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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsendgerät, das eine
M-rangige Quadratur-Amplitudenmodulation durchführt und ein Demodulationsverfahren,
das eine Demodulation eines Funksignals durchführt, das M-rangig Quadratur-amplitudenmoduliert
ist.
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Stand der
Technik
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In
letzter Zeit ist Amplitudenmodulation, die Information in der Amplitude
bereitstellt, z. B. M-rangige
Quadratur-Amplitudenmodulation (M-rangige-QAM), als ein digitales
Funkkommunikations-Modulationsverfahren implementiert worden, das
den wachsenden Kommunikationsbedürfnissen
entgegenkommt. M-rangige QAM ermöglicht
es, zahlreiche Bits in einem Symbol zu senden, und liefert einen verbesserten
Spektralwirkungsgrad pro Band, was sie zu einem geeigneten Modulationsverfahren
für terrestrische
Mobilkommunikation macht, bei der das Spektrum begrenzt ist. Zum
Beispiel können
mit 16QAM 4 Bits an Information pro Symbol gesendet werden. Im Folgenden
werden die Beschreibungen 16QAM als ein repräsentatives Beispiel von Ampltudenmodulation
verwenden.
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1 ist ein Konfiurationsdiagramm
einer konventionellen Funkübertragungsvorrichtung,
die eine Funkübertragung
von QAM-modulierten Daten durchführt.
Wie in diesem Diagramm gezeigt, werden QAM-modulierte Sendedaten
und Steuersignale von einer Basisstation 11 über eine
Antenne 12 gesendet. Die Sendedaten von der Basisstation 11 werden
von einer Mobilstation 14 über eine Antenne 13 empfangen,
wonach sie einer vorbestimmten QAM-Demodulation unterzogen werden.
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2 ist eine Zeichnung, die
die Kanalzuweisung eines von der Basisstation 11 gesendeten Signals
erklärt.
Sendedaten und Steuerdaten werden unter Verwendung eines gemeinsamen
Pilotkanals (CPICH), eines dedizierten physikalischen Kanals (DPCH)
und eines gemeinsam benutzten Abwärtsstreckenkanals (DSCH), wie
in der Zeichnung gezeigt, übertragen.
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Ein
CPICH ist ein Kanal zum Senden eines gemeinsamen bekannten Signals
(gemeinsames Pilotsignal) an Mobilstationen. Ein PDCH ist ein Kanal zum
Senden von Daten, eines dedizierten bekannten Signals (dediziertes
Pilotsignal) für
jede Mobilstation und eines TFCI (Sendeformat-Kombinationsindikator).
Ein TFCI ist ein Signal, das der empfangenden Seite das DSCH-Sendeformat
(Übertragungsrate usw.)
mitteilt. Ein DSCH ist ein Kanal zum Senden von QAM-modulierten
Daten an Mobilstationen durch Zeitmultiplex, und die Mobilstation,
an die gesendet wird, kann bei jedem Rahmen geändert werden.
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Die
QAM-Demodulation in der Mobilstattion 14 wird nun mit Verweis
auf 3 im Einzelnen beschrieben. 3 ist eine 16QAM-Signalraum-Darstellung.
Da in 16QAM die Bestimmung von 16 Werten durchgeführt wird,
werden 16 Signalpunkte P1 bis P16 in der I-Q-Ebene angeordnet, wie
in diesem Diagramm gezeigt. Für
diese Signalpunkte wird die Phase basierend auf einem von der Basisstaion
gesendeten gemeinsamen Pilotsignal bestimmt, und die Amplitude wird
basierend auf einem dedizierten Pilotsignal bestimmt. In der Signalraum-Darstellung
werden gerade Linien, für
die die Abstände
von einem Signalpunkt und dem Signalpunkt nächst diesem Signalpunkt genau
gleich sind, als Schwellenwerte festgelegt. Zum Beispiel, eine gerade
Linie, für
die die Abstände
von P1 (3a, 3a) und seinem nächsten Punkt
P2 (a, 3a) genau gleich sind, ist die gerade Linie L, die parallel
zu der Q-Achse und durch den Mittelpunkt (2a, 3a) von P1 und P2
verläuft.
In diesem Fall wird die gerade Linie L als ein Schwellenwert festgelegt.
Für die
anderen Punkte werden die Schwellenwerte in der gleichen Weise festgelegt,
sodass die in 3 gezeigten
Schwellenwerte festgelegt werden.
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Bei
der QAM-Demodulation werden durch eine Mobilstation empfangene Daten
auf dieser Signalraum-Darstellung angeordnet, wobei der nächste Signalpunkt
zu den Empfangsdaten gefunden wird, indem eine Schwellenentscheidung
mit wie oben beschrieben festgelegten Schwellenwerten getroffen wird,
und Information, die dem in dieser Weise gefundenen Signalpunkt
entspricht, wird als demodulierte Daten genommen. Weil es 16 Signalpunktwerte
gibt, sind die demodulierten Daten 4-Bit Daten. Mit anderen Worten,
4-Bit Daten (0, 0, 0, 0), (0, 0, 0, 1) bis (1, 1, 1, 1) werden P1
bis P16 zugewiesen.
