DE60022270T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Sendeleistungsregelung durch Messung des Eb/No der Kombination gewichteter Signale - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Sendeleistungsregelung durch Messung des Eb/No der Kombination gewichteter Signale Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Auto- und Mobiltelefonsystem (zellulares System), das eine CDMA- (Code Divisional Multiple Access = Codemultiplex-Vielfachzugriff) Kommunikationsmethode verwendet, und insbesondere eine CDMA-Kommunikationsvorrichtung und eine Sendeleistungs-Steuerungsverfahren.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik:
  • Die Druckschrift US 5,812,542 beschreibt ein CDMA-System und schlägt ein Verfahren zum Bestimmen von Gewichtungskoeffizienten für ein "adaptiv abgestimmtes Korrelationsfiltern" vor. Dieses Modell könnte tatsächlich jedoch zu einer suboptimalen Leistung in Bezug auf seine veranschlagten Kosten führen. Die Druckschrift US 5,881,057 beschreibt einen Rake-Receiver mit einem Synchron-Detektor und maximaler Verhältniskombination. Die Signale werden basierend auf Korrelationen und Fading-Vektoren verarbeitet, und Fehler dieser Fading-Vektoren werden geschätzt.
  • In den letzten Jahren zieht das CDMA-Kommunikationsverfahren als Kommunikationsverfahren für die Verwendung in Mobilfunksystemen aufgrund seiner Interferenz- und Störungswiderstandsfähigkeit große Aufmerksamkeit auf sich. Das CDMA-Kommunikationsverfahren bezieht sich auf ein Kommunikationsverfahren, bei dem eine Sendestation ein Benutzersignal, welches mit Hilfe eines Spreizcodes übertragen wird, spreizt und dann das Signal überträgt, während die Empfangsstation das Signal mit demselben Code, der von der Empfangsstation verwendet wird, entspreizt, um so das ursprüngliche Benutzersignal zu erhalten.
  • In dem CDMA-Kommunikationsverfahren vollziehen eine Vielzahl von Sendestationen die Spreizung mit verschiedenen Spreizcodes, wobei diese alle orthogonal sind, und eine Empfangsstation wählt einen Spreizcode, der zum Entspreizen verwendet wird, um zu gewährleisten, dass jedes Benutzersignal spezifiziert wird, wodurch ermöglicht wird, dass eine Vielzahl von Kommunikationen dasselbe Frequenzband verwendet.
  • Da es jedoch schwierig ist, Orthogonalität unter allen Spreizcodes, die verwendet werden, ganz beizubehalten, wird exakte Orthogonalität in den jeweiligen Spreizcodes tatsächlich nicht erreicht, was zu einer Korrelationskomponenten zwischen einem Code und einem anderen Code führt. Die Korrelationskomponente dient der Nachricht, die mit dem einen Code assoziiert wird, als Interferenzkomponente und trägt zu einer Verschlechterung der Kommunikationsqualität bei. Da die Interferenzkomponente von einem derartigen Faktor erzeugt wird, steigt die Interferenzkomponente mit steigender Anzahl der Nachrichten an.
  • Aus diesem Grund birgt es ein bedenkliches Risiko, wenn die Signalstärke einer Mobilstation an einer Antenne einer Basisstation wesentlich höher ist als die Signalstärke einer anderen Mobil station, denn dann kann die Basisstation die Signale aus einer Vielzahl von Empfangssignalen an ihrer Antenne mit Ausnahme des Signals der Mobilstation mit der höchsten Empfangsleistung nicht demodulieren. Das Problem ist weithin als Nah-Fern-Problem beim CDMA-Kommunikationsverfahren bekannt. Um in einem CDMA-Zellularsystem das Nah-Fern-Problem zu lösen, ist ein TPC-Verfahren (TPC = Transmission Power Control = Sendeleistungs-Steuerung) unentbehrlich, bei dem die Signalstärke aller Sender an einem Eingang eines Empfängers gesteuert wird, so dass sie alle dieselbe Größe aufweisen.
  • In dem Sendeleistungs-Steuerungsverfahren weist ein Empfänger einen voreingestellten Eb/NO-Wert (erwünschtes Verhältnis von Wellenstärkedichte zu Rauschstärkedichte) auf, der als Referenz dient und der Empfänger steuert die Sendeleistung eines jeden Senders derart, dass der von einer Nachricht eines jeden Senders erhaltene Eb/NO-Wert dem Eb/NO Referenzwert entspricht. Insbesondere weist ein absteigender Kanal für die Übertragung von einer Basisstation zu einer Mobilstation ein Sendeleistungs-Steuersignal auf, um eine Erhöhung oder eine Verminderung der Sendeleistung der Mobilstation zu steuern, wobei diese Daten von der Basisstation genutzt werden, um eine Erhöhung oder Verminderung der aktuellen Sendeleistung an jede Mobilstation zu leiten. Andererseits beinhaltet ein aufsteigender Kanal für die Übertragung von der Mobilstation zu der Basisstation ein Sendeleistungs-Steuersignal, um eine Erhöhung oder eine Verminderung der Sendeleistung zur Basisstation zu leiten, wobei diese Daten von der Mobilstation genutzt werden, um eine Erhöhung oder Verminderung der aktuellen Sendeleistung an die Basisstation zu leiten.
