Signal through. The value required for this control is only an in-phase component of the RAKE combination described above value T.
In dem CDMA-Empfangsapparat nach der ersten Ausführungsform
wird dann das über die erste Antenne empfangene Signal zu
amR(p), bmR(p), cmR(p) und dmR(p) in der Reihenfolge vom ersten
zum vierten Chip, und das über die zweite Antenne empfangene
Signal zu hnR(q), inR(q), jnR(q) und knR(q) in der Reihenfolge
vom ersten zum vierten Chip. Deshalb wird der Additionswert zu
amR(p)+hnR(q), bmR(p)+inR(q), cmR(p)+jnR(q) und dmR(p)+knR(q) in
der Reihenfolge vom ersten zum vierten Chip. Dementsprechend
wird der Korrelationswert s durch die unten angegebene Gleichung
(3) dargestellt.
Then, in the CDMA receiving apparatus according to the first embodiment, the signal received through the first antenna becomes amR (p), bmR (p), cmR (p) and dmR (p) in the order from the first to the fourth chip, and that the second antenna received signal to hnR (q), inR (q), jnR (q) and knR (q) in the order from the first to the fourth chip. Therefore, the addition value becomes amR (p) + hnR (q), bmR (p) + inR (q), cmR (p) + jnR (q) and dmR (p) + knR (q) in the order from the first to fourth chip. Accordingly, the correlation value s is represented by the equation (3) given below.
s = (amR(p) + hnR(q))α + (bmR(p) + inR(q))β +
(cmR(p) + jnR(q))γ + (dmR(p) + knR(q))δ
s = (amR (p) + hnR (q)) α + (bmR (p) + inR (q)) β +
(cmR (p) + jnR (q)) γ + (dmR (p) + knR (q)) δ
s = (aα + bβ + cγ + dδ)mR(p) +
(hα + iβ + jγ + kδ)nR(q) (3).s = (aα + bβ + cγ + dδ) mR (p) +
(hα + iβ + jγ + kδ) nR (q) (3).
Wie aus Gleichung (2) und (3) offenkundig, ist der Korrela tionswert s in dem CDMA-Empfangsapparat nach der ersten Ausfüh rungsform gleich dem RAKE-Kombinierungswert T.As is evident from equations (2) and (3), the correla is tion value s in the CDMA receiving apparatus after the first execution form equal to the RAKE combination value T.
Da die Korrelationserkennung, wie oben beschrieben, bezüglich der über unterschiedliche Antennen empfangenen Signale nach Drehung der Phasen und Verstärkung der Amplituden und Addition durchgeführt wird, ist es möglich, die Zahl der Korrelations erkennungsabschnitte, von denen eine Vielzahl konventionell für RAKE-Kombinierung erforderlich ist, zu eins zu machen, und dadurch eine Größen- und Gewichtsverringerung des Apparats unter Beibehaltung ausgezeichneter Kommunikationsqualität zu ermög lichen.Since the correlation detection, as described above, is related to the signals received via different antennas Rotation of the phases and amplification of the amplitudes and addition is carried out, it is possible to determine the number of correlations detection sections, many of which are conventional for RAKE combination is required to make one and thereby reducing the size and weight of the apparatus Allowing excellent communication quality to be maintained lichen.
Die zweite Ausführungsform wird den Fall der Durchführung der Korrelationserkennung von Signalen beschreiben, die über getrennte Übertragungspfade übertragen und über dieselbe Antenne zu unterschiedlichen Zeiten empfangen werden.The second embodiment will carry out the case of Describe correlation detection of signals that are about separate transmission paths and transmitted via the same antenna be received at different times.
Die Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats nach der zwei ten Ausführungsform wird unter Verwendung eines Blockdiagramms in Fig. 3 beschrieben. Zusätzlich veranschaulicht Fig. 3 den Fall, in dem die Anzahl der Antennenzweige eins und die Finger anzahl der RAKE-Kombinierung zwei für einen Zweig ist und eine QPSK-Modulation durchgeführt wird.The configuration of a CDMA receiving apparatus according to the second embodiment is described using a block diagram in FIG. 3. In addition, FIG. 3 illustrates the case in which the number of antenna branches is one and the number of fingers of the RAKE combination is two for one branch and QPSK modulation is carried out.
