DE19958613B4

DE19958613B4 - Codephaseneinstellverfahren und -Codierer

Info

Publication number: DE19958613B4
Application number: DE1999158613
Authority: DE
Inventors: Mahiro Hikita; Shoji Taniguchi; Koichi Kuroiwa; Masami Kanasugi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Socionext Inc
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2019-12-07
Also published as: FR2788903B1; JP4027520B2; TW443041B; DE19958613A1; KR20000052544A; JP2000196562A; FR2788903A1; KR100671854B1; US6678315B1

Abstract

Codephaseneinstellverfahren in einem PN-Codierer, der ein Schieberegister enthält, welches Codephaseneinstellverfahren die Schritte umfaßt:
Vorbereiten einer Mehrzahl von Anfangswerten;
Einstellen eines Anfangswertes, welcher unter der Mehrzahl der Anfangswerte der einzustellenden Codephase am nächsten ist, in dem Schieberegister;
Auswählen einer Richtung unter zwei Richtungen, in welcher Richtung ein Wert in dem Schieberegister verschoben wird; und
Einstellen der Codephase, indem der Anfangswert eine notwendige Zahl von Malen in der Richtung verschoben wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Codephaseneinstellverfahren in einem Codierer, der für eine Kommunikationstechnik mit einem Spread-Spektrum verwendet wird, einem PN-Codierer, einem GOLD-Codierer und ein den Codierer verwendendes Gerät.

Die Kommunikationstechnik mit einem Spread-Spektrum, die für eine CDMA-Kommunikation (Codeteil-Mehrfachzugriff) verwendet wird, ist gegen Stau oder Interferenz widerstandsfähig und bietet einen hohen Grad an Geheimhaltung. In der Kommunikationstechnik mit einem Spread-Spektrum wird ein digitalisiertes Sprachsignal mit einem Spreading-Code moduliert, und Signale mehrerer Kanäle werden innerhalb des gleichen Frequenzbandes multiplexiert und von einer Sendeseite aus gesendet. An einer Empfangsseite wird das Sprachsignal mit dem gleichen Spreading-Code wie dem zum Modulieren verwendeten demoduliert (despread-verarbeitet). Für den Spreading-Code wird ein PN-Code oder ein GOLD-Code verwendet. Der GOLD-Code ist eine Codesequenz, die durch Durchführen einer EXOR(Exklusiv-ODER)-Operation an zwei M-Sequenz-Codes erhalten wird.

1 ist ein Konzeptionsdiagramm, das ein Verfahren zum Zuweisen eines Sprachkanals in CDMA darstellt. In einem CDMA werden Sprachkanäle in einem Frequenzband mit einem eindeutigen Code für jeden der Sprachkanäle zugeordnet. Eine zu einer Frequenzachse und einer Leistungsachse parallele Ebene zur Zeit T in 1 zeigt, daß die Sprachkanäle mit den eindeutigen Codes in der Richtung der Leistungsachse, d.h. in der Richtung einer Spektralleistung zugeordnet sind.

2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Kommunikationssystems, das die Kommunikationstechnik mit einem Spread-Spektrum verwendet. Wie in der Figur dargestellt ist, wird in einer EXOR-Schaltung 14 eine EXOR-Operation an einem Spreading-Code von einem Spreading-Codierer 12 und Sendedaten so durchgeführt, daß die Sendedaten gedehnt oder spreadverarbeitet und moduliert werden. Die modulierten Daten wer den dann durch eine Hochfrequenzschaltung 16 gesendet. An einem Empfänger 20 werden regenerierte Daten durch Demodulieren (Despread-verarbeiten) empfangener Daten mit einem Spreading-Code erhalten, der die gleiche Wellenform wie der zum Spread-Verarbeiten und Modulieren der Sendedaten verwendete Spreading-Code aufweist.

3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine Operation im in 2 gezeigten Kommunikationssystem zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, ist in dem Beispiel der Spreading-Code B eine Rechteckwelle, die mit einer schnelleren Rate als die Sendedaten A schaltet. Das heißt, wie in 3 gezeigt ist, ändert sich der Wert des Spreading-Code B mehrmals in einer Bitperiode der Sendedaten A. Wie oben erwähnt wurde, werden empfangene Daten D, die an der Sendeseite spread-verarbeitet und moduliert werden, mit einem Spreading-Code E demoduliert (despread-verarbeitet), der die gleiche Wellenform wie der Spreading-Code aufweist, so daß die regenerierten Daten F erhalten werden.

4 ist ein Blockdiagramm eines PN-Codierers (Pseudo-Zufallsrauschen-Codierers), der für den Spreading-Codierer gemäß einem herkömmlichen Verfahren verwendet wird. Wie in der Figur dargestellt ist, enthält der PN-Codierer ein Schieberegister, in welchem FFs (Flipflops) 30 – 34 in Kaskade geschaltet sind, und eine EXOR-Schaltung 35. In dem Beispiel wird ein Code gemäß einem Generator-Polynom X5 + X3 + 1 erzeugt. Der PN-Codierer ist ein M-Sequenz-Codierer.