  • Im CDMA-Zellularsystem spielt ein Rake-/Diversity-Empfangsverfahren eine wesentliche Rolle für eine hohe Empfangsqualität in einer Mehrweg-Fading-Umgebung.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Mobilstation in einem derartigen Zellularsystem zeigt.
  • Die Mobilstation umfasst n Antennen 1011 to 101n , einen Sende-/Empfangsverstärker (AMP) 102, eine Funkeinheit (TRX) 103, einen Basisband-Signalprozessor (BB) 104, eine Steuereinheit (MS-CONT) 105, und eine Anschluss-Schnittstellen-Einheit (TERM-INT) 106.
  • Die Antennen 1011 bis 101n übertragen ein aufsteigendes RF-Signal (Funkfrequenzsignal), das an einem Übertragungsverstärker in dem Sende-/Empfangsverstärker 102 verstärkt wird und empfängt ein absteigendes RF-Signal von einer Basisstation und gibt das Signal an den Sende-/Empfangsverstärker 102 aus. Diversity-Empfang wird durch Nutzung von n Antennen 1011 bis 101n erreicht.
  • Der Sende-/Empfangsverstärker 102 ist mit einem Sendeverstärker zur Verstärkung eines RF-Sendesignals und einem geräuscharmen Verstärker zur Verstärkung eines RF-Empfangssignals ausgestattet und führt einen Demultiplex-Vorgang des RF-Sendesignals und des Empfangssignals aus, um diese mit den Antennen 1011 bis 101n verbinden. Die Funkeinheit 103 wandelt ein Sendesignal, das einer Basisband-Spreizung von digital zu analog unterzogen wurde um, und führt eine Quadraturmodulation für die Umwandlung zu einem RF-Signal und eine quasisynchrone Detektion durch und wandelt ein Signal, das vom Sende-/Empfangsverstärker 102 empfangen wurde, von analog in digital für die Übertragung zur Basisband-Signalverarbeitungseinheit 104 um.
  • Die Basisband-Signalverarbeitungseinheit 104 verarbeitet Basisband-Signale wie z.B. Fehlerkorrekturcodierung für Sendedaten, Framing, Datenmodulation, Spreizmodulation, Entspreizung eines empfangenen Signals, Chipsynchronisation, Fehlerkorrekturdecodierung, Daten-Demultiplexen, Diversity-Übergabe-Kombinationsfunktion, Empfangspegel-Messfunktion und dergleichen.
  • Die Steuereinheit 105 führt die Steuerung der gesamten Mobilstation durch. Die Anschluss-Schnittstellen-Einheit 106 erarbeitet als Adapter für Sprachdaten und verschiedene andere Arten von Daten, und auch als Schnittstelle für einen Handapparat und Bilder- und Datenendgeräte.
  • Als Nächstes zeigt 2 eine Konfiguration einer herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung, welche in der Basisband-Verarbeitungseinheit 104 bereitgestellt ist. Die herkömmliche CDMA-Kommunikationsvorrichtung weist eine Anzahl von n Rake-Receivern 2021 bis 202n , einen Mischer 204, einen Determinator 205, eine Anzahl von n Eb/NO-Messeinheiten 3061 bis 306n , einen Generator 307 von Sendeleistungs-Steuerinformationen, eine Rake-Receiver-Steuereinheit 208 und eine Mehrwege-Suchvorrichtung 209 auf.
  • Wie in 3 dargestellt, weist der Rake-Receiver 2021 eine Anzahl von m Finger Receiver 501 bis 50m und einen Mischer 70 auf. Da die Konfigurationen der Rake-Receiver 2022 bis 202n ähnlich der Konfiguration des Rake-Receivers 2021 sind, wird auf die Beschreibung hiervon verzichtet.
  • Die Mehrwege-Suchvorrichtung 209 erhält von den empfangenen Signalen 101 bis 10n Empfangsverzögerungsinformationen, wobei es sich hier um Informationen über eine Verzögerungszeit bei jeweiligen Pfaden, die in den empfangenen Signalen 101 bis 10n enthalten sind, handelt. Die Rake-Receiver-Steuereinheit 208 stellt Verzögerunsgzeiten für die Finger-Receiver 501 bis 50m in allen Rake-Receivern 2021 bis 202n basierend auf den von der Mehrwege-Suchvorrichtung 209 erhaltenen Empfangsverzögerungsinformationen ein.
  • Die Rake-Receiver 2021 bis 202n detektieren die empfangenen Signale 1011 bis 101n , und geben die demodulierten Daten, die das Ergebnis der Detektion sind, aus. Im Besonderen erzeugen die Finger-Receiver 501 bis 50m die demodulierten Daten, indem sie das empfangene Signal 101 für jeweilige Pfade demodulieren, die demodulierten Daten mit Hilfe der von der Rake-Receiver-Steuereinheit 208 festgelegten Verzögerungszeit verzögern, und die Daten dann zu dem Mischer 70 ausgeben. Der Mischer 70 kombiniert die demodulierten Daten aus den Finger-Receivern 501 bis 50m und gibt die kombinierten Daten aus.