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Wie
oben erwähnt,
werden Signalpunkte basierend auf dem Betrag der Phasendrehung eines gemeinsamen
Pilotsignals und Amplitudenänderungen
eines dedizierten Pilotsignals angeordnet. Um Störungen mit anderen Stationen
zu unterdrücken, wird
ein DPCH, der ein dediziertes Pilotsignal enthält, jedoch mit schwächerer Leistung
als ein CPICH, der ein gemeinsames Pilotsignal enthält, gesendet,
und es gibt folglich ein Problem dahin gehend, dass ein dediziertes
Pilotsignal anfällig
für Rauschen
ist, und Signalpunkte in der Signalraum-Darstellung einen hohen
Fehlergrad in der Amplitudenrichtung enthalten, was es unmöglich macht,
die QAM-Demodulation mit hoher Genauigkeit durchzuführen.
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Da
außerdem
ein DSCH kein bekanntes Signal zum Schätzen eines Ausbreitungsweges
enthält, gibt
es ein Problem, dass Schwellenwerte mittels eines DSCH, der mit
höherer
Leistung als ein DPCH gesendet wird, nicht bestimmt werden können.
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"Principles of Spread
Spectrum Communication" (Andrew
J. Viterbi, Addison Wesley, Reading, Massachusetts, XP002235877,
April 1995, Seiten 84–92)
lehrt die Modulation und Demodulation von Spreizspektrum-Signalen,
insbesondere die Signalstruktur und Ausnutzung von Mehrweg-Ausbreitung. Hier
wird ein geschätzter
Kanalkoeffizient durch die dem Pilotsignal zugeteilte zusätzliche
Verstärkung geteilt.
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"An Analysis of Pilot
Symbol Assisted Modulation für
Rayleigh Fading Channels" (J.
K. Cavers, IEEE Transactions on Vehicular Technolgy, IEEE Inc. New
York, US, Vol. 40, Nr. 4, 1-11-1991, Seiten 686–693, XP000278280 ISSN: 0018-9545)
liefert eine Analyse von pilotsymbolgestützter Modulation. Es wird offenbart,
die Entscheidungsgrenzen unter Verwendung der Kanalschätzung zu
skalieren und zu drehen.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mobilstationsvorrichtung,
eine Basisstationsvorrichtung und ein Demodulationsverfahren bereitzustellen,
die es ermöglichen,
Signalpunkte genau anzuordnen und eine QAM-Demodulation mit hoher
Genauigkeit durchzuführen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung wie in den unabhängigen Ansprüchen beansprucht
erfüllt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm,
das eine Konfiguration einer konventionellen Funkübertragungsvorrichtung
zeigt.
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2 ist eine Zeichnung, die
die Kanalzuweisung eines von einer konventionellen Basisstation
gesendeten Signals erklärt.
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3 ist 16QAM-Signalraum-Darstellung.
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4 ist ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration einer Funkübertragungsvorrichtung
nach Ausführung 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine Zeichnung, die
die Kanalzuweisung eines von einer Basisstation nach Ausführung 1 der
vorliegenden Erfindung gesendeten Signals erklärt.
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6 ist ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration eines DSCH-Demodulationsabschnitts nach Ausführung 1 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist eine Zeichnung, die
die Anordnung von 16QAM-Signalpunkten erklärt.
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8 ist eine Zeichnung, die
die Anordnung von 16QAM-Signalpunkten erklärt.
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9 ist ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration einer Funkübertragungsvorrichtung
nach Ausführung 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beste Weise
zur Verwirklichung der Erfindung
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Mit
Verweis auf die begleitenden Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungen
der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erklärt.
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Ausführung 1
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Bei
dieser Ausführung übermittelt
eine Basisstation Information, die das Verhältnis der Sendeleistung eines
vorbestimmten gemeinsamen Pilotsignals zu der Sendeleistung eines
vorbestimmten DSCH-Signals, das QAM-moduliert werden soll, angibt
(Leistungsverhältnis-Information)
an eine Mobilstation, und basierend auf dieser Leistungsverhältnis-Information
ordnet die Mobilstation Signalpunkte genau an und führt die
QAM-Demodulation mit hoher Genauigkeit durch.
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4 ist ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration einer Funkübertragungsvorrichtung
nach Ausführung
1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 4 gezeigt, umfasst eine Funkübertragungsvorrichtung
nach dieser Ausführung
eine Basisstation 100 und Mobilstationen 110-1 bis 110-K.
Die Basisstaion 100 sendet Daten und Steuersignale an Mobilstationen 110-1 bis 110-K.
Die Mobilstationen 110-1 bis 110-K empfangen ein
Signal von der Basisstation 100 und Demodulieren es unter
Verwendung eines vorbestimmten Verfahrens.
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5 ist eine Zeichnung, die
die Kanalzuweisung eines von einer Basisstation nach Ausführung 1 der
vorliegenden Erfindung gesendeten Signals zeigt. Sendedaten und
Steuersignale werden unter Verwendung des gemeinsamen Pilotkanals (CPICH),
des dedizierten physikalischen Kanals (DPCH) und des gemeinsam benutzten
Abwärtsstreckenkanals
(DSCH), wie gezeigt, übertragen.