Der Betrieb des PN-Codierers wird im folgenden beschrieben. Ein Anfangswert, welcher ein Anfangszustand ist, wird in den FFs festgelegt. Gespeicherte Daten in einem FF werden nacheinander zu einem nächsten FF auf der rechten Seite verschoben. Ein Wert in dem FF 34 ist eine Ausgabe der PN-Sequenz zu der Zeit. Außerdem wird in der EXOR-Schaltung 35 eine EXOR-Operation an einer Ausgabe X3 von dem FF 32 und einer Ausgabe X5 von dem FF 34 durchgeführt, und das Ergebnis wird in dem FF 30 empfangen.

5 ist eine Tabelle, die Zustandsübergänge in dem in 4 gezeigten PN-Codierer zeigt. wie in 5 gezeigt ist, ändert sich der Registerwert von einem Zustand, in welchem X1 – X5 alle 1 sind, als Phase 0 in einen Zustand, in welchem X1 – X4 1 sind und X5 0 ist, als Phase 30. In Phase 31 kehrt der Registerwert zum Wert von Phase 0 zurück, und die gleichen Zustandsübergänge wie die von der Phase 0 an beginnenden Zustandsübergänge beginnen von der Phase 31 an.

6 ist ein Blockdiagramm, das einen GOLD-Codierer zeigt, der ebenfalls als ein Spreading-Codierer verwendet wird. Wie in 6 gezeigt ist, erzeugt der GOLD-Codierer einen Code, indem eine EXOR-Operation an Ausgangswerten von zwei M-Sequenz-Codierern durchgeführt wird. Als der M-Sequenz-Codierer kann z.B. der in 4 dargestellte PN- Codierer verwendet werden. Der GOLD-Codierer ist ein Nicht-M-Sequenz-Code.

Wenn es notwendig ist, eine spezifische Codephase im Schieberegister in dem oben erwähnten PN-Codierer einzustellen, wird ein Wert, der von einem Speicher gelesen wird, in welchem Speicher ein oder mehrere Phasenwerte vorher gespeichert sind, als ein Anfangswert in dem Schieberegister eingestellt, und die spezifische Codephase wird eingestellt, indem der Anfangswert eine notwendige Zahl von Malen im Schieberegister in einer Richtung verschoben wird. Der Speicher kann in dem PN-Codierer liegen oder kann mit dem PN-Codierer verbunden sein.

Wenn z.B. der Speicher Werte von Phase 0 und Phase 15 vorher speichert und wenn es notwendig ist, einen Wert einer Phase 14 im Schieberegister einzustellen, wird zuerst ein Wert von Phase 0 im Schieberegister als ein Anfangswert eingestellt, und der Anfangswert muß dann 14-mal verschoben werden.

Gemäß der oben erwähnten herkömmlichen Technologie nimmt es jedoch viel Zeit in Anspruch, eine notwendige Codephase einzustellen, wenn die Zahl von Verschiebungen von einem Anfangszustand aus groß ist. Außerdem wird ein großer Umfang eines Speicherbereichs notwendig, wenn die Zahl von Werten erhöht wird, die in einem Speicher vorher gespeichert werden.

Aus der CA 2238294 A1 ist ein PN-Generator bekannt, der ein Schieberegister enthält, bei dem ein Anfangswert geladen wird. Die JP 08330913A zeigt eine PN-Code Generierschaltung zum repetitiven generieren eines Rauschcodes von optionaler Länge. Die JP 60177719 A zeigt eine einfache Schaltung eines GOLD CODE Generators.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Codephaseneinstellverfahren in einem Codierer und den Codierer zu schaffen, die eine Zeit zum Einstellen einer Codephase reduzieren.

Die obige Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 3 bzw. 4 gelöst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlicher, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen:

1 ein Konzeptionsdiagramm ist, das ein Verfahren zum Zuweisen eines Sprachkanals in CDMA zeigt;

2 ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Kommunikationssystems ist, das eine Kommunikationstechnik mit einem Spread-Spektrum verwendet;

3 ein Zeitablaufdiagramm ist, das eine Operation des Kommunikationssystems zeigt;

4 ein Blockdiagramm eines PN-(Pseudo-Zufallsrauschen)-Codierers gemäß einer herkömmlichen Technik ist;

5 eine Tabelle ist, die Zustandsübergänge in dem in

4 dargestellten PN-Codierer zeigt;

6 ein Blockdiagramm eines GOLD-Codierers gemäß einer herkömmlichen Technik ist;