  • Der Mischer 204 kombiniert die demodulierten Daten aus den Rake-Receivern 2021 bis 202n zu einem Signal. Der Determinator 205 führt eine Decodierung mit einer Determination des Signals, das von dem Mischer 204 kombiniert wurde, zur Ausgabe als decodiertes Signal 20, aus.
  • Die Eb/NO-Messeinheiten 3061 bis 306n messen die Eb-NO-Verhältnisse der Signale aus den Rake-Receivern 2021 bis 202n . Der Generator 307 von Sendeleistungs-Steuerinformationen fasst die Eb/NO-Verhältnisse, die an den Eb/NO-Messeinheiten 3061 bis 306n gemessen wurden, zusammen, um so das Messergebnis der Eb/NO-Verhältnisse zu erhalten, und erzeugt basierend auf dem gemessenen Resultat der Eb/NO-Verhältnisse die Sendeleistungs-Steuerinformationen 30. Die Sendeleistungs-Steuerinformationen 30 werden zur Basisstation, bei der es sich um einen Sender durch einen aufsteigenden Kanal handelt, ist und so eine Steuerung der Sendeleistung ausführt, übertragen.
  • Als Nächstes wird der Betrieb einer herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung beschrieben. In der herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung werden empfangene Eingangssignale 101 bis 10n zu einer Mehrwege-Suchvorrichtung 209 zum Erfassen von Empfangsverzögerungsinformationen übertragen, wobei es sich hier um Informationen über Verzögerungszeiten unter jeweiligen Pfaden, die in den empfangenen Signalen 101 bis 10n enthalten sind, handelt. Die Rake-Receiver-Steuereinheit 208 stellt Verzögerungszeiten für die Finger-Receiver 501 bis 50m in jedem der Rake-Receiver 2021 bis 202n basierend auf den an der Mehrwege-Suchvorrichtung 209 erfassten Empfangsverzögerungsinformationen ein. Die empfangenen Signale 101 bis 10n , die von den Finger-Receivern 501 bis 50m demoduliert und verzögert wurden, werden vom Mischer 70 als demodulierte Daten nach (ihrer) Detektion kombiniert.
  • Der Mischer 204 kombiniert die an den Rake-Receivern 2021 bis 202n erhaltenen demodulierten Daten zu einem Signal. Die demodulierten Daten, die vom Mischer 204 kombiniert wurden, werden einer Bestimmung am Determinator 205 unterzogen, was zum decodierten Signal 20 führt.
  • Die an den Rake-Receivern 2021 bis 202n erhaltenen demodulierten Daten werden in die Eb/NO-Messeinheiten 3061 bis 306n zum Messen der Eb/NO-Verhältnisse der jeweiligen demodulierten Daten eingegeben. Der Generator 307 von Sendeleistungs-Steuerungsinformationen leitet das Messergebnis der Eb/NO-Verhältnisse ab, indem er die jeweiligen gemessenen Eb/NO-Verhältnisse addiert, und erzeugt Sendeleistungs-Steuerinformationen 30 basierend auf dem erhaltenen Messergebnis der Eb/NO-Verhältnisse.
  • In der Mobilstation in dem herkömmlichen CDMA-Zellularsystem erhält man das Messergebnis der Eb/NO-Verhältnisse, indem man die Eb/NO-Verhältnisse für die jeweiligen Rake-Receiver 2021 bis 202n misst und die gemessenen Eb/NO-Werte addiert. In einer Schwundumgebung, bei Interferenzen mit einem anderen Signal, bei Empfang von in hohem Maße korrelierten Signalen, die mit einer Empfangsverzögerung verbunden sind, oder dergleichen, wird die Genauigkeit der Eb/NO-Messung jedoch vermindert, wodurch bewirkt wird, dass keine stabile Steuerung der Sendeleistung erfolgen kann.
  • Zudem werden in einem herkömmlichen CDMA-Zellularsystem die n demodulierten Daten aus den Rake-Receivern 2021 bis 202n so kombiniert, wie sie sind. Aus diesem Grund ist das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten nach der Kombination durch den Mischer 204 in manchen Empfangszuständen möglicherweise nicht höher als das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten vor der Kombination.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine CDMA-Kommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von Sendeleistung zu schaffen, das in der Lage ist, eine stabile Steuerung von Sendeleistung sogar bei einem schlechten Empfangszustand auszuführen.
  • Die Erfindung ist definiert durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 17. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung eine Gewichtungsvorrichtung zum Gewichten von Ausgangssignalen aus einer Vielzahl von entsprechenden Rake-Receivern und eine Eb/NO-Messvorrichtung zum Messen des Eb/NO-Verhältnisses, nachdem die gewichteten Signale kombiniert wurden, auf.
  • In der vorliegenden Erfindung ist das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten nach der Kombination im Vergleich zu dem Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten vor der Kombination nicht vermindert, da die demodulierten Daten aus den jeweiligen Rake-Receivern nach dem Gewichten kombiniert werden. Zudem kann das Eb/NO-Verhältnis sogar in einer schlechten Empfangsumgebung mit größerer Genauigkeit gemessen werden, da das Eb/NO-Verhältnis unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination gemessen wird.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung ferner eine Vorrichtung zum Gewichten basierend auf einer RSSI (Radio Signal Strength Indicator; Anzeige der Funkempfangsstärke) eines Ausgangssignals aus jedem der Rake-Receiver auf.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung ferner eine Vorrichtung zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem gemessenen Eb/NO-Verhältnis auf.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung eine Gewichtungsvorrichtung zum Gewichten von Ausgangssignalen aus einer Vielzahl von Rake-Receivern auf, kombiniert die gewichteten Signale und steuert die Sendeleistung basierend auf dem kombinierten Signal.