In dem in Fig. 3 dargestellten CDMA-Empfangsapparat empfängt die erste Antenne 201 die von einem Kommunikationspartner über getrennte Ausbreitungspfade zu unterschiedlichen Zeiten übertra genen Signale. Der A/D-Wandlerabschnitt 202 wandelt die über die Antenne 201 empfangenen Analogsignale in Digitalsignale um. Der Speicherabschnitt 203 dient zur zeitweisen Speicherung der von dem A/D-Wandlerabschnitt 202 umgewandelten Digitalsignale.In the CDMA receiving apparatus shown in FIG. 3, the first antenna 201 receives the signals transmitted by a communication partner via separate propagation paths at different times. The A / D converter section 202 converts the analog signals received via the antenna 201 into digital signals. The storage section 203 serves to temporarily store the digital signals converted by the A / D converter section 202 .
Der Leitungszustandabschätzungsabschnitt 204 schätzt die Leitungszustände der von dem Speicherabschnitt 203 ausgegebenen Signale. Der erste Verzögerungsabschnitt 205 und der zweite Ver zögerungsabschnitt 206 korrigieren die Verzögerungsbeträge der von dem Speicherabschnitt 203 ausgegebenen Signale entsprechend den Leitungszuständen. Der erste Phasendrehungsabschnitt 207 bzw. der zweite Phasendrehungsabschnitt 208 steuern die Phasen der von dem ersten Verzögerungsabschnitt 205 bzw. dem zweiten Verzögerungsabschnitt 206 ausgegebenen Signale auf einer Chip- für-Chip-Basis entsprechend den Leitungszuständen. Der erste Verstärkerabschnitt 209 bzw. der zweite Verstärkerabschnitt 210 verstärken die Amplituden der von dem ersten Phasendrehungs abschnitt 207 bzw. dem zweiten Phasendrehungsabschnitt 208 ausgegebenen Signale entsprechend den Leitungszuständen.The line state estimation section 204 estimates the line states of the signals output from the storage section 203 . The first delay section 205 and the second delay section 206 correct the delay amounts of the signals output from the storage section 203 according to the line states. The first phase rotation section 207 and the second phase rotation section 208 control the phases of the signals output from the first delay section 205 and the second delay section 206 on a chip-by-chip basis in accordance with the conduction states. The first amplifier section 209 and the second amplifier section 210 amplify the amplitudes of the signals output from the first phase rotation section 207 and the second phase rotation section 208 in accordance with the conduction states.
Der Additionsabschnitt 211 addiert die von dem ersten Ver stärkerabschnitt 209 und dem zweiten Verstärkerabschnitt 210 ausgegebenen Signale. Der Korrelationserkennungsabschnitt 212 verarbeitet die Entspreizung durch Multiplizieren des von dem Additionsabschnitt 211 ausgegebenen Signals mit einem Spreiz code, um die Korrelation zu erkennen, und gibt das entspreizte Signal aus.The addition section 211 adds the signals output from the first amplifier section 209 and the second amplifier section 210 . The correlation detection section 212 processes the despreading by multiplying the signal output from the addition section 211 by a spreading code to detect the correlation, and outputs the despread signal.
Die Empfangsverarbeitung in dem CDMA-Empfangsapparat nach der zweiten Ausführungsform wird als nächstes beschrieben.The reception processing in the CDMA receiving apparatus after the second embodiment will be described next.
Zuerst werden eine In-Phase-Komponente und eine Quadratur komponente eines über die Antenne 201 empfangenen Analogsignals in dem A/D-Wandlerabschnitt 202 in jeweilige Digitalsignale umgewandelt und im Speicherabschnitt 203 gespeichert.First, an in-phase component and a quadrature component of an analog signal received via the antenna 201 are converted into respective digital signals in the A / D converter section 202 and stored in the storage section 203 .
Dann wird das von dem Speicherabschnitt 203 ausgegebenen Digitalsignal im Leitungszustandabschätzungsabschnitt 204 ver arbeitet, um einen Phasendrehungsbetrag und einen Empfangspegel auf der Basis eines gemultiplexten Pilotsignals abzuschätzen.Then, the digital signal output from the storage section 203 is processed in the line state estimation section 204 to estimate a phase rotation amount and a reception level based on a multiplexed pilot signal.