7 ein Blockdiagramm eines PN-Codierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

8 eine Tabelle ist, die Zustandsübergänge in einer umgekehrten Richtung zeigt;

9 ein Blockdiagramm ist, das ein Schieberegister des PN-Codierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

10 ein Blockdiagramm eines CDMA-Endgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

7 ist ein Blockdiagramm eines PN-Codierers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 dargestellt ist, enthält der PN-Codierer ein Schieberegister, in welchem FFs (Flipflops) 40 – 44 in Kaskade geschaltet sind, und eine EXOR-Schaltung 45. Ein Code wird gemäß einem Generator-Polynom X5 + X3 + 1 erzeugt. Das Schieberegister gemäß der Ausführungsform kann Daten in der rechten Richtung und der zur rechten Richtung entgegengesetzten Richtung (linke Richtung) verschieben, was von dem in 4 dargestellten Schieberegister verschieden ist.

8 ist eine Tabelle, die Zustandsübergänge in dem Fall einer Verschiebung in einer umgekehrten Richtung zeigt. Wie in 8 gezeigt ist, sind, wenn der Wert in dem Schieberegister in der umgekehrten (linken) Richtung vom Wert von Phase 0 aus, in der X1 – X5 alle 1 sind, verschoben wird, die Zustandsübergänge die gleichen wie die Zustandsübergänge, wenn von der Phase 31 in 5 aus rückwärts verschoben wird. Beispielsweise ist ein Wert von Phase 3 in 8 der gleiche wie ein Wert von Phase 28 in 5, die von Phase 31 aus die dritte rückwärts verschobene Phase ist.

Um einen in 5 gezeigten Wert von Phase 28 einzustellen, wenn das Schiebregister auf Phase 0 zurückgesetzt ist, ist es gemäß dem herkömmlichen PN-Codierer notwendig, 28-mal zu verschieben. Andererseits reicht es gemäß der vorliegenden Erfindung aus, nach einem Zurücksetzen des Schieberegisters auf Phase 0 nur dreimal zu verschieben, da der PN-Codierer der vorliegenden Erfindung den Wert in dem Schieberegister in der umgekehrten Richtung verschieben kann.

Um eine in 5 gezeigte Phase 14 einzustellen, wenn Werte von Phasen 0 und 15 in einem Speicher als der Anfangswert gespeichert sind, sind außerdem gemäß dem herkömmlichen PN-Codierer mindestens 14 Verschiebungen notwendig. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann andererseits der Wert von Phase 14 in 5 mit nur einer Verschiebung durch Einstellen von Phase 15 in 5 als den Anfangswert eingestellt werden.

Wenn der PN-Codierer nur einen Anfangswert aufweist, kann der Anfangswert schnell eingestellt werden. Wenn der Speicher mehrere Werte als den Anfangswert speichert, wird die Zahl von Verschiebungen kleiner, indem ein einer notwendigen Code phase nächstgelegener Anfangswert unter den gespeicherten Werten ausgewählt wird, und dadurch kann die Zeit zum Einstellen des notwendigen Codephasenwertes reduziert werden.

9 ist ein Blockdiagramm, das das Schieberegister des PN-Codierers der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Verweis auf 9 wird der Betrieb beschrieben.

9 zeigt einen Teil der in 7 gezeigten FFs. Wie in 9 dargestellt ist, enthält das Schieberegister zwischen FFs vorgesehene Selektoren, die ein Signal auswählen.

Ein Selektor 50 empfängt vom FF 41 ein Signal A und vom FF 43 ein Signal B. Der Selektor 50 wählt dann das Signal A aus, wenn ein Verschiebungsrichtung-Auswahlsignal C eine Vorwärtsverschiebung anzeigt, und wählt das Signal B aus, wenn das Verschiebungsrichtung-Auswahlsignal C eine umgekehrte Verschiebung anzeigt. Danach empfängt das FF 42 das ausgewählte Signal. Andere FFs arbeiten in der gleichen Art und Weise. Dementsprechend wird ein Schieberegister realisiert, das eine Zweiwege-Verschiebung ermöglicht. Ein Inhalt im Verschiebungsrichtung-Auswahlsignal kann in dem PN-Codierer bestimmt werden oder kann außerhalb des PN-Codierers bestimmt werden.

Der GOLD-Codierer der vorliegenden Erfindung verwendet außerdem den PN-Codierer der vorliegenden Erfindung als einen M-Sequenz-Codierer, der in 6 dargestellt ist.