  • Da die vorliegende Erfindung die Steuerung der Sendeleistung aufgrund des Eb/NO-Verhältnisses unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination ausführt, ist eine genauere Steuerung der Sendeleistung möglich und gewährleistet so eine stabile Kommunikation.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung eine Vielzahl von Rake-Receivern, eine Vielzahl von ersten Gewichtungseinheiten, eine erste Kombinationseinheit und eine Eb/NO-Messeinheit auf.
  • Jeder der Vielzahl von Rake-Receivern demoduliert ein empfangenes Signal für jeden Pfad und kombiniert die entsprechenden demodulierten Daten, nachdem die jeweiligen Daten basierend auf einer Verzögerungszeit verzögert wurden. Die Vielzahl der ersten Gewichtungseinheiten gewichtet die demodulierten Daten nach der Ausgabe des Kombinationssignals aus den jeweiligen Rake-Receivern. Die erste Kombinationseinheiten kombiniert die von der ersten Gewichtungseinheiten gewichteten Signale. Die Eb/NO-Messeinheit misst ein Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten, die von der ersten Kombinationseinheit kombiniert wurden.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung zum Decodieren einer Vielzahl von empfangenen Signalen, die an verschiedenen Antennen empfangen werden, eine Vielzahl von Rake-Receivern, eine Mehrwege-Suchvorrichtung, eine Rake-Receiver-Steuereinheit, eine Vielzahl von ersten Gewichtungseinheiten, eine erste Kombinationseinheit und eine Eb/NO-Messeinheit auf.
  • Jeder der Receiver detektiert jedes der empfangenen Signale für jeden Pfad, verzögert die demodulierten Daten, die das Detektionsergebnis basierend auf einer festgelegten Verzögerungszeit sind, und kombiniert dann die demodulierten Daten und gibt sie aus. Die Mehrwege-Suchvorrichtung erfasst Empfangsverzögerungsinformationen, wobei es sich hier um Informationen eine Verzögerungszeiten bei jeweiligen Pfaden, die in den empfangenen Signalen enthalten sind, handelt. Die Rake-Receiver-Steuereinheit stellt die Verzögerunsgzeit für den jeweiligen Rake-Receiver basierend auf den von der Mehrwege-Suchvorrichtung erfassten Empfangsverzögerungsinformationen ein. Die Vielzahl der ersten Gewichtungseinheiten gewichtet die demodulierten Datenausgangssignale aus den jeweiligen Rake-Receivern. Die erste Kombinationsvorrichtung kombiniert die von den ersten Gewichtungseiheiten gewichteten Signale zu einem Signal. Die Eb/NO-Messeinheit misst ein Eb/NO-Verhältnis der von der ersten Kombinationseinheit kombinierten demodulierten Daten.
  • Da die vorliegende Erfindung die Messung des Eb/NO-Verhältnisses unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination durch die erste Kombinationseinheit durchführt, ist eine genauere Messung des Eb/NO-Verhältnisses sogar in einer schlechten Empfangsumgebung möglich.
  • Zudem setzt die vorliegende Erfindung die ersten Gewichtungseinheiten zum Gewichten der demodulierten Daten aus den jeweiligen Rake-Receivern vor der Kombination durch die erste Kombinationseinheit ein. Folglich ist das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten nach der Kombination nicht schlechter, verglichen mit dem Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten vor der Kombination.
  • In der vorliegenden Erfindung benötigt die Eb/NO-Messeinheit mit den von der ersten Kombinationseinheit kombinierten demodulierten Daten ferner nur eine Eb/NO-Messeinheit, und erlaubt so eine einfache Konfiguration der CDMA-Kommunikationsvorrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jeder Receiver eine Vielzahl von Finger-Receivern, eine Vielzahl von zweiten Gewichtungseinheiten und eine zweite Kombinationseinheit auf.
  • Die Vielzahl von Finger-Receivern erzeugt demodulierte Daten durch individuelles Demodulieren eines empfangenen Signals für jeden Pfad und gibt die demodulierten Daten aus, nachdem sie mit Hilfe von Verzögerungszeitinformationen, die in dem empfangenen Signal enthalten sind, verzögert wurden. Die Vielzahl von zweiten Gewichtungseinheiten gewichtet die von den jeweiligen Finger-Receivern ausgegebenen demodulierten Daten. Die zweite Kombinationseinheit kombiniert die demodulierten Daten aus den zweiten Gewichtungseinheiten und gibt die kombinierten Daten aus.