Ferner wird das von dem Speicherabschnitt 203 ausgegebenen Digitalsignal in einem ersten Verzögerungsabschnitt 205 verar beitet, um den Verzögerungsbetrag zu korrigieren, wird in einem ersten Phasendrehungsabschnitt 207 auf einer Chip-für-Chip-Basis gesteuert, so daß die Phasen des empfangenen Signals gleiche Phasendrehungsbeträge, gleiche Skalierung und Gegendrehungs winkel haben, wird im ersten Verstärkerabschnitt 209 verarbei tet, um die Amplitude zu verstärken, und wird an den Additions abschnitt 211 ausgegeben. Aus dieselbe Weise wird das von dem Speicherabschnitt 203 ausgegebenen Digitalsignal in einem zwei ten Verzögerungsabschnitt 206 verarbeitet, um den Verzögerungs betrag zu korrigieren, wird in einem zweiten Phasendrehungs abschnitt 208 auf einer Chip-für-Chip-Basis gesteuert, so daß die Phasen des empfangenen Signals gleiche Phasendrehungs beträge, gleiche Skalierung und Gegendrehungswinkel haben, wird im zweiten Verstärkerabschnitt 210 verarbeitet, um die Amplitude zu verstärken, und wird an den Additionsabschnitt 211 ausgege ben.Furthermore, the digital signal output from the storage section 203 is processed in a first delay section 205 to correct the delay amount, is controlled in a first phase rotation section 207 on a chip-by-chip basis so that the phases of the received signal have equal phase rotation amounts, have the same scaling and counter-rotation angle, is processed in the first amplifier section 209 to amplify the amplitude, and is output to the addition section 211 . From the same manner that is processed outputted from the memory section 203 digital signal in a two-th delay section 206 to the delay amount to be corrected, in a second phase rotation section 208 is controlled on a chip-by-chip basis, so that the phases of the received Signals having the same phase rotation amounts, the same scaling and counter-rotation angle are processed in the second amplifier section 210 in order to amplify the amplitude and are output to the addition section 211 .
Jedes an den Additionsabschnitt 211 eingegebene Signal wird addiert, dann in einem Korrelationserkennungsabschnitt 212 einer Entspreizungsverarbeitung unterzogen, und das entspreizte Signal wird ausgegeben.Each signal input to the addition section 211 is added, then despreaded in a correlation detection section 212 , and the despread signal is output.
Ein Ausgabesignal von dem CDMA-Empfangsapparat nach der zwei ten Ausführungsform wird als nächstes im Vergleich mit dem kon ventionellen CDMA-Empfangsapparat beschrieben.An output signal from the CDMA receiver after the two The th embodiment is next compared to the con conventional CDMA receiving apparatus described.
Als Beispiel wird ein Code angenommen, in dem ein einzelnes Symbol vier Chips enthält. Die Zeitsequenzen der Vektoren, die eine In-Phase-Komponente und eine Quadraturkomponente eines über die Antenne empfangenen und der A/D-Wandlung unterzogenen Sig nals enthalten, werden sequentiell mit a, b, c, d, e und f bezeichnet. Es wird angenommen, daß a der erste Chip eines Sym bols am ersten Finger und c der erste Chip eines Symbols am zweiten Finger ist. Ferner werden die Koeffizienten eines Kor relators mit α, β, γ und δ in der Reihenfolge vom ersten zum vierten Chip bezeichnet. Ferner werden der Phasendrehungsbetrag und die Amplitude des am ersten Finger empfangenen Signals mit -p bzw. m bezeichnet, und der Phasendrehungsbetrag und die Amplitude des am zweiten Finger empfangenen Signals mit -q bzw. n bezeichnet.As an example, assume a code in which a single Icon contains four chips. The time sequences of the vectors that an in-phase component and a quadrature component of an over the antenna received and subjected to the A / D conversion nals are included sequentially with a, b, c, d, e and f designated. It is assumed that a is the first chip of a sym bols on the first finger and c the first chip of a symbol on second finger is. Furthermore, the coefficients of a Cor relators with α, β, γ and δ in the order from first to designated fourth chip. Furthermore, the phase shift amount and the amplitude of the signal received on the first finger -p and m respectively, and the phase shift amount and Amplitude of the signal received on the second finger with -q or designated n.