10 ist ein Blockdiagramm eines CDMA-Endgeräts, das den PN-Codierer der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in der Figur dargestellt ist, enthält das Endgerät eine Antenne 70 und eine Hochfrequenzschaltung 60 zum Empfangen und Senden eines Signals, ein Modem 62, das ein Signal moduliert und demoduliert, einen Kanal-Codierer-Decodierer 64, der ein Kanalsignal codiert und decodiert, eine Funkschaltungssteuerung-Verarbeitungseinheit (CPU) 66, einen Sprachcodierer (DSP) 68, der Sprache codiert und decodiert, einen Lautsprecher 72 und ein Mikrophon 74. Der PN-Codierer oder der GOLD-Codierer der vorliegenden Erfindung wird in dem Modem 62 verwendet. Im Modem 62 werden eine Spreading-Verarbeitung, ein Modulieren und Demodulieren wie in 2 und 3 beschrieben ausgeführt. Eine Codephase im PN-Codierer in dem Modem 62 wird gemäß der vorliegenden Erfindung eingestellt. Das Modem 62 kann einen Speicher enthalten, der die Anfangswerte speichert, einen Teil, der einen Anfangswert auswählt, und einen Teil, der die Zahl von Verschiebungen zum Einstellen der Codephase bestimmt. Außerdem kann das Modem eine EXOR-Schaltung zum Modulieren oder Demodulieren enthalten.

Gemäß dem Modem 62 kann, da eine notwendige Codephase in einer kürzeren Zeit eingestellt werden kann, eine Modulation oder Demodulation schneller als in einem herkömmlichen Modem ausgeführt werden. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Endgerät erhalten werden, das schneller als ein herkömmliches Endgerät arbeitet.

Der PN-Codierer und der GOLD-Codierer können durch eine integrierte Schaltung konfiguriert sein. Außerdem kann das Modem der vorliegenden Erfindung, das den PN-Codierer oder den GOLD-Codierer enthält, durch eine integrierte Schaltung konffiguriert sein.

Der PN-Codierer ist für andere Geräte als solche für CDMA verwendbar, solange die Geräte den M-Sequenz-Codierer verwenden.

Wie oben erwähnt wurde, kann gemäß dem PN-Codierer oder dem GOLD-Codierer der vorliegenden Erfindung, da der Wert im Schieberegister in zwei Richtungen zum Einstellen einer Codephase verschoben werden kann, die Zeit zum Einstellen einer notwendigen Codephase reduziert werden, ohne einen Speicherumfang zum Speichern von Anfangswerten zu vergrößern. Durch Verwenden des PN-Codierers oder des GOLD-Codierers der vorliegenden Erfindung kann daher eine schnellere Geschwindigkeit ohne Vergrößern eines Speicherumfanges in einem Modem realisiert werden. Außerdem kann ein das für eine CDMA-Kommunikation verwendete Modem enthaltendes Endgerät geschaffen werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen beschränkt, und Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Codephaseneinstellverfahren in einem PN-Codierer, der ein Schieberegister enthält, welches Codephaseneinstellverfahren die Schritte umfaßt: Vorbereiten einer Mehrzahl von Anfangswerten; Einstellen eines Anfangswertes, welcher unter der Mehrzahl der Anfangswerte der einzustellenden Codephase am nächsten ist, in dem Schieberegister; Auswählen einer Richtung unter zwei Richtungen, in welcher Richtung ein Wert in dem Schieberegister verschoben wird; und Einstellen der Codephase, indem der Anfangswert eine notwendige Zahl von Malen in der Richtung verschoben wird.
Codeeinstellverfahren nach Anspruch 1, worin der PN-Codierer einen Wert für den Anfangswert vorbereitet und der Schritt zum Einstellen eines Anfangswertes den Schritt zum Zurücksetzen des Schieberegisters auf den einen Wert aufweist.
PN-Codierer, der ein Schieberegister enthält, welcher PN-Codierer aufweist: einen Teil der eine Mehrzahl von Anfangswerten vorbereitet; einen Teil der einen Anfangswert, welcher unter der Mehrzahl der Anfangswerte der einzustellenden Codephase am nächsten ist, in dem Schieberegister einstellt; einen Teil, der unter zwei Richtungen eine Richtung auswählt, in welcher Richtung ein Wert in dem Schieberegister verschoben wird, und einen Teil, der den Anfangswert in dem Schieberegister eine erforderliche Zahl von Malen in der Richtung verschiebt.
GOLD-Codierer, mit einem PN-Codierer als einem M-Sequenz-Codierer, welcher PN-Codierer aufweist: ein Schieberegister; einen Teil der eine Mehrzahl von Anfangswerten vorbereitet; einen Teil der einen Anfangswert, welcher unter der Mehrzahl der Anfangswerte der einzustellenden Codephase am nächsten ist, in dem Schieberegister einstellt; einen Teil, der unter zwei Richtungen eine Richtung auswählt, in welcher Richtung ein Wert in dem Schieberegister verschoben wird; und einen Teil, der den Anfangswert in dem Schieberegister eine erforderliche Zahl von Malen in der Richtung verschiebt.