  • Efindungsgemäß liegen die zweiten Gewichtungseinheiten zwischen den entsprechenden Finger-Receivern und der zweiten Kombinationseinheit, und das Gewichten kann auch individuell für die aus den jeweiligen Finger Receivern ausgegebenen demodulierten Daten erfolgen, wodurch eine Bewertung für jeden Übertragungspfad ermöglicht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung ferner eine Vorrichtung zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem von der Eb/NO-Messeinheit gemessenen Eb/NO-Verhältnis auf.
  • Da die vorliegende Erfindung die Sendeleistung mit Hilfe des Eb/NO-Verhältnisses, das aus den demodulierten Daten nach der Kombination hergeleitet wird, steuert, ist eine genauere Steuerung der Sendeleistung möglich und gewährleistet so eine stabile Kommunikation.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die CDMA-Kommunikationsvorrichtung einen Generator von Sendeleistungs-Steuerinformationen zur Erzeugung von Sendeleistungs-Steu erinformationen auf, wobei es sich hier um Informationen zur Steuerung von Sendeleistung basierend auf dem von der Eb/NO-Messeinheit gemessenen Eb/NO-Verhältnis handelt.
  • Die vorliegende Erfindung erzeugt die Sendeleistungs-Steuerinformation mit Hilfe des Eb/NO-Verhältnisses, das unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination hergeleitet wird, und ermöglicht so eine genauere Steuerung der Sendeleistung und eine stabile Kommunikation.
  • Die oben genannten Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen, die Beispiele der vorliegenden Erfindung erläutern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Mobilstation in einem das CDMA-Verfahren einsetzenden Zellularsystem zeigt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung zeigt;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Rake-Receivers 2021 gemäß 2 zeigt;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer CDMA-Kommunikationsvorrichtung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Gewichtungseinheit 2031 gemäß 4 zeigt;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer CDMA-Kommunikationsvorrichtung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt; und
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Rake-Receiver 3021 gemäß 5 zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform
  • Mit Bezug auf 4 ist eine CDMA-Kommunikationsvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Basisband-Signalverarbeitungs-Einheit 104 des in 1 gezeigten CDMA-Zellularsystems bereitgestellt. Die CDMA-Kommunikationsvorrichtung weist anstelle der Eb/NO-Messeinheiten 3061 bis 306n und dem Generator 307 für die Steuerung der Sendeleistung der in 2 gezeigten herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung eine Eb/NO-Messeinheit 206 und einen Generator 207 für die Steuerung der Sendeleistung, und ferner die Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n zwischen den jeweiligen Rake-Receivern 2021 bis 202n und dem Mischer 204 auf.
  • Die Gewichtseinheiten 2031 bis 203n gewichten aus den jeweiligen Rake-Receivern 2021 bis 202n ausgegebene demodulierte Daten
  • Ein Verfahren zum Gewichten ist ein Optimalverhältnis-Kombinationsverfahren. Das Optimalverhältnis-Kombinationsverfahren setzt Gewichtungen für die Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n fest, so dass die demodulierten Daten aus den jeweiligen Rake-Receivern 2021 bis 202n in einem Verhältnis kombiniert werden, das zum maximalen Eb/NO-Verhältnis eines Signals nach der Kombination im Mischer 204 führt.
  • Ein weiteres Gewichtungsverfahren ist ein Verfahren, bei dem eine Gewichtung erhöht wird, wenn ein RSSI (Received Signal Strength Indicator) der demodulierten Daten hoch ist. 5 zeigt die Konfiguration der Gewichtungseinheit 2031 , wenn eine derartige Gewichtung ausgeführt wird.
  • Die Gewichtungseinheit 2031 weist eine RSSI-Messeinheit 40 und einen Multiplikator 41 gemäß 5 auf. Da die Konfigurationen der Gewichtsvorrichtungen 2032 bis 203n ähnlich der Konfiguration der Gewichtungseinheit 2031 sind, wird auf eine Beschreibung hiervon verzichtet.
  • Die RSSI-Messeinheit 40 misst den RSSI-Wert der demodulierten Daten aus den Rake-Receiver 2021 . Der Multiplikator 41 multipliziert den RSSI-Wert, der von der RSSI-Messeinheit 40 mit Hilfe der demodulierten Daten aus den Rake-Receivern 2021 gemessen wurde.
  • Der RSSI-Wert wird typischerweise unter Verwendung eines bekannten Symbols, das einer Empfängerseite bekannt ist, gemessen. Es kann z.B. ein Pilot-Symbol verwendet werden, dessen Muster vor dem Empfang auf der Empfängerseite bekannt ist. In einem W-CDMA (Breitband CDMA), das einer der Standards für das CDMA-Kommunikationssystem ist, werden pro Schlitz vier Pilot-Symbole verwendet. Den RSSI-Wert erhält man, indem man die Signalstärke pro Symbol aus dem Gesamtwert der Signalstärke der vier Symbole ableitet.
  • Die Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n führen eine Gewichtung mit Hilfe des zuvor beschriebenen Betriebs durch, so dass eine Gewichtung erhöht wird, wenn der RSSI-Wert der demodulierten Daten aus den Rake-Receiver 2021 bis 202n hoch ist.
  • Die Eb/NO-Messeinheit 206 misst das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten nach der Kombination im Mischer 204. Der Generator 207 der Sendeleistungs-Steuerinformationen erzeugt Sendeleistungs-Steuerinformationen 30 basierend auf dem an der Eb/NO-Messeinheit 206 gemessenen Eb/NO-Verhältnis.