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Der
CPICH ist ein Kanal zum Senden eines gemeinsamen bekannten Signals
(gemeinsames Pilotsignal) an Mobilstationen 110-1 bis 110-K.
Dieses gemeinsame Pilotsignal wird von jeder der Mobilstationen 110-1 bis 110-K empfangen
und zur Kanalschätzung
usw. verwendet.
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Der
DPCH ist ein Kanal zur Übertragung
von Daten, eines dedizierten bekannten Signals (dediziertes Pilotsignal)
für jede
Mobilstation und eines TFCI (Transportformat-Indikator). Ein dediziertes
Pilotsignal wird durch die entsprechende Mobilstation 110-1 bis 110-K empfangen
und zur Kanalschätzung usw.
verwendet. Der TFCI ist ein Signal, um der empfangenden Seite das
DSCH-Sendeformat mitzuteilen, und in dieser Ausführung werden ein Signal, das das
Modulationsverfahren anzeigt, und besonders die Leistungsverhältnis-Information
in diesen TFCI gesetzt. Die Leistungsverhältnis-Information ist Information,
die das Verhältnis
der Sendeleistung eines vorbestimmten gemeinsamen Pioltsignals zu
der Sendeleistung eines QAM zu modulierenden DSCH angibt, und wird
durch eine entsprechende Mobilstation 110-1 bis 110-K empfangen
und benutzt, um Signalpunkte anzuordnen.
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Der
DSCH ist ein Kanal zum Senden von QAM-modulierten Daten an eine
designierte Mobilstation und besitzt kein bekanntes Signal. Mit
diesem DSCH kann die Mobilstation, an die gesendet wird, bei jedem
Rahmen geändert
werden.
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Die
Konfiguration der Funkübertragungsvorrichtung
nach Ausführung 1 der
vorliegenden Erfingung wird nun wieder mit Verweis auf 4 beschrieben. Die Basisstation 100 umfasst
eine Steuereinheit (CONT) 101, einen Datenpuffer (DB) 102,
einen DSCH-Modulations/ Spreizungsabschnitt (DSCH MSS) 103,
DPCH-Modulations/Spreizungsabschnitte (DPCH MSS) 104-1 bis 104-K,
einen CPICH-Modulations/Spieizungsabschnitt (CPICH MSS) 105,
einen Multiplexer (MX) 106, einen Funksendeabschnitt (RTS) 107 und
eine Antenne 108. Die Mobilstation 104-K umfasst
eine Antenne 111, einen Funkempfangsabschnitt (RRS) 112,
einen CPICH-Entspreizungsabschnitt (CPICH DS) 113, einen
DPCH-Entspreizungsabschnitt (DPCH DS) 114, einen DSCH-Entspreizungsabschnitt
(DSCH DS) 115, Kanalschätzungsabschnitte
(CES) 116 und 117, einen DPCH-Demodulationsabschnitt
(DPCH DS) 118, einen Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt (PRES) 119,
einen Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt (MMDS)120 und
einen DSCH-Demodulationsabschnitt (DSCH DMS 121.
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In
der Basisstation 100 wählt
die Steuereinheit 101 die Mobilstation 104-K als
die Mobilstation aus, an die ein Signal unter Verwendung des DSCH gesendet
wird. Außerdem
wird das Modulationsverfahren des DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitts 103 durch
Bezugnahme auf das Kanalzustands-Schätzungsergebnis bestimmt. Wenn
z. B. die Kanalbedingungen gut sind, wird eine 64QAM-, 16QAM oder ähnliche
Modulation durchgeführt,
um die Übertragungsrate
zu erhöhen.
Wenn andererseits die Kanalbedingungen schlecht sind, wird eine QPSK-,
BPSK- oder ähnliche
Modulation durchgeführt,
um die Übertragungsrate
zu senken. Ein Signal, das die bestimmte Übertragungsrate anzeigt, wird
an den Datenpuffer 102, den DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103 und
den DPCH-Modulations/Spreizungsab schnitt 104-K ausgegeben.
Der Datenpuffer 102 hält
vorübergehend
an die Mobilstation 110-K zu
sendende Daten d1 und gibt die gehaltenen Daten d1 unter Kontrolle
der Steuereinheit 101 an den DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103 aus.
Der DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103 führt QAM-Modulation
oder Phasenmodulation unter Kontrolle der Steuereinheit 101 auf
von dem Datenpuffer 102 ausgegebenen Daten d1 durch, spreizt
das modulierte Signal unter Verwendung des für die Mobilstation 104-K,
an die zu senden ist, spezifischen Spreizungscodes #K und gibt das
sich ergebende Signal an den Multiplexer 106 aus.
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Des
Weiteren berechnet die Steuereinheit 101 Leistungsverhältnis-Information
und gibt sie an den DPCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 104-K aus.
Der PDCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 104-K setzt das
Signal, das das Modulationsverfahren angibt, und Leistungsverhältnis-Information
von der Steuereinheit 101 in den TFCI und setzt einen Rahmen
mit diesem TFCI, einem dedizierten Pilotsignal und Daten zusammen.