Der Korrelationswert s1 des am ersten Finger empfangenen
Signals bzw. der Korrelationswert s2 des am zweiten Finger
empfangenen Signals im konventionellen CDMA-Empfangsapparat
werden durch die unten angeführte Gleichung (4) dargestellt.
The correlation value s1 of the signal received on the first finger or the correlation value s2 of the signal received on the second finger in the conventional CDMA receiving apparatus are represented by equation (4) below.
s1 = aα + bβ + cγ + dδ
s2 = cα + dβ + eγ + fδ (4).s1 = aα + bβ + cγ + dδ
s2 = cα + dβ + eγ + fδ (4).
Da es notwendig ist, jeden der Korrelationswerte einer In-
Phase-Komponente und einer Quadraturkomponente des am ersten
Finger empfangenen Signals und einer In-Phase-Komponente und
einer Quadraturkomponente des am zweiten Finger empfangenen
Signals zu ermitteln, werden an dieser Stelle insgesamt vier
Korrelationserkennungsabschnitte benötigt. Wenn der Phasen
drehungsbetrag des Winkels θ mit R(θ) bezeichnet wird, wird
zusätzlich der RAKE-Kombinierungswert T durch die Gleichung (5)
unten dargestellt.
Since it is necessary to determine each of the correlation values of an in-phase component and a quadrature component of the signal received on the first finger and an in-phase component and a quadrature component of the signal received on the second finger, a total of four correlation detection sections are required at this point . In addition, when the phase rotation amount of the angle θ is denoted by R (θ), the RAKE combination value T is represented by the equation (5) below.
T = (aα + bβ + cγ + dδ)mR(p) +
(cα + dβ + eγ + fδ)nR(q) (5).T = (aα + bβ + cγ + dδ) mR (p) +
(cα + dβ + eγ + fδ) nR (q) (5).
Zudem führt der CDMA-Empfangsapparat eine Übertragungs leistungssteuerung aufgrund des Leistungspegels des entspreizten Signals durch. Der für diese Steuerung benötigte Wert ist nur eine In-Phase-Komponente des oben beschriebenen RAKE-Kombinie rungswerts T.The CDMA receiving apparatus also carries out a transmission power control based on the power level of the despread Signal through. The value required for this control is only an in-phase component of the RAKE combination described above value T.
In dem CDMA-Empfangsapparat nach der zweiten Ausführungsform
wird dann das am ersten Finger empfangene Signal zu amR(p),
bmR(p), cmR(p) und dmR(p) in der Reihenfolge vom ersten zum
vierten Chip, und das am zweiten Finger empfangene Signal zu
cnR(q), dnR(q), enR(q) und fnR(q). Deshalb wird der Additions
wert zu amR(p)+cnR(q), bmR(p)+dnR(q), cmR(p)+enR(q) und
dmR(p)+fnR(q) in der Reihenfolge vom ersten zum vierten Chip.
Dementsprechend wird der Korrelationswert s durch die unten
angegebene Gleichung (6) dargestellt.
Then, in the CDMA receiving apparatus according to the second embodiment, the signal received on the first finger becomes amR (p), bmR (p), cmR (p) and dmR (p) in the order from the first to the fourth chip, and that on the second Finger received signal to cnR (q), dnR (q), enR (q) and fnR (q). Therefore, the addition value becomes amR (p) + cnR (q), bmR (p) + dnR (q), cmR (p) + enR (q) and dmR (p) + fnR (q) in the order from the first to the fourth chip. Accordingly, the correlation value s is represented by the equation (6) given below.
s = (amR(p) + cnR(q))α + (bmR(p) + dnR(q))β +
(cmR(p) + enR(q))γ + (dmR(p) + fnR(q))δ
s = (amR (p) + cnR (q)) α + (bmR (p) + dnR (q)) β +
(cmR (p) + enR (q)) γ + (dmR (p) + fnR (q)) δ
s = (aα + bβ + cγ + dδ)mR(p) +
(cα + dβ + eγ + fδ)nR(q) (6).s = (aα + bβ + cγ + dδ) mR (p) +
(cα + dβ + eγ + fδ) nR (q) (6).
