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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der
Direktfolgen-Spreizspektrum-Kommunikation (DSSS-Kommunikation) und insbesondere
auf die Auswahl von Abtastwertströmen für die Entspreizung und für die Demodulation
in einem Codemultiplex-Vielfachzugriff-RAKE-Empfänger (CDMA-RAKE-Empfänger).
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Beschreibung des Standes der
Technik
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In
der Spreizspektrum-Kommunikation wie etwa in CDMA-Systemen werden
Pseudozufallsrausch-Folgen (PN-Folgen) verwendet, um durch Erhöhen der
Bandbreite (d. h. durch Spreizung) eines Basisbandsignals Spreizspektrumsignale
zu erzeugen. Eine von der Basisstation gesendete Vorwärtsübertragungsstrecken-Signalform
kann eine Pilotsignalform und eine Datensignalform umfassen. Beide Signalformen
werden mit denselben durch den Kanal eingeführten relativen Phasen- und
Amplitudenverzerrungen empfangen. Die Pilotsignalform ist eine unmodulierte
PN-Folge, die, wie im Gebiet als "pilotunterstützte Demodulation" gut bekannt ist,
bei dem Demodulationsprozess unterstützt. Herkömmliche pilotunterstützte Demodulationsverfahren
enthalten üblicherweise
die folgenden Schritte: (i) Demodulieren der Pilotsignalform, (ii)
Schätzen
der relativen Phase und Amplitude der Pilotsignalform, (iii) Korrigieren
der Phase der Datensignalform unter Verwendung der geschätzten Phase
der Pilotsignalform und (iv) Einstellen des Gewichts der Datensymbole,
die in einem RAKE-Empfänger
in einer Maximalverhältniskombination
verwendet werden, anhand der geschätzten Amplitude der Pilotsignalform.
Wie im Gebiet bekannt ist, werden die Schritte (iii) und (iv) oben als
ein "Punktprodukt" ausgeführt. Herkömmlich werden
die Schritte (i) bis (iv) in Hardware ausgeführt. In einigen herkömmlichen
Verfahren können
eine Steuereinheit mit einer Zentraleinheit (CPU) und/oder ein digitaler
Signalprozessor (DSP) einige der oben beschriebenen Schritte ausführen.
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1 veranschaulicht
einen herkömmlichen IS-95A-
oder TIA/EIA-95-B-Vorwärtsübertragungsstrecken-Basisstationssender 10 (Stand
der Technik). Es wird ein Pilotkanal 12 erzeugt, der keine
Daten besitzt. Das heißt,
die Daten sind alle als "0"-Bits vorgegeben.
Der Pilotkanal wird mit einem Walsh-Code vom Walsh- Code-Generator 14 mit 1,2288
Mcps (Megachips pro Sekunde) moduliert oder maskiert. In den IS-95A-
und TIA/EIA-95-B-Systemen werden 64 orthogonale Walsh-Codes, jeweils mit
64 Bits, verwendet. Der Walsh-Code H0 wird
zum Modulieren des Pilotkanals verwendet.
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Außerdem ist
ein Verkehrs- oder Funkrufkanal gezeigt, auf den hier als ein Informationskanal Bezug
genommen wird. Die Daten werden mit einer von mehreren Datenraten
von 9,6 kBit/s (Kilobit pro Sekunde) bis 1,2 kBit/s eingegeben.
Die Daten werden im Codierer 16 mit einem Bit pro zwei
Codesymbole codiert, so dass die Ausgabe des Codierers 16 von
19,2 kS/s (Kilosymbole pro Sekunde) bis 2,4 kS/s schwankt. Die Symbolwiederholungsvorrichtung 18 wiederholt
die Codesymbole 1- bis 8-mal, um ein 19,2-kS/s-Signal zu erzeugen.
Anders gesagt, pro Codesymbol werden entweder 1, 2, 4 oder 8 Modulationssymbole
erzeugt. Daraufhin wird der Informationskanal mit einem Langcode
mit derselben Rate von 19,2 kS/s verwürfelt. In der Norm IS-2000
sind weitere Raten beschrieben. Der Informationskanal wird mit einem
anderen Walsh-Code als dem, der zum Maskieren des Pilotkanals verwendet
wird, z. B. mit dem Code HT, maskiert.