Die Leistungsverhältnis-Information
ist Information, die das Verhältnis
der Sendeleistung eines vorbestimmten Pilotsignals zu der Sendeleistung
eines vorbestimmten QAM zu modulierenden DSCH-Signals angibt. Das
gerahmte Signal wird unter Verwendung eines vorbestimmten Modulationsverfahrens
moduliert und dann unter Verwendung eines für die Mobilstation 104-K spezifischen
Spreizungscodes #K gespreizt, und das gespreizte Signal wird an
den Multiplexer 106 ausgegeben.
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Die
DPCH-Modulations/Spreizungsabschnitte 104-1 bis 104-K werden
entsprechend den Mobilstationen 110-1 bis 104-K bereitgestellt.
Jeder der DPCH-Modulations/Demodulationsabschnitte 104-1 bis 104-(K – 1) bildet
einen Rahmen mit einem dedizierten Pilotsignal, dem TFCI und an
die entsprechende Mobilstation 110-1 bis 110-(K – 1) zu
sendenden Daten und moduliert das gerahmte Signal unter Verwendung
eines vorbestimmten Modulationsverfahrens. Das modulierte Signal
wird dann durch den für
die entsprechende Mobilstation spezifischen Spreizungscode vervielfacht
und an den Multiplexer 106 ausgegeben.
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Der
CPICH-Modulations/Spreizungsabschnitt 105 moduliert ein
auf dem CPICH zu sendendes gemeinsames Pilotsignal unter Verwendung
eines vorbestimmten Modulationsverfahrens, vervielfacht das modulierte
gemeinsame Pilotsignal durch einen für alle Mobilstationen 110-1 bis 104-K gemeinsamen
Spreizungscode und gibt das sich ergebende Signal an den Multiplexer 106 aus.
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Der
Multiplexer 106 multiplext die von dem DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103,
den DPCH-Modulations/Spreizungsabschnitten 104-1 bis 104-K und
dem CPICH-Modulationsl Spreizungsabschnitt 105 ausgegebenen
gespreizten Signale und gibt das resultierende Sig nal an den Funksendeabschnitt 107 aus.
Der Funksendeabschnitt 107 führt eine vorbestimmte Funksendeverarbeitung
(z. B. Aufwärts-Umsetzung)
auf dem gemultiplexten Sendesignal von dem Multiplexer 106 durch
und führt eine
vorbestimmte Funkübertragung
an die Mobilstation 110-1 bis 110-K über die
Antenne 108 durch.
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Als
Nächstes
wird die Konfiguration der Mobilstationsvorrichtung 110-K beschrieben.
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In
der Mobilstation 110-K führt der Funkempfangsabschnitt 112 eine
vorbestimmte Funkempfangsverarbeitung (z. B. Abwärts-Umsetzung) auf einem über die
Antenne 111 empfangenen Signal durch. Des Weiteren werden
Signale, auf denen die Funkempfangsverarbeitung ausgeführt wurde,
nach Kanal getrennt und an den CPICH-Entspreizungsabschnitt 113,
den DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 und den DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 ausgegeben.
Mit anderen Worten, ein unter Verwendung des CPICH gesendetes Signal
wird an den CP-ICH-Entspreizungsabschnitt 113 ausgegeben, ein
unter Verwendung des DPCH gesendetes Signal wird an den DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 ausgegeben,
und ein unter Verwendung des DSCH gesendetes Signal wird an den
DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 ausgegeben.
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Der
CPICH-Entspreizungsabschnitt 113 entspreizt den Ausgang
(gemeinsames Pilotsignal) des Funkempfangsabschnitts 112 mit
einem vorbestimmten Spreizungscode und gibt das entspreizte Signal
an den Kanalschätrungsabschnitt 116 aus. Der
DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 entspreizt den Ausgang
(dediziertes Pilotsignal, TFCI und Daten) des Funkempfangsabschnitts 112 mit
dem Spreizungscode #K und gibt das entspreizte Signal an den Kanalschätrungsabschnitt 117 und
den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 aus. Der DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 entspreizt
den Ausgang (Daten d1) des Funkempfangsabschnitts 112 mit
dem Spreizungscode #K und gibt das entspreizte Signal an den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 aus.
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Der
Kanalschätrungsabschnitt 116 führt eine Kanalschätzung unter
Verwendung des entspreizten gemeinsamen Pilotsignals von dem CPICH-Entspreizungsabschnitts 113 durch
und berechnet Kanalschätzungen
(Amplitudenschwankung und Phasendrehbetrag). Die berechneten Kanalschätzungen werden
dann an den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 und den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 ausgegeben.
Der Kanalschätzungsabschnitt 117 führt eine
Kanalschätzung
unter Verwendung des entspreizten dedizierten Pilotsignals von dem DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 durch
und berechnet Kanalschätzungen
(Amplitudenschwankung und Phasendrehbetrag). Von den berechneten
Kanalschätzungen
wird dann die Amplitudenschwankung an den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 ausgegeben.
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Der
DPCH-Demodulationsabschnitt 118 führt eine vorbestimmte Demodulationsverarbeitung, z.