  • Als Nächstes wird der Betrieb der CDMA-Kommunikationsvorrichtung in der Ausführungsform mit Bezug auf 4 detailliert beschrieben.
  • In dieser Ausführungsform der CDMA-Kommunikationsvorrichtung ist der Betrieb zum Erzeugen der demodulierten Daten an den entsprechenden Rake-Receivern 2021 bis 202n ähnlich dem Betrieb der herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung gemäß 2. Auf eine Beschreibung hiervon wird deshalb verzichtet.
  • Die demodulierten Daten aus den jeweiligen Rake-Receivern 2021 bis 202n werden von Mischer 204 nach der Gewichtung an den Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n zu einem demodulierten Signal kombiniert. Die Eb/NO-Messeinheit 206 misst das Eb/NO-Verhältnis unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination. Der Generator 207 von Sendeleistungs-Steuerinformationen erzeugt Sendeleistungs-Steuerinformationen 30 unter Verwendung des Resultats und sendet die Informationen.
  • Die nach der Kombination durch den Mischer 204 demodulierten Daten besitzen ein höheres Eb/NO-Verhältnis als die Anzahl n demodulierter Daten vor der Kombination. Da die Kombination im Anschluss an die Gewichtung durch die Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n durchgeführt wird, ist es sehr unwahrscheinlich, dass das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten nach der Kombination kleiner ist als das Eb/NO-Verhältnis der demodulierten Daten vor der Kombination, selbst bei einem schlechten Empfangszustand wie z.B. Fading.
  • Die Konfiguration gemäß der Ausführungsform, in der das Eb/NO-Verhältnis unter Verwendung der demodulierten Daten nach der Kombination gemessen wird, ermöglicht eine Eb/NO-Messung mit einer größeren Genauigkeit, selbst in einer schlechten Empfangsumgebung, wie oben erwähnt. Sendeleistungs-Steuerinformationen 30 werden unter Verwendung des Eb/NO-Verhältnisses der demodulierten Daten nach der Kombination erzeugt, um so eine genaue Sendeleistungs-Steuerung zu gewährleisten, was zu einer stabilen Kommunikation führt.
  • In der in 2 dargestellten herkömmlichen CDMA-Kommunikationsvorrichtung werden die Eb/NO Messeinheiten 3061 bis 306n für die jeweiligen Rake-Receiver 2021 bis 202n benötigt. Gemäß der CDMA-Kommunikationsvorrichtung der Ausführungsform jedoch, wird aufgrund der Eb/NO-Messung der demodulierten Daten nach der Kombination nur eine Eb/NO Messeinheit 206 benötigt, wodurch eine vereinfachte Konfiguration einer Mobilstation ermöglicht wird.
  • In der (vorliegenden) Ausführungsform kann das Eb/NO-Verhältnis nicht gemessen und Sendeleistungs-Steuerinformationen können nicht erhalten werden, bevor sie nicht der Rake/Diversity-Kombination unterzogen wurden. Besondere Probleme ergeben sich dabei jedoch nicht, wenn die Steuerungsverzögerung durch die Ausführung der Rake/Diversity-Kombination, der Eb/NO-Messung und dem Erzeugen der Sendeleistungs-Steuerinformationen mit Hilfe des gemessenen Eb/NO-Verhältnisses innerhalb eines Zeitabschnitts, der kleiner ist als der Zeitabschnitt für die Sendeleistungs-Steuerung, minimiert wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Gemäß 6 weist eine zweite Ausführungsform der CDMA-Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Rake-Receiver 3021 bis 302n anstelle der Rake-Receiver 2021 bis 202n in der in 4 gezeigten Kommunikationsvorrichtung auf.
  • Wie in 7 dargestellt, weist der Rake-Receiver 3021 Unterschiede zu dem in 3 dargestellten Rake-Receiver 2021 insofern auf, dass der Rake-Receiver 3021 die Gewichtungseinheiten 601 bis 60m jeweils zwischen den Finger-Receivern 501 bis 50m und einem Addierer 70 aufweist. Da die Konfigurationen der Rake-Receiver 3022 bis 302n ähnlich der Konfiguration des Rake-Receivers 3021 sind, wird auf eine Beschreibung hiervon verzichtet.
  • Jedes der Gewichtungsvorrichtungen 601 bis 60m weist eine RSSI-Messeinheit 61 und einen Multiplikator 62 auf. Die Gewichtungseinheiten 601 bis 60m besitzen ähnliche Funktionen und Wirkungsweisen wie die in 4 dargestellten Gewichtungseinheiten 2031 bis 203n , mit dem einzigen Unterschied darin bestehend, dass sie an verschiedenen Positionen angebracht sind.
  • Die CDMA-Kommunikationsvorrichtung der (vorliegenden) Ausführungsform besitzt zusätzlich zu den Auswirkungen der vorgenannten ersten Ausführungsform noch den Effekt der Bewertung eines jeden Übertragungspfads, da die Gewichtungseinheiten 601 bis 60m für die jeweiligen Finger-Receiver 501 bis 50m bereitgestellt werden.