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Nachdem
er mit Walsh-Codes moduliert worden ist, wird jeder Kanal mit einem
gemeinsamen Kurzcode oder einer PN-Folge gespreizt. Jeder Kanal
wird in einen I- und in einen Q-Kanal geteilt und mit I- und Q-Kanal-PN-Folgen
gespreizt. Dadurch, dass die I-Kanäle mit einer Sinusfunktion
multipliziert werden, während
die Q-Kanäle
mit einer entsprechenden Cosinusfunktion multipliziert werden, wird eine
90-Grad-Phasenverschiebung eingeführt. Daraufhin werden die I-
und die Q-Kanäle
zu einem QPSK-Kanal summiert. In den Normen IS-95A und TIA/EIA-95-B
werden sowohl den I- als auch den Q-Kanälen dieselben Basisbandsymbole
zugewiesen. Die Kombination aller QPSK-Kanäle einschließlich Pilot-,
Synchronisations-, Funkruf- und Verkehrskanal, kann als eine Verbundsignalform
betrachtet werden. Diese Verbundsignalform wird daraufhin in der
Frequenz aufwärtsumgesetzt
(nicht gezeigt) und gesendet.
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2 ist
ein herkömmlicher
IS-95A- oder TIA/EIA-95-B-CDMA-Empfänger (Stand der Technik). Die
gesendeten Signale werden in dem Mobilstationsempfänger 50 als
analoge Informationen empfangen und im A/D 52 in einen
digitalen I- und Q-Abtastwertstrom umgesetzt. Um die Mehrwegverzögerungen
in demselben Strom variabel zu verzögern und zu verstärken, so
dass eine Verschlechte rung wegen Schwund minimiert werden kann,
wird herkömmlich
ein Mehrfinger-RAKE
verwendet. Drei Demodulationsfinger, der Demodulationsfinger 1 (54),
der Demodulationsfinger 2 (56) und der Demodulationsfinger
3 (58) empfangen alle denselben I- und Q-Abtastwertstrom,
der der Einfachheit halber als eine einzelne Linie dargestellt worden
ist. Jeder Demodulationsfinger ist einem der Abtastwertstrom-Mehrwegverzögerungen
zugewiesen. Es werden PN-Codes und Walsh-Codes mit Verzögerungen erzeugt, die mit den
Mehrwegverzögerungen
des zu demodulierenden Abtastwertstroms vereinbar sind. Im Kombinator 60 wird
der Abtastwertstrom von den mehreren Wegen anhand eines Maximalverhältniskombinations-Prinzips
(MRC-Prinzips) kohärent kombiniert.
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Die
Normen IS-2000 schlagen mehrere Informationskanäle mit einer Vielzahl von Symbolraten vor
und künftige
Verwendungen werden diese enthalten. Im Prozess der Demodulation
dieser Informationskanäle
sind eine Vielzahl von Symbolakkumulationsperioden erforderlich.
Herkömmlich
wird ein Symbol in der Kommunikation der Normen IS-95A und TIA/EIA-95-B
in dem Sender mit 64 PN-Chips
gespreizt. Im Empfänger
wird das Symbol dadurch wiedergewonnen, dass es entspreizt, demaskiert
und über
eine Periode von 64 PN-Chips akkumuliert wird. Das akkumulierte
Symbol wird Weich- oder Soft-Symbol genannt. Herkömmlich wird
das Soft-Symbol nach der Akkumulation unter Verwendung der Pilotsignalform
als eine Phasen- und Amplitudenreferenz in Bezug auf die Phase korrigiert
und in Bezug auf die Amplitude gewichtet.
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Außerdem kann
der Empfänger 50 einen
Abtastwertstrom empfangen, der Signale von mehr als einer Basisstation
enthält.
Die Basisstationen werden unter Verwendung von Versätzen des
PN-Spreizcodes zeitlich genau eingestellt und synchronisiert. Das
heißt,
der von zwei verschiedenen Basisstationen empfangene Abtastwertstrom
hat Verzögerungen,
die üblicherweise
viel größer als
Mehrwegverzögerungen
sind. Der Empfänger 50 hat
Diversity-Eigenschaften, die ermöglichen,
dass er den Abtastwertstrom von mehreren Basisstationen, z. B. für eine Gesprächsumschaltung,
demoduliert.
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In
einigen herkömmlichen
CDMA-RAKE-Empfängern
sind die Ausgänge
mehrerer Demodulationsfinger "fest
verdrahtet", um
die gemeinsamen Informationssignale in einem Abtastwertstrom zu
kombinieren. Die Entscheidungs- und Datenübertragungsoperationen der
einzelnen Fingerkanäle sind
vorgegeben. Die Festverdrahtung verringert die Flexibilität, da die
Fingerkanäle
der Demodulationsfinger stets mit den gleichen Partnerfingerkanälen kombiniert
werden müssen.