B. QPSK, basierend auf den Kanalschätzungen von dem Kanalschätzungsabschnitt 116 und
der Amplitudenschwankung von dem Kanalschätzungsabschnitt 117 durch
und erlangt demodulierte Daten. Diese demodulierten Daten werden
an den Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 und
den Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 gesendet.
Der Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 extrahiert
die Leistungsverhältnis-Information aus dem
TFCI des demodulierten Signals von dem DPCH-Demodulationsabschnitt 118 und
gibt die extrahierte Leistungsverhältnis-Information an den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 aus.
Der Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 nimmt Bezug
auf den TFCI der von dem DPCH-Demodulationsabschnitt 118 ausgegebenen
demodulierten Daten und bestimmt das Modulationsverfahren in dem DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103 und gibt
ein Signal, das das Ergebnis der Bestimmung angibt, an den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 aus.
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Basierend
auf den Kanalschätzungen
von dem Kanalschätzungsabschnitt 116,
der Leistungsverhältnis-Information
von dem Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 und
dem Signal, das das Modulationsverfahren angibt, von dem Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 wechselt der
DSCH-Demodulationsabschnitt 121 das Modulationsverfahren,
führt eine
vorbestimmte Demodulationsverarbeitung auf von dem DSCH ausgegebenen Daten
d1 durch und erlangt demodulierte Daten.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise der Mobilstationsvorrichung 110-K mit
der obigen Konfiguration beschrieben.
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Ein
gerahmtes Multiplexsignal, wie in 5 gezeigt,
von der Basisstation 100 wird als ein Funksignal über die
Antenne 111 der Mobilstation 110-K empfangen und
dann nach Kanal entspreizt. Ein unter Verwendung des CPICH gesendetes
gemeinsames Pilotsignal wird durch den CPICH-Entspreizungsabschnitt 113 entspreizt
und unterliegt dann der Kanalschätzung
im Kanalschätzungsabschnitt 116,
und Kanalschätzungen
werden an den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 und den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 ausgegeben. Ein über den
DPCH gesendetes dediziertes Pilotsignal wird durch den DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 entspreizt
und unterliegt dann der Kanalschätzung
im Kanalschätzungabschnitt 117,
und die Amplitudenschwankung wird an den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 ausgegeben.
Im DPCH-Demodulationsabschnitt 118 werden die Daten und
der TFCI, die über
den DPCH gesendet werden, mittels eines vorbestimmten Modulationsverfahrens
demoduliert, und demodulierte Daten werden ausgegeben. TFCI-demodulierte
Daten werden an den Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 und
den Modulationsverfahren-Bestim mungsabschnitt 120 gesendet. Im
Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 wird die
Leistungsverhältnis-Information
aus den TFCI-demodulierten Daten extrahiert, und die extrahierte
Leistungsverhältnis-Information
wird an den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 ausgegeben.
Im Modualtionsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 wird auf
die TFCI-demodulierten Daten Bezug genommen, und das Modulationsverfahren
in dem DSCH-Modulations/Spreizungsabschnitt 103 wird bestimmt,
und ein Signal, das das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, wird an
den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 ausgegeben.
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Über den
DSCH gesendete Daten d1 werden durch den DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 entspreizt
und dann an den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 ausgegeben.
Im DSCH-Demodulationsabschnitt 121 werden die von dem DSCH-Demodulationsabschnitt
entspreizten Daten d1 basierend auf den Kanalschätzungen von dem Kanalschätzungsabschnitt 116,
der Leistungsverhältnis-Information
von dem Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 und
dem Signal, das das Modulationsverfahren anzeigt, durch den Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 demoduliert.
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Die
Demodualtionverarbeitung durch den DSCH-Demodulationsabschnitt 121 wird
nun mit Verweis auf 6 im
Detail beschrieben. 6 ist
ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des DSCH-Demodulationsabschnitts 121 zeigt.
Wie in 6 gezeigt, umfasst
der DSCH-Demodulationsabschnitt 121 einen Modulationsverfahren-Wechselabschnitt 301,
einen Phasendemodulationsabschnitt 302 und einen QAM-Demodulationsabschnitt 303.
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Im
Modulationsverfahren-Wechselabschnitt 301 wird der Wechsel
zwischen einem Phasenmodulationsverfahren und dem QAM-Modulationsverfahren
basierend auf einem Signal gesteuert, das das Bestimmungsergebnis
von dem Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 anzeigt.
Wenn ein Wechsel zu einem Phasenmodulationsverfahren vorgenommen
wird, wird zu diesem Zweck ein Signal an den Phasendemodulationsabschnitt 302 ausgegeben,
und im Phasendemodulationsabschnitt 302 unterliegen die
Daten d1 von dem DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 der Phasendemodulation,
z. B. QPSK oder BPSK. Wenn andererseits ein Wechsel zu einem QAM-Demodulationsverfahren
vorgenommen wird, wird ein Signal dafür an den QAM-Demodulationsabschnitt 303 ausgegeben.
In diesem Fall werden die Daten d1 von dem DSCH-Entspreizungsbaschnitt 115 in
dem QAM-Demodulationsabschnitt 303 entsprechend den Kanalschätzungen
von dem Kanalschätzungsabschnitt 116 und
der Leistungsverhältnis-Information
von dem Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 QAM-demoduliert,
und demodulierte Daten werden erhalten.