Wie aus Gleichung (5) und (6) offenkundig, ist der Korrela tionswert s in dem CDMA-Empfangsapparat nach der zweiten Ausfüh rungsform gleich dem RAKE-Kombinierungswert T.As is evident from equations (5) and (6), the correla is tion value s in the CDMA receiving apparatus after the second embodiment form equal to the RAKE combination value T.
Da die Korrelationserkennung, wie oben beschrieben, bezüglich der über eine Antenne zu unterschiedlichen Zeiten empfangenen Signale nach korrigierenden Verzögerungsbeträgen, Drehung der Phasen und Verstärkung der Amplituden und Addition durchgeführt wird, ist es möglich, die Zahl der Korrelationserkennungs abschnitte, von denen eine Vielzahl konventionell für RAKE-Kom binierung erforderlich ist, zu eins zu machen, und dadurch eine Größen- und Gewichtsverringerung des Apparats unter Beibehaltung ausgezeichneter Kommunikationsqualität zu ermöglichen.Since the correlation detection, as described above, is related to the received via an antenna at different times Signals after correcting delay amounts, rotation of the Phases and amplification of amplitudes and addition performed becomes, it is possible to determine the number of correlation sections, a large number of which are conventional for RAKE com Listing is required to make one, and thereby one Reduction in size and weight of the apparatus while maintaining it to enable excellent communication quality.
Zusätzlich ist in dem Fall der Übertragung einer Vielzahl von Signalen während des Multiplexens eine Verarbeitung dadurch mög lich, daß die Anzahl der Korrelationserkennungsabschnitte gleich der Anzahl der Signale gemacht wird. Fig. 4 ist ein Blockdia gramm, das eine Konfiguration des CDMA-Empfangsapparats nach der zweiten Ausführungsform bei einer Zwei-Code-Multiplexübertragung veranschaulicht.In addition, in the case of transmitting a plurality of signals during multiplexing, processing is possible by making the number of correlation detection sections equal to the number of signals. Fig. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the CDMA receiving apparatus according to the second embodiment in two-code multiplex transmission.
In dem in Fig. 4 veranschaulichten CDMA-Empfangsapparat erkennen ein erster Korrelationserkennungsabschnitt 302 und eine zweiter Korrelationserkennungsabschnitt 302 die Korrelation unterschiedlicher Signale durch Multiplizieren mit unterschied lichen Spreizcodes, die zueinander orthogonal sind. Da im übri gen die andere Konfiguration in Fig. 4 dieselbe wie in Fig. 3 ist, haben die anderen Abschnitte dieselben Symbole wie in Fig. 3 und ihre Beschreibung wird weggelassen.In the CDMA receiving apparatus illustrated in FIG. 4, a first correlation detection section 302 and a second correlation detection section 302 recognize the correlation of different signals by multiplying them with different spreading codes that are orthogonal to each other. Incidentally, since the other configuration in FIG. 4 is the same as in FIG. 3, the other portions have the same symbols as in FIG. 3 and their description is omitted.
Im übrigen ist die vorliegende Erfindung nicht begrenzt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, und verschiedene Variationen und Modifikationen sind möglich ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Z.B. ist es möglich, einen CDMA-Empfangsapparat durch Kombinieren der ersten Aus führungsform mit der zweiten Ausführungsform zu bilden.Otherwise, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various Variations and modifications are possible without the scope depart from the present invention. E.g. Is it possible, a CDMA receiving apparatus by combining the first off leadership form with the second embodiment.
Fig. 5 veranschaulicht den Fall, in dem die Antennenzweig anzahl zwei und die Fingeranzahl für RAKE-Kombinieren für einen Zweig zwei ist, und eine QPSK-Modulation durchgeführt wird, was eine Konfiguration eines CDMA-Empfangsapparats mit Kombination der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist. Fig. 5 illustrates the case where the antenna branch number is two and the number of fingers for RAKE combining for one branch is two, and QPSK modulation is performed, which is a configuration of a CDMA receiving apparatus with a combination of the first embodiment and the second embodiment is.