  • Während die vorgenannte erste und zweite Ausführungsform anhand von Beispielen beschrieben wurde, bei denen die vorliegende Erfindung an einer Mobilstation angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann in ähnlicher Weise zum Beispiel an einer Basisstation eines CDMA-Kommunikationssystems angewendet werden.
  • Ferner führen die zuvorgenannte erste und zweite Ausführungsform eine Messung des Eb/NO-Verhältnisses mit Hilfe der demodulierten Daten nach der Kombination aus und ermöglichen so eine hohe Genauigkeit der Eb/NO-Messung auch unter schlechter Empfangsumgebung, und die Sendeleistungs-Steuerung wird basierend auf dem gemessenen Eb/NO-Verhältnis ausgeführt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Sendeleistungs-Steuerung beschränkt und ist in ähnlicher Weise auf eine andere Steuerung, die basierend auf dem Eb/NO Verhältnis ausgeführt wird, anwendbar. Mit Hilfe der vorgenannten Konfiguration kann die Steuerung basierend auf dem Eb/NO Verhältnis stabil ausgeführt werden, ähnlich der Steuerung der Sendeleistung.

Claims (20)

  1. CDMA-Kommunikationsvorrichtung, welche Folgendes aufweist: Vorrichtungen (2031–203n) zum Gewichten von Ausgangssignalen aus einer Vielzahl von jeweiligen Rake-Receivern (2021–202n); einen Mischer (204), der die demodulierten Daten aus den Rake-Receivern zu einem Signal kombinierts eine Eb/N0-Messeinheit, die das Eb/N0-Verhältnis der demodulierten Daten am Ausgang des Mischers misst; und einen Generator (207) von Sendeleistungs-Steuerinformationen, der Sendeleistungs-Steuerinformationen (30) unter Verwendung des Resultats der Eb/N0-Messeinheit erzeugt.
  2. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, welche weiter eine Vorrichtung (207) zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem gemessenen Eb/N0-Verhältnis aufweist.
  3. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass die Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) eine Gewichtung basierend auf einer RSSI (RSSI = Radio Signal Strength Indicator; Anzeige der Funk-Empfangsstärke) eines Ausgangssignals aus jedem der Rake-Receiver (2021–202n) ausführt.
  4. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, welche weiter ein Vorrichtung (207) zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem gemessenen Eb/N0-Verhältnis aufweist.
  5. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (204) für die Kombination gewichteter Signale zu einem Signal zur Steuerung der Sendeleistung basierend auf dem Signal nach der Kombination.
  6. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, welche durch Folgendes gekennzeichnet ist: eine Vielzahl von Rake-Receivern (2021–202n), wobei jeder Receiver zur Demodulation eines empfangenen Signals für jeden Pfad und zur Kombination der jeweiligen demodulierten Daten ausgelegt ist, nachdem die jeweiligen Daten basierend auf einer Verzögerungszeit verzögert werden; wobei die Gewichtungsvorrichtung (2031–203n) zur Gewichtung der demodulierten Daten nach der Ausgabe des Kombinationssignals aus jedem von der Vielzahl von Rake-Receivern (2021–202n) dient; eine erste Kombinationsvorrichtung (204) zum Kombinieren der gewichteten Signale mit Hilfe der Vielzahl von ersten Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n); und wobei die Eb/N0-Messeinheit (206) dazu dient, das Eb/N0-Verhältnis der von der ersten Kombinationsvorrichtung kombinierten demodulierten Daten zu messen.
  7. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) eine erste RSSI-Messvorrichtung (40) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem Rake-Receiver (2021–202n) aufweist und die demodulierten Daten aus den Rake-Receivern basierend auf der von der ersten RSSI-Messvorrichtung (40) gemessenen RSSI gewichtet.
  8. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) eine erste RSSI-Messvorrichtung (40) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem Rake-Receiver (2021–202n) sowie einen ersten Multiplizierer (41) zum Multiplizieren der von der ersten RSSI-Messvorrichtung (40) gemessenen RSSI mit den demodulierten Daten aus dem Rake-Receiver.
  9. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1 zum Decodieren einer Vielzahl von empfangenen Signalen (101–10n), die an verschiedenen Antennen (1011–101n) empfangen worden sind, gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von Rake-Receivern (2021–202n), wobei alle Receiver zum Detektieren aller empfangener Signale für jeden Pfad, zum Verzögern der demodulierten Daten, die das Detektionsergebnis basierend auf einer festgelegten Verzögerungszeit sind, und zum anschließenden Kombinieren und Ausgeben der demodulierten Daten dienen; eine Mehrwege-Suchvorrichtung (209) zum Erhalt von Empfangsverzögerungsinformationen, wobei es sich hier um Informationen über eine Verzögerungszeit unter jeweiligen Pfaden, die in den empfangenen Signalen (101–10n) enthalten sind, handelt; eine Rake-Receiver-Steuervorrichtung (208) zum Einstellen der Verzögerungszeit für den jeweiligen Rake-Receiver (2021–202n) basierend auf den von der Mehrwege-Suchvorrichtung (209) erhaltenen Empfangsverzögerungsinformationen; wobei die Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) zum Gewichten der demodulierten Datenausgangssignale aus jedem Rake-Receiver (2021–202n) dient; eine erste Kombinationsvorrichtung (204) zum Kombinieren der von der ersten Gewichtungsvorrichtung (2031–203n) gewichteten Signale zu einem Signal; und wobei die Eb/N0-Messvorrichtung (206) zum Messen eines Eb/N0-Verhältnisses der von der ersten Kombinationsvorrichtung (204) kombinierten demodulierten Daten dient.