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Als
Nächstes
wird die QAM-Demodulation in einer Mobilstation nach dieser Ausführung mit Verweis
auf 7 beschrieben. 7 ist eine Zeichnung, die
die Anordnung von 16QAM-Signalpunkten erklärt. Wie
in 7 gezeigt, sind 16
Signalpunkte P1 bis P16 in der I-Q-Ebene angeordnet. Die Anordnung
der 16QAM-Signalpunkte P1 bis P16 wird unten mit Verweis auf 7 beschrieben. Als Beispiel
wird ein Fall beschrieben, bei dem Information, die das Verhältnis der
Sendeleistung eines in 7 gezeigten,
ein gemeinsames Pilotsignal anzeigenden Punktes P zu der Sendeleistung
eines in 7 gezeigten, ein
DSCH-Signal anzeigenden Punktes P1 anzeigt, von der Basisstation 100 als
Leistungsverhältnis-Information
gesendet wird.
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Da
Signalpunkte mit P1 angeordnet werden, platziert auf der Basis eines
gemeinsamen Pilotsignals und der Leistungsverhältnis-Information als eine Referenz,
wird die Platzierung von P1 zuerst erklärt.
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Um
P1 wie in 7 gezeigt
zu platzieren, werden die Phase und die Amplitude von P1 bestimmt.
Die Phase von P1 ist die gleiche wie die des gemeinsamen Pilotsignals.
Das gemeinsame Pilotsignal wird am Punkt P in der I-Q-Ebene mit
dem kompensierten kanalgeschätzten
Phasendrehbetrag platziert, und die Phase von P1 wird mit Bezug
auf die Phase von Punkt P bestimmt. Für die Amplitude von P1 wird
die Amplitude von Punkt P (Abstand vom Ursprung) mit der Leistungsverhältnis-Information
multipliziert, und das Ergebnis wird als die Amplitude von P1 genommen.
P1 (3a, 3a) wird dann basierend auf der in dieser Weisen bestimmten
Phase und Amplitude platziert.
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Als
Nächstes
werden P2 bis P16 basierend auf P1 bestimmt. P2 hat die gleiche
Q-Koordinate wie P1, und die I-Koordinate wird an einem Punkt (a,
3a) so platziert, dass P1 : P2 = 3 : 1. P3 hat die gleiche I-Koordinate
wie P1, und die Q-Koordinate wird an einem Punkt (3a, a) so platziert,
dass P1 : P3 = 3 : 1. Danach geht das Platzieren in der gleichen
Weise weiter, bis die in 7 gezeigten
16 Signalpunkte angeordnet sind.
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Gerade
Linien, für
die die Abstände
von einem Signalpunkt und dem Signalpunkt nächst diesem Signalpunkt genau
gleich sind, werden als Schwellenwerte festgelegt. Zum Beispiel
ist eine gerade Linie, für
die die Abstände
von P1 (3a, 3a) und seinem nächsten
Punkt P2 (a, 3a) genau gleich sind, die gerade Linie L, die parallel
zu der Q-Achse und durch den Mittelpunkt (2a, 3a) von P1 und P2
verläuft.
In diesem Fall wird die gerade Linie L als ein Schwellenwert festgelegt.
Für die
anderen Punkte werden Schwellenwerte in der gleichen Weise festgelegt.
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In
dieser Ausführung
wird daher die Amplitude eines Signalpunktes berechnet, indem die Amplitude
eines gemeinsamen Pilotsignals mit großer Leistung mit der von der
Basisstation gesendeten Leistungsverhältnis-Information multipliziert
wird. Signalpunkte können
daher mit dem Effekt angeordnet werden, dass das Rauschen verglichen
mit dem Bisherigen auf einem niedrigen Pegel gehalten wird.
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Bei
der QAM-Demodualtion werden von einer Mobilstation empfangene Empfangsdaten
in einer wie oben beschrieben festgelegten Signalraum-Darstellung
angeordnet, und der nächste
Signalpunkt zu den Empfangsdaten wird gefunden, indem eine Schwellenentscheidung
mit festgelegten Schwellenwerten getroffen wird. Information, die
dem so gefundenen Signalpunkt entspricht, wird als demodulierte
Daten genommen.
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In
dieser Ausführung
können
daher, da Signalpunkte basierend auf der Leistungsverhältnis-Information und einem
in einem von der Basisstaion gesendeten Signal enthaltenen gemeinsamen
Pilotsignal angeordnet werden, die Signalpunkte mit der Wirkung
angeordnet werden, dass Rauschen usw. auf einem niedrigen Pegel
gehalten werden. Und weil die Empfangsdatenbestimmung basierend
auf genauen in dieser Weise angeordneten Signalpunkten durchgeführt wird,
kann die QAM-Demodulation mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
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8 ist eine Signalraum-Darstellung
für den
Fall des Empfangs des gemeinsamen Pilotsignals mit einer kleinen
Amplitude. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, verändert sich die Amplitude des
gemeinsamen Pilotsignals, und sie wird bei P' platziert. Die Amplitude dieses Punktes
P' wird mit der
Leistungsverhältnis-Information
multipliziert, um die Amplitude von P1' zu bestimmen, und P1' wird basierend auf
der so bestimmten Amplitude platziert. Andere Signalpunkte werden
wie in 8 gezeigt mit
Bezug auf P1' platziert.