Somit sind die Anzahl der Informationskanäle, die Informationskanalreihenfolge
und die Informationskanäle,
die über
Demodulationsfinger kombiniert werden können, notwendig beschränkt, wenn
die Fingerkanalausgänge
in einer fest verdrahteten Anordnung verbunden sind. Die Festverdrahtung
ermöglicht
nicht, dass Partnerfingerkanäle
mit anderen Kombinatorkanälen
verwendet werden. Ein herkömmlicher
Empfänger
mit einer festen Anzahl von Fingerkanälen in jedem Demodulationsfinger
kann nur eine solche feste Anzahl von IS-2000-Norm-Informationskanälen demodulieren.
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Alternativ
können
die von dem Demodulationsfinger ausgegebenen Soft-Symbole gepuffert
und zur Kombination über
einen Datenbus zu einer CPU oder zu einem DSP übertragen werden. Dieser Software-Kombinationszugang
schafft Flexibilität,
da die Fingerkanäle
potentiell in irgendeiner Variation kombiniert werden können. Allerdings
kann die CPU oder der DSP nicht genug Bandbreite haben, um die Geschwindigkeit
der Hardware-Kombinationslösungen zu
versorgen, noch erweisen sich solche Lösungen als leistungseffizient.
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Es
wäre vorteilhaft,
wenn ein CDMA-Empfänger
entworfen werden könnte,
der die Flexibilität maximiert,
um zu ermöglichen,
dass die Demodulationsfinger zur Demodulation irgendeines Abtastwertstroms
verwendet werden und dass die Fingerkanäle des Demodulationsfingers
zur Demodulation irgendeines Informationskanals in einem Abtastwertstrom
verwendet werden.
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Es
wäre vorteilhaft,
wenn ein CDMA-Empfänger
entworfen werden könnte,
der die Anzahl von Demodulationsfingern, die zur Demodulation von
Informationskanälen
in vielen verschiedenen Abtastwertströmen erforderlich sind, minimiert.
Zu diesem Zweck wäre
es wünschenswert,
wenn zur Demodulation von Informationskanälen in irgendeinem der Abtastwertströme irgendein
Demodulationsfinger ausgewählt
werden könnte.
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Es
wäre vorteilhaft,
wenn ein CDMA-Empfänger
zur Demodulation mehrerer Abtastwertströme von mehreren Trägersignalen
verwendet werden könnte.
Zu diesem Zweck wäre
es nützlich,
wenn die Demodulationsfinger die an verschiedenen Antennen empfangenen
Abtastwertströme
unabhängig
demodulieren könnten.
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Das
Europäische
Patent Nr. 0794623 beschreibt einen Spreizspektrum-Kommunikationsempfänger, der
mehrere Finger umfasst, die jeweils einen Entspreizerteil, einen
Teil für
inverse orthogonale Umsetzung und einen Demodulationsteil umfassen.
Ein Kanalkombinationsteil kombiniert demodulierte Symbole der mehreren
Finger. Ein Steuerteil steuert die mehreren Finger anhand orthogonaler Kanalzuordnungsinformationen
und Kanalzustandsinformationen so, dass die Finger einen RAKE-Prozess
ausführen,
wenn die Kanalinformationen angeben, dass die zu sendenden Daten
in einem Sender einem orthogonalen Kanal zugeordnet werden, wobei
die Finger einen parallelen Demodulationsprozess ausführen, wenn
die Kanalinformationen angeben, dass die zu sendenden Daten in einem
Empfänger
mehreren orthogonalen Kanälen
zugeordnet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
werden ein DSSS-Kommunikationsempfänger und DSSS-Demodulationsfinger
geschaffen, die Informationskanäle
in mehreren Abtastwertströmen
demodulieren können.
Das System enthält
mehrere Demodulationsfinger, wobei jeder Demodulationsfinger die
mehreren Abtastwertströme
empfängt.
Jeder Demodulationsfinger ist mit einer Steuereinheit verbunden,
um Abtastwertstrom-Auswahlbefehle zu empfangen. Jeder Demodulationsfinger
demoduliert Informationskanäle
in dem ausgewählten
Abtastwertstrom und stellt Soft-Symbole für einen Kombinator bereit.
Jeder Demodulationsfinger enthält
einen Multiplexer (MUX), um die mehreren Abtastwertströme zu empfangen. Abtastwertstrom-Auswahlbefehle
zu dem MUX steuern die MUX-Eingangsauswahl. Vorzugsweise hat jeder
MUX einen Ausgang, um den ausgewählten
Abtastwertstrom bereitzustellen. Außerdem enthält jeder Demodulationsfinger
mehrere Fingerkanäle,
wobei jeder Fingerkanal so mit einem Ausgang des MUX gekoppelt ist,
dass er den ausgewählten
Abtastwertstrom nach einer Entspreizungsoperation empfängt. Außerdem empfängt jeder
Fingerkanal einen Demaskierungscode, um einen Informationskanal
in dem ausgewählten
Abtastwertstrom zu demaskieren und Soft-Symbole von dem demaskierten
Informationskanal bereitzustellen Vorzugsweise wird der Demaskierungscode
außerhalb
des Demodulationsfingers erzeugt und so bereitgestellt, dass jeder Fingerkanal
einen Demaskierungscode empfängt, der
dem zu demodulierenden Informationskanal entspricht.