  10. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) eine erste RSSI-Messvorrichtung (40) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem Rake-Receiver (2021–202n) aufweist, und die demodulierten Daten aus dem Rake-Receiver basierend auf der von der ersten RSSI-Messvorrichtung (40) gemessenen RSSI gewichtet.
  11. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Gewichtungsvorrichtungen (2031–203n) eine erste RSSI-Messvorrichtung (40) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem Rake-Receiver (2021–202n) sowie einen ersten Multiplizierer (41) zum Multiplizieren der von der ersten RSSI-Messvorrichtung (40) gemessenen RSSI mit den demodulierten Daten aus dem Rake-Receiver aufweist.
  12. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Receiver Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Finger-Receivern (501–50m) zum individuellen Demodulieren eines empfangenen Signals für jeden Pfad zur Erzeugung der demodulierten Daten, und zum Verzögern der demodulierten Daten mit Hilfe von Verzögerungszeitinformationen, die in dem empfangenen Signal (101) enthalten sind, zur Ausgabe der demodulierten Daten; eine Vielzahl von zweiten Gewichtungsvorrichtungen (601–60m) zum Gewichten der vom jeweiligen Finger-Receiver (501–50m) ausgegebenen demodulierten Signale; und eine zweite Kombinationsvorrichtung (70) zum Kombinieren der demodulierten Daten aus den zweiten Gewichtungsvorrichtungen (601–60m) und zum Ausgeben der kombinierten Daten.
  13. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zweiten Gewichtungsvorrichtungen (601–60m) eine zweite RSSI-Messvorrichtung (61) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem Finger-Receiver (501–50m) aufweist, und die demodulierten Signale aus dem Finger-Receiver (501) basierend auf der von der zweiten RSSI-Messvorrichtung (61) gemessenen RSSI gewichtet.
  14. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie die zweiten Gewichtungsvorrichtungen (601–60m) sowie eine zweite RSSI-Messvorrichtung (61) zum Messen einer RSSI der demodulierten Daten aus jedem der Finger-Receiver (501–50m) aufweist, und weiter einen zweiten Multiplizierer (62) zum Multiplizieren der von der zweiten RSSI-Messvorrichtung (61) gemessenen RSSI mit den demodulierten Daten aus dem FingerReceivern.
  15. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 6, welche weiter eine Vorrichtung (207) zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem von der Eb/N0-Messvorrichtung (206) gemessenen Eb/N0-Verhältnis aufweist.
  16. CDMA-Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 6, welche weiter einen Sendeleistungs-Steuerinformationen-Generator (207) zum Erzeugen von Sendeleistungs-Steuerinformationen aufweist, bei denen es sich um Informationen zum Steuern der Sendeleistung basierend auf dem von der Eb/N0-Messvorrichtung (206) gemessenen Eb/N0-Verhältnis handelt.
  17. Verfahren zum Steuern der Sendeleistung zum Erzeugen von Sendeleistungs-Steuerinformationen (207) zum Steuern der Sendeleistung mit Hilfe einer Vielzahl von empfangenen Signalen (101–10n), die an verschiedenen Antennen (1011–101n) empfangen werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Detektieren aller empfangenen Signale für jeden Pfad, Verzögern der demodulierten Daten (2021–202n), bei welchen es sich um das Detektionsresultat (501–50m) handelt, basierend auf einer festgelegten Verzögerungszeit, und anschließendes Kombinieren (70) der demodulierten Daten zur Erzeugung demodulierter Daten; Erhalten von Empfangsverzögerungsinformationen, bei denen es sich um Informationen über eine Verzögerungszeit unter jeweiligen Pfaden handelt, die in den empfangenen Signalen (101–10n) enthalten sind; Einstellen der Verzögerungszeit basierend auf den erhaltenen Empfangsverzögerungsinformationen; jeweiliges Gewichten (2031–203n) der demodulierten Daten und anschließendes Kombinieren (204) der Daten zu einem demodulierten Datenbestand; und Messen eines Eb/N0-Verhältnisses (206) der demodulierten Daten nach der Kombination und Erzeugen von Sendeleistungs-Steuerinformationen (207) basierend auf dem gemessenen Eb/N0-Verhältnis (206).
  18. Verfahren zum Steuern der Sendeleistung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Gewichtung der demodulierten Daten das Messen einer RSSI (40) aller demodulierten Daten sowie das Multiplizieren (41) der gemessenen RSSI mit den demodulierten Daten einschließt.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Detektierens aller empfangenen Signale (101–10n) den Schritt des Gewichtens (601–60n) der demodulierten Daten (501–50m) einschließt.
  20. Verfahren zum Steuern der Sendeleistung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Gewichtens der demodulierten Daten das Messen einer RSSI (40) aller demodulierten Daten und das Multiplizieren (41) der gemessenen RSSI mit den demodulierten Daten einschließt.
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