Auf diese Weise können,
wenn Fading, das ein empfangenes Signal entsprechend Änderungen
in den Kanalbedingungen beeinflusst, variiert, Signalpunkte entsprechend
diesem Fading geeignet angeordnet werden. Signalpunkte können daher
genau angeordnet und QAM-Modulation mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden,
selbst wenn sich die Kanalbedingungen ändern.
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In
dieser Ausführung
wird die Amplitude von P1 bestimmt, indem die Leistungsverhältnis-Information mit der
Amplitude von Punkt P, an dem ein gemeinsames Pilotsignal platziert
ist, multipliziert wird, aber es ist auch möglich, die Amplitude von Punkt
P, an dem ein gemeinsames Pilotsignal platziert ist, durch die Leistungsverhältnis-Information
entsprechend dem Verfahren zum Berechnen der Leistungsverhältnis-Information
zu teilen.
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Auch
ist in dieser Ausführung
nur der Fall beschrieben worden, wo der DSCH zum Senden an die Mobilstation 110-K benutzt
wird, aber seine Verwendung zum Senden an andere Mo bilstationen
ist ebenfalls möglich.
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Des
Weiteren ist in dieser Ausführung
nur der Fall beschrieben worden, wo die Leistungsverhältnis-Information
als das Verhältnis
der Sendeleistung eines gemeinsamen bekannten Signals zu der Sendeleistung
eines in einem Kanal, der kein bekanntes Signal hat, enthaltenen
Signals genommen wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht
auf den obigen Fall begrenzt, und das Verhältnis der Sendeleistung eines
gemeinsamen bekannten Signals zu der Sendeleistung eines anderen
bekannten Signals kann auch benutzt werden.
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Außerdem ist
in dieser Ausführung
nur der Fall beschrieben worden, wo Information, die das Verhältnis der
Sendeleistung eines in 7 gezeigten,
ein gemeinsames Pilotsignal anzeigenden Punktes P zu der Sendeleistung
eines in 7 gezeigten, ein
DSCH-Signal anzeigenden Signalpunktes angibt, von der Basisstation 100 als
Leistungsverhältnis-Information
gesendet wird, aber dies ist keine Beschränkung, und beim Berechnen der
Leistungsverhältnis-Information
ist es möglich,
dass sich ein vorbestimmtes gemeinsames Pilotsignal, wenn angebracht,
entsprechend dem Modulationsverfahren ändert, und es ist möglich, dass
sich ein vorbestimmtes DSCH-Signal, wenn angebracht, entsprechend
dem gemeinsamen Pilotsignal ändert.
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Ausführung 2
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Bei
dieser Ausführung
wird die QAM-Modulation mit hoher Genauigkeit durchgeführt, indem
das Verhältnis
des Mittelwertes der Empfangsleistung des gemeinsamen Pilotsignals
zu dem Mittelwert der Empfangsleistung eines in einem DSCH enthaltenen vorbestimmten
Signals auf der Mobilstationsseite berechnet wird (mittleres Leistungsverhältnis),
und die Signalraum-Darstellung basierend auf diesem mittleren Leistungsverhältnis bestimmt
wird.
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9 ist ein Blockschaltbild,
das die Konfiguration einer Funkübertragungsvorrichtung
nach Ausführung 2 der
vorliegenden Erfindung zeigt. Wie gezeigt, ist in der Konfiguration
einer Übertragungsvorrichtung
nach dieser Ausführung
der Leistungsverhältnis-Extraktionsabschnitt 119 der
in 4 gezeigten Übertragungsvorrichtung
weggelassen, der Kanalschätzungsabschnitt
(CES) 117 ist durch einen Kanalschätzungsabschnitt (CES) 601 ersetzt,
und der DSCH-Demodulationsabschnitt (DSCH DMS) 121 ist
durch einen DSCH-Demodulationsabschnitt (DSCH DMS) 602 ersetzt.
Teile in 9, die mit
denen in 4 identisch
sind, haben die gleichen Codes, und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.
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Der
Kanalschätzungsabschnitt 601 führt eine Kanalschätzung unter
Verwendung eines durch den DPCH-Entspreizungsabschnitt 114 entspreizten
dedizierten Pilotsignals durch und berechnet Kanalschätzungen
(Amplitudenschwankung und Phasendrehbetrag). Von den berechneten
Kanalschätzungen
wird dann die Amplitudenschwankung an den DPCH-Demodulationsabschnitt 118 und
den DSCH-Demodulationsabschnitt 602 ausgegeben.
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Basierend
auf den Kanalschätrungen
von dem Kanalschätrungsabschnitt 116,
der Amplitudenschwankung von dem Kanalschätrungsabschnitt 601 und
dem Signal, das das Modulationsverfahren angibt, von dem Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120 wechselt
der DSCH-Demodulationsabschnitt 602 das Modulationsverfahren,
führt eine
vorbestimmte Demodulationsverarbeitung auf von dem DSCH-Entspreizungsabschnitt 115 ausgegebenen Daten
d1 durch und erlangt demodulierte Daten.
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Der
DSCH-Demodulationsabschnitt 602 wechselt das Demodulationsverfahren
basierend auf dem das Modulationsverfahren anzeigenden Signal von
dem Modulationsverfahren-Bestimmungsabschnitt 120. Wenn
als Folge dieses Wechsels eine QAM-Demodulation durchgeführt wird,
wird der Mittelwert für
einen Schlitz der Empfangsleistung eines in dem QAM-modulierten DSCH
enthaltenen vorbestimmten Signals basierend auf der Amplitudenschwankung
von dem Kanalschätrungsabschnitt 601 berechnet.
Dann wird das Verhältnis
des berechneten Empfangsleistungs-Mittelwerts zu der basierend auf
den Kanalschätrungen
von dem Kanalschätrungsabschnitt 116 berechneten
Empfangsleistung des gemeinsamen Pilotsignals berechnet und als
das mittlere Leistungsverhältnis
genommen. Signalpunkte werden basierend auf dem so berechneten mittleren
Leistungsverhältnis
und den Kanalschätzungen
von dem Kanalschätrungsabschnitt 116 angeordnet,
und QAM-Modulation wird durchgeführt, indem
Schwellenentscheidungen basierend auf den angeordneten Signalpunkten
getroffen werden. Hinsichtlich der Berechnung des Mittelwertes der
Empfangsleistung des dedizierten Pilotsignals kann ein Mittelwert
für ein
anderes Zeitintervall anstatt in jedem Schlitz berechnet werden.
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Die
Anordnung von Signalpunkten nach dieser Ausführung wird nun wieder mit Verweis
auf 7 beschrieben. In
dieser Ausführung
wird die Amplitude von Punkt P nicht mit der Leistungsverhältnis-Information
multipliziert wie in Ausführung
1, und die Amplitude von P1 wird durch Multiplizieren der Amplitude
von Punkt P mit dem oben beschriebenen mittleren Leistungsverhältnis bestimmt.
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Um
P1, wie in 7 gezeigt,
zu platzieren, werden die Phase und Amplitude von P1 bestimmt. Die
Phase von P1 ist die gleiche wie die des gemeinsamen Pilotsignals.
Das gemeinsame Pilotsignal wird mit dem kompensierten kanalgeschätzten Phasendrehbetrag
an Punkt P in der I-Q-Ebene platziert, und die Phase von P1 wird
mit Bezug auf die Phase von Punkt P bestimmt. Für die Amplitude von P1 wird die
Amplitude von Punkt P (Abstand vom Ursprung) mit dem mittleren Leistungsverhältnis multipliziert, und
das Ergebnis wird als die Amplitude von P1 genommen. P1 (3a, 3a)
wird dann basierend auf der Phase und der so bestimmten Amplitude
platziert. P2 bis P16 und Schwellenwerte werden dann angeordnet,
und die Empfangsdatenbestimmung wird in der gleichen Weise wie in
Ausführung
1 durchgeführt.
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Nach
dieser Ausführung
werden daher, auch wenn die Sendeleistungsverhältnis-Information des gemeinsamen
Pilotsignals und des DSCH-Signals von der Basisstation nicht übermittelt
wird, die Empfangsleistung des gemeinsamen Pilotsignals und die Empfangsleistung
des DSCH in der Mobilstation gemessen, und das Leistungsverhältnis wird
dann geschätzt,
mit dem Ergebnis, dass die Demodulation genau durchgeführt werden
kann, auch wenn Amplitudenmodulation für einen DSCH, der kein bekanntes
Signal hat, verwendet wird.
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Bei
dieser Ausführung
wird die Amplitude von P1 bestimmt, indem das mittlere Leistungsverhältnis mit
der Amplitude von Punkt P, an dem ein gemeinsames Pilotsignal platziert
wird, multipliziert wird, aber es ist auch möglich, das mittlere Leistungsverhältnis durch
die Amplitude von Punkt P, an dem ein gemeinsames Pilotsignal platziert
wird, zu teilen oder die Amplitude des gemeinsamen Pilotsignals durch
das mittlere Leistungsverhältnis
entsprechend dem Verfahren zum Berechnen der Leistungsverhältnis-Information
zu teilen.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungen ist
nur der Fall beschrieben worden, wo eine Basisstationsvorrichtung
mit einer Mobilstationsvorrichtung kommuniziert, aber die vorliegende
Erfindung ist nicht darauf begrenzt, und eine Kommunikation kann auch
mit einem Kommunikations-Endgerät
anders als eine Mobilstation durchgeführt werden.
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Wie
oben beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, die Demodulation von
Amplitudenmodulation mittels eines gemeinsamen Pilotsignals durchzuführen, selbst
wenn Amplitudenmodulation auf einem DSCH, der über kein bekanntes Signal verfügt, verwendet
wird.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist zur Verwendung in einem Kommunikations-Endgerät geeignet, das
M-rangige Quadratur-Amplitudenmodulation und ein Demodulationsverfahren
durchführt,
mit dem die Demodulation eines M-rangig Quadratur-amplitudenmodulierten
Funksignals durchgeführt
wird.