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Wie
oben erwähnt
wurde, umfassen IS-2000-Norm-Sendungen die Verwendung von drei unabhängigen Trägerfrequenzen,
die in drei entsprechende Abtastwertströme umgesetzt werden. Die Steuereinheit
bestimmt, welcher Abtastwertstrom durch jeden Demodulationsfinger
demoduliert werden soll, und sendet dementsprechend Abtastwertstrom-Auswahlen.
Der Demodulationsfinger hat die Flexibilität, irgendeinen der Abtastwertströme zu demodulieren.
Das heißt,
für die
Demodulation kann irgendein Abtastwertstrom ausgewählt werden.
Zum Beispiel kann die Steuereinheit in einem Aspekt der Erfindung
für jeden
der drei Abtastwertströme
einen anderen Demodulationsfinger auswählen. In einem weiteren Aspekt
kann derselbe Abtastwertstrom durch zwei, drei oder mehr Demodulationsfinger gleichzeitig
demoduliert werden. Dieses letztere Merkmal ermöglicht, dass ein Empfänger einen
Abtastwertstrom mit mehr Informationskanälen demoduliert, als es Fingerkanäle gibt,
so dass die Informationskanäle
in dem Abtastwertstrom zwischen der Kombination von zwei oder mehr
Demodulationsfingern demoduliert werden. Ferner ermöglicht das Merkmal
der unabhängigen
Auswahl, dass die Demodulationsfinger für Weichgesprächsumschaltungen
und für
die Mehrwegdemodulation verwendet werden. Wichtiger ist, dass das
Merkmal der unabhängigen
Auswahl für
jeden Abtastwertstrom die Zuweisungen eines beliebigen Demodulationsfingers und
Fingerkanals zulässt.
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Außerdem wird
ein Verfahren zum Demodulieren von Informationskanälen in mehreren
Abtastwertströmen,
die von entsprechenden Trägerfrequenzen
abgeleitet sind, geschaffen. Das Verfahren umfasst: Empfangen mehrerer
Abtastwertströme
bei jedem von mehreren Demodulationsfingern; Auswählen eines
Abtastwertstroms aus der Mehrzahl von Abtastwertströmen bei
jedem Demodulationsfinger in Reaktion auf einen Abtastwertstrom-Auswahlbefehl;
und Betreiben jedes Demodulationsfingers, um Soft-Symbole von dem
ausgewählten
Abtastwertstrom bereitzustellen; gekennzeichnet durch: Steuern der
Auswahl bei jedem der mehreren Demodulationsfinger unabhängig von
anderen der mehreren Demodulationsfinger. Vorzugsweise enthält jeder
Abtastwertstrom einen Informationskanal, so dass der Betrieb des
Demodulationsfingers Soft-Symbole von einem demaskierten Informationskanal
in dem ausgewählten
Abtastwertstrom bereitstellt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Für ein umfassenderes
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und von deren Vorteilen wird nun Bezug
genommen auf die folgende ausführliche Beschreibung
bestimmter einzelner und veranschaulichender Ausführungsformen
und von deren Merkmalen und Aspekten, die lediglich beispielhaft
ist und auf die Figuren der beigefügten Zeichnung Bezug nimmt,
in der:
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1 einen
herkömmlichen
IS-95A- oder TIA/EIA-95-B-Vorwärtsübertragungsstrecken-Basisstationssender
(Stand der Technik) veranschaulicht.
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2 ein
herkömmlicher
IS-95A- oder TIA/EIA-95-B-CDMA-Empfänger (Stand der Technik) ist.
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3 ein
schematischer Blockschaltplan ist, der einen Empfänger veranschaulicht.
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4 eine
Darstellung von Informationskanälen
ist, die in entsprechende Trägerfrequenzen, Abtastwertströme und Soft-Symbole
transformiert werden.
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5 ein
schematischer Blockschaltplan ist, der ausführlich Aspekte des Empfängers aus 3 darstellt.
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6 ein
schematischer Blockschaltplan ist, der einen Demodulationsfinger
veranschaulicht.
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7 ein
Beispiel veranschaulicht, in dem drei Demodulationsfinger jeweils
einen anderen Abtastwertstrom demodulieren.
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8 ein
Beispiel veranschaulicht, in dem drei Demodulationsfinger jeweils
denselben Abtastwertstrom demodulieren.
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9 ein
Beispiel veranschaulicht, in dem die Demodulationsfinger A bis C
verwendet werden können,
um die Demodulation der Abtastwertströme, die wegen der mehreren
Wege eine Verschlechterung erlitten haben, zu verbessern.
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10 ein
Ablaufplan ist, der ein Verfahren für einen DSSS-Kommunikationsempfänger zum
Demodulieren von Informationskanälen
in mehreren Abtastwertströmen
veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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3 ist
ein schematischer Blockschaltplan, der einen Empfänger 100 veranschaulicht.
Der Empfänger 100 besitzt
eine Antenne 102, um mehrere Trägersignale einschließlich der
Trägersignale
A, B und C, die in dieser Reihenfolge durch die Bezugszeichen 104, 106 und 108 dargestellt
sind, zu empfangen, wobei jedes Trägersignal eine andere Frequenz
hat. Der Einfachheit halber werden diese Trägersignale hier als Träger bezeichnet.
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Die
Träger 104–108 werden
in einen 90-Grad-Phasenverschiebungsblock 110 eingegeben,
wo die gleichphasigen und die Quadratur-Phasen-Abschnitte des Trägersignals
in einen I- und in einen Q-Kanal getrennt werden. Die Träger A, B
und C werden von dem 90-Grad-Phasenverschiebungsblock 110 ausgegeben
und für
den A/D-Umsetzer 112 bereitgestellt, wo sie in jeweilige
Abtastwertströme
A, B und C umgesetzt werden. Die Abtastwertströme werden für jeden der Demodulationsfinger einschließlich des
Demodulationsfingers A (114), des Demodulationsfingers
B (116), des Demodulationsfingers C (118) und
des Demodulationsfingers n (120), wobei n irgendeine ganze
Zahl sein kann, bereitgestellt. In einem bevorzugten Aspekt der
Erfindung ist n = 6. Wie gezeigt ist, stellen die Datenlinien, die
den A/D-Umsetzer 112 und die Demodulationsfinger 114–120 verbinden,
tatsächlich
mehrere Abtastwertströme
dar, die jeweils einen I- und einen Q-Kanal besitzen. 3 zeigt
drei Träger
(A, B und C), die jeweils den Abtastwertströmen A, B und C entsprechen.
Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine besondere
Anzahl von Trägern
oder Abtastwertströmen
beschränkt.
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4 ist
eine Darstellung von Informationskanälen, die in entsprechende Trägerfrequenzen, Abtastwertströme und Soft-Symbole
transformiert werden. Der Träger
A (104) (siehe 3) enthält mehrere modulierte Informationskanäle, wie
sie in dem oben in der Erläuterung
von 1 beschriebenen Modulationsprozess gezeigt sind.
Es sind die Informationskanäle
1, 2 bis n gezeigt, wobei n irgendeine ganze Zahl sein kann. Üblicherweise
sind die Informationskanäle
Verkehrs-(Sprach-
und Daten-) oder Funkrufkanäle,
wobei sie aber auch Synchronisations- oder Steuerkanäle sein können. Der Träger A wird
am Ausgang des A/D-Umsetzers 112 in den Abtastwertstrom
A umgesetzt (siehe 3). Gleichfalls enthält jeder
Träger
oder Abtastwertstrom mehrere Informationskanäle. Der Träger B (der Abtastwertstrom
B) enthält
die Informationskanäle
10, 20 bis n0 und der Träger C (der Abtastwertstrom
C) enthält die
Informationskanäle
11, 21 bis n1. Wie im Folgenden ausführlicher erläutert wird
und wie im Gebiet gut bekannt ist, führen die Demodulationsfinger
Operationen zum Entspreizen und Demaskieren der Informationskanäle zum Wiedergewinnen
der Soft-Symbole aus. Selbstverständlich enthält die Operation der Demodulation,
wie sie hier verwendet wird, die Operationen des Entspreizens, des
Demodulierens, des Akkumulierens und der Pilotsymbol-Punktprodukt-Operationen.
Außerdem
können
die verschiedenen Träger
und Abtastwertströme
selbstverständlich
gemeinsame Informationskanäle
enthalten. Das heißt,
der Informationskanal 1 im Abtastwertstrom A kann derselbe wie die
Informationskanäle
10 im Abtastwertstrom B und die Informationskanäle 11 im Abtastwertstrom C sein. Allerdings können die
Informationskanäle
von jedem Abtastwertstrom in einigen Aspekten der Erfindung zu einem
gemeinsamen Strom von Soft-Symbolen kombiniert werden. Kurz zu 1 zurückkehrend,
hängen
die Soft-Symbole am Ausgang der Demodulationsfinger mit den codierten
Datenbits am Ausgang des Codierers 16 zusammen. Obgleich
nur drei Träger
(Abtastwertströme)
gezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine
besondere Anzahl von Trägern
(Abtastwertströmen)
beschränkt.
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5 ist
ein schematischer Blockschaltplan, der ausführlich Aspekte des Empfängers 100 aus 3 zeigt.
Es sind die Abtastwertströme
A, B und C gezeigt, wobei die I- und Q-Kanäle der Einfachheit halber als
eine gemeinsame Datenlinie gezeigt sind. Jeder der Träger besitzt
einen unabhängigen
Ausgang von einem separaten 90-Grad-Phasenverschiebungsblock, wobei
der Träger
A vom 90-Grad-Block 110a ausgegeben wird, der Träger B vom
90-Grad-Block 110b ausgegeben wird und der Träger C vom
90-Grad-Block 110c ausgegeben wird. Gleichfalls hat jeder
der Abtastwertströme
einen unabhängigen
Ausgang von einem getrennten A/D-Umsetzer, wobei der Abtastwertstrom
A vom A/D 112a ausgegeben wird, der Abtastwertstrom B vom
A/D 112b ausgegeben wird und der Abtastwertstrom C vom
A/D 112c ausgegeben wird. Jeder der Demodulationsfinger 114–120 besitzt
einen Abtastwertstrom-Eingang zum Empfangen der mehreren Abtastwertströme. Wie
gezeigt ist, werden die Abtastwertströme A, B und C von den Demodulationsfingern 114–120 empfangen.
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Es
ist eine Steuereinheit 122 gezeigt, die einen Ausgang besitzt,
der mit einem Abtastwertstrom-Auswahleingang jedes der Demodulationsfinger 114–120 verbunden
ist. Die Steuereinheit 122 führt jedem Demodulationsfinger
Befehle zu, die den zu demodulierenden Abtastwertstrom auswählen. Das
heißt,
jeder Demodulationsfinger wählt
in Reaktion auf Abtastwertstrom-Auswahlbefehle von der Steuereinheit 122 aus
den mehreren Abtastwertströmen
einen Abtastwertstrom aus. In Reaktion auf die Abtastwertstrom-Auswahlbefehle
stellt jeder Demodulationsfinger Soft-Symbole von dem ausgewählten Abtastwertstrom
für einen
Kombinator bereit (nicht gezeigt).
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Um
den ausgewählten
Abtastwertstrom zu demodulieren, muss jeder Demodulationsfinger
den bei der Erläuterung
von 1 beschriebenen Spreizungs- und Maskierungsprozess im Wesentlichen umkehren.
Somit ist eine PN-Folge, eine für
jeden der I- und Q-Kanäle
des ausgewählten
Abtastwertstroms, erforderlich. Außerdem ist zum Demaskieren jedes
der Informationskanäle
in dem ausgewählten Abtastwertstrom
ein verschiedener Walsh-Code erforderlich. Selbstverständlich ist
ein Walsh-Code, wie er hier verwendet wird, äquivalent einem Demaskierungscode.
In einigen Aspekten der Erfindung erzeugt jeder Demodulationsfinger
die PN- und Walsh-Codes, die für
seine Entspreizungs- und Demaskierungsoperationen notwendig sind.
Alternativ können
einige oder alle dieser Operationen außerhalb des Demodulationsfingers
ausgeführt
werden. In dem bevorzugten Aspekt der Erfindung führt ein Codegeneratorblock 126 jedem
der Demodulationsfinger 114–120 die PN- und die
Walsh-Codes zu.
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6 ist
ein Prinzipschaltbild, das einen Demodulationsfinger veranschaulicht.
Genauer ist der Demodulationsfinger A (114) gezeigt, wobei
der Demodulationsfinger 114 aber repräsentativ für die anderen Demodulationsfinger 114–120 ist.
Die drei Abtastwertströme
werden an dem Abtastwertstrom-Eingang empfangen. Ein Abtastwertstrom-Auswahleingang
empfängt
Abtastwertstrom-Auswahlbefehle und ein Code-Eingang empfängt die
für die
Entspreizungs- und Demaskierungsoperationen erforderlichen PN- und
Walsh-Codes.
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Ein
MUX 200 besitzt mehrere Abtastwertstrom-Eingänge, die
mit dem Demodulationsfinger-Abtastwertstrom-Eingang verbunden sind.
Wie gezeigt ist, besitzt der MUX 200 drei Abtastwertstrom-Eingänge, die
den drei Abtastwertströmen
entsprechen. Außerdem
besitzt der MUX 200 einen Abtastwertstrom-Auswahleingang,
der mit dem Demodulationsfinger-Abtastwertstrom-Auswahleingang verbunden
ist, um Befehle von der Steuereinheit 122 (nicht gezeigt)
zu empfangen. Es wird noch einmal angemerkt, dass der MUX 200 nicht
auf irgendeine besondere Anzahl von Eingängen oder Abtastwertströmen beschränkt ist.
Der MUX 200 wählt
in Reaktion auf die Abtastwertbefehle einen Abtastwertstrom aus
und stellt an dem Ausgang den ausgewählten Abtastwertstrom bereit.
Der Einfachheit halber sind die I- und Q-Kanäle der Abtastwertströme mit einer einzelnen
Datenlinie dargestellt.
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Der
Ausgang des MUX 200 ist mit einer Entspreizungseinheit 202 verbunden,
die einen Eingang zum Empfangen des I- und des Q-Kanals des ausgewählten Abtastwertstroms
besitzt. Außerdem besitzt
die Entspreizungseinheit 202 einen Eingang, der mit dem
Demodulationsfinger-Code-Eingang verbunden ist, um die zum Entspreizen
des ausgewählten
Abtastwertstroms verwendete PN-Folge zu empfangen. Wie oben erläutert wurde,
sind getrennte I- und Q-PN-Folgen erforderlich. Die entspreizte
Abtastwertstrom-Ausgabe von der Entspreizungseinheit 202 wird
dem Abtastwertstrom-Eingang mehrerer Fingerkanäle zugeführt. Genauer werden die Abtastwertströme mehreren
Demaskierungseinheiten 204–208 zugeführt, die
in dieser Reihenfolge den Fingerkanälen 210–214 zugeordnet
sind. Die Fingerkanäle 210–214 sind
mit den Demaskierungseinheiten 204–208 gezeigt, wobei
die Erfindung aber nicht auf irgendeine besondere Anzahl von Fingerkanälen beschränkt ist.
Jede der Demaskierungseinheiten 204–208 empfängt von
dem Demodulationsfinger-Code-Eingang und schließlich von dem Code-Generator 126 (siehe 5)
einen Walsh-Code.
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Zum
Beispiel wird der Abtastwertstrom A zur Demodulation durch den Demodulationsfinger
A (114) ausgewählt.
Kurz anhand von 4 ist zu sehen, dass der Abtastwertstrom
A wenigstens drei Informationskanäle (1, 2 und n) enthält. Jeder
dieser Informationskanäle
wird in dem Sender mit einem Walsh-Code maskiert. Zum Beispiel wird
der Walsh-Code H1 verwendet, um den Informationskanal 1 zu maskieren,
wird der Walsh-Code H2 verwendet, um den Informationskanal 2 zu
maskieren, und wird der Walsh-Code Hn verwendet, um den Informationskanal
n zu maskieren. Wieder anhand von 6 wird der
Walsh-Code H1 der Demaskierungseinheit 204 zugeführt, um
den Informationskanal 1 zu demaskie ren, wird der Walsh-Code H2 der
Demaskierungseinheit 206 zugeführt, um den Informationskanal
2 zu demaskieren, und wird der Walsh-Code Hn der Demaskierungseinheit 208 zugeführt, um
den Informationskanal n zu demaskieren.
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Die
Ausgaben der Demaskierungseinheiten 204–208 werden für jeweilige
Akkumulatoren 216–220 bereitgestellt,
wo die Soft-Symbole akkumuliert werden. Die Soft-Symbole werden
durch jeden mit dem Demodulationsfinger-Soft-Symbolausgang verbundenen
Fingerkanal 210–214 und schließlich an
den Kombinator 124 (siehe 3) ausgegeben.
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7 veranschaulicht
ein Beispiel, in dem drei Demodulationsfinger 114–118 jeweils
einen anderen Abtastwertstrom demodulieren. Die Steuereinheit 122 (nicht
gezeigt) sendet für
den Demodulationsfinger A (114) Befehle zum Demodulieren
des Abtastwertstroms A. Im Ergebnis stellt der Demodulationsfinger
A (114) an seinem Soft-Symbolausgang Soft-Symbole vom Abtastwert
A bereit. Gleichfalls sendet die Steuereinheit 122 (nicht
gezeigt) Befehle für
den Demodulationsfinger B (116) zum Demodulieren des Abtastwertstroms
B und Befehle für
den Demodulationsfinger C (118) zum Demodulieren des Abtastwertstroms
C. Im Ergebnis stellt der Demodulationsfinger 116 an seinem
Soft-Symbolausgang Soft-Symbole vom Abtastwertstrom B bereit und stellt
der Demodulationsfinger 118 an seinem Soft-Symbolausgang
Soft-Symbole vom Abtastwertstrom C bereit. Selbstverständlich gibt
es keine vordefinierten Beziehungen zwischen den Demodulationsfingern
und den Abtastwertströmen.
Alternativ zum Demodulieren des Abtastwertstroms A hätte in dem
obigen Beispiel der Demodulationsfinger A (114) zum Demodulieren
eines der Abtastwertströme B
oder C ausgewählt
werden können.
Ferner können mehr
als drei Demodulationsfinger verwendet werden, um mehrere Abtastwertströme zu demodulieren,
wobei jeder der Demodulationsfinger einen ausgewählten Abtastwertstrom von den
mehreren Abtastwertströmen
bearbeitet.
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8 veranschaulicht
ein Beispiel, in dem drei Demodulationsfinger 114–118 jeweils
denselben Abtastwertstrom demodulieren. Die Steuereinheit 122 (nicht
gezeigt) sendet Befehle für
den Demodulationsfinger A (114) zum Demodulieren des Abtastwertstroms
A. Im Ergebnis stellt der Demodulationsfinger A (114) an
seinem Soft-Symbolausgang Soft-Symbole pro Abtastwertstrom A bereit.
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Gleichfalls
sendet die Steuereinheit 122 (nicht gezeigt) Befehle für den Demodulationsfinger B
(116) zum Demodulieren des Abtastwertstroms A und Befehle
für den
Demodulationsfinger C (118) zum Demodulieren des Abtastwertstroms
A. Im Ergebnis stellt der Demodulationsfinger B (116) an
seinem Soft-Symbolausgang Soft-Symbole vom Abtastwertstrom A bereit
und stellt der Demodulationsfinger C (118) an seinem Soft-Symbolausgang
Soft-Symbole vom Abtastwertstrom A bereit. Alternativ können zum
Demodulieren des Abtastwertstroms A nur zwei oder mehr als drei
Demodulationsfinger ausgewählt werden.
Als eine weitere Alternative hätten
die Demodulationsfinger 114–118 alle zum Demodulieren des
Abtastwertstroms B oder C ausgewählt
werden können.
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9 veranschaulicht
ein Beispiel, in dem die Demodulationsfinger A (114) bis
C (118) verwendet werden können, um die Demodulation von
Abtastwertströmen
zu verbessern, die eine Verschlechterung wegen mehrerer Wege erfahren
haben. Zum Beispiel kann der Träger
A (104) mit mehreren Mehrwegverzögerungen empfangen werden.
Diese Mehrwegverzögerungen
werden in einem Abtastwertstrom A mit mehreren Abtastwertstromverzögerungen
umgesetzt. Jede der Abtastwertstromverzögerungen kann einem anderen
Demodulationsfinger zur Demodulation zugewiesen werden. Zum Beispiel kann
eine erste Verzögerung
des Abtastwertstroms A beim Demodulationsfinger A (114)
demoduliert werden, kann eine zweite Verzögerung beim Demodulationsfinger
B (116) demoduliert werden und kann eine dritte Verzögerung beim
Demodulationsfinger C (118) demoduliert werden. Die Steuereinheit
(nicht gezeigt) der vorliegenden Erfindung kann jede Verzögerung einem
andern Demodulationsfinger zuweisen, wobei die vorliegende Erfindung
nur durch die Gesamtzahl der Demodulationsfinger in dem Empfänger beschränkt ist.
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10 ist
ein Ablaufplan, der ein Verfahren für einen DSSS-Kommunikationsempfänger zum
Demodulieren von Informationskanälen
in mehreren Abtastwertströmen
veranschaulicht. Obgleich das Verfahren der Klarheit halber als
eine Folge nummerierter Schritte dargestellt ist, sollte aus der
Nummerierung, sofern dies nicht explizit angegeben ist, keine Reihenfolge
abgeleitet werden. Schritt 300 ist der Start. Schritt 302 empfängt mehrere
Abtastwertströme.
Schritt 304 wählt
unter den mehreren Abtastwertströmen
einen Abtastwertstrom aus. Schritt 306 ist ein Produkt,
bei dem von dem ausgewählten
Abtastwertstrom Soft-Symbole
bereitgestellt werden.
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In
einigen Aspekten der Erfindung enthält das Empfangen der mehreren
Abtastwertströme
in Schritt 302, dass jeder Abtastwertstrom einen Informationskanal
besitzt, und enthält
das Bereitstellen der Soft-Symbole in Schritt 306 das Bereitstellen
der Soft-Symbole von einem demodulierten Informationskanal in dem
ausgewählten
Abtastwertstrom. Das Verfahren enthält einen Schritt 305a,
der einen Walsh-Code empfängt.
Daraufhin demaskiert der Schritt 305b den Informationskanal
mit dem