Da wie oben beschrieben nach der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der zugeteilten Empfangssignale eine Verzögerungs steuerung, Phasendrehungssteuerung und Amplitudensteuerung vor dem Kombinieren durchgeführt wird und dann Korrelationserkennung durchgeführt wird, ist es möglich einen CDMA-Empfangsapparat und ein CDMA-Kommunikationsverfahren zum Ermöglichen einer niedrigen Anzahl von Korrelatoren vorzusehen, um RAKE-Kombinieren durchzu führen, und dadurch wird eine Größen- und Gewichtsverringerung des Apparats erreicht.As described above according to the present invention a delay with respect to the received signals control, phase shift control and amplitude control combining is performed and then correlation detection is carried out, it is possible to use a CDMA receiver and a CDMA communication method to enable a low Provide number of correlators to perform RAKE combining lead, and this will result in a reduction in size and weight of the apparatus.
Die vorliegende Erfindung ist nicht begrenzt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, und verschiedene Veränderungen und Modifikationen können möglich sein, ohne vom Umfang der vor liegenden Erfindung abzuweichen.The present invention is not limited to the above described embodiments, and various changes and modifications may be possible without departing from the scope of the foregoing deviate lying invention.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung 10-139989, die am 21. Mai 1998 eingereicht wurde, und deren gesamter Inhalt hier ausdrücklich durch Bezug eingebracht wird.This application is based on the Japanese patent application 10-139989, which was filed on May 21, 1998, and their All content is expressly included here by reference.
Claims (9)
eine Vielzahl von Phasendrehungseinrichtungen (109, 110) für die Steuerung jeder Phasendrehung von gespreizten Signalen, die über unterschiedliche Antennen empfangen werden;
eine Additionseinrichtung (113) für das Addieren der gespreizten Signale, deren Phasen gesteuert sind; und
eine Korrelationserkennungseinrichtung (114) für die Durch führung einer Korrelationserkennung durch Multiplizieren der addierten, gespreizten Signale mit einem Spreizcode, um Korrela tion zu erkennen.1. CDMA receiving apparatus, which contains:
a plurality of phase rotation means ( 109 , 110 ) for controlling each phase rotation of spread signals received via different antennas;
adding means ( 113 ) for adding the spread signals whose phases are controlled; and
correlation detection means ( 114 ) for performing correlation detection by multiplying the added spread signals by a spread code to detect correlation.
eine Vielzahl von Verzögerungseinrichtungen (205, 206), für die Korrektur jeder Verzögerung von gespreizten Signalen, die über eine Antenne zu einer unterschiedlichen Vielzahl von Zeit punkten empfangen werden;
eine Vielzahl von Phasendrehungseinrichtungen (207, 208) für die Steuerung jeder Phasendrehung von gespreizten Signalen, die von den jeweiligen Verzögerungseinrichtungen ausgegeben werden;
eine Additionseinrichtung (211) für das Addieren der gespreizten Signale, deren Phasen gesteuert sind; und
eine Korrelationserkennungseinrichtung (212) für die Durch führung einer Korrelationserkennung durch Multiplizieren der addierten, gespreizten Signale mit einem Spreizcode, um Korrela tion zu erkennen.2. CDMA receiving apparatus, which contains:
a plurality of delay means ( 205 , 206 ) for correcting each delay of spread signals received via an antenna at a different plurality of times;
a plurality of phase rotation means ( 207 , 208 ) for controlling each phase rotation of spread signals output from the respective delay means;
adding means ( 211 ) for adding the spread signals whose phases are controlled; and
correlation detection means ( 212 ) for performing correlation detection by multiplying the added spread signals by a spread code to detect correlation.
eine Vielzahl von Antennen, wobei jede Antenne ein gespreiz tes Signal zu einer unterschiedlichen Vielzahl von Zeitpunkten empfängt.3. The CDMA receiving apparatus according to claim 2, further comprising:
a plurality of antennas, each antenna receiving a spread signal at a different number of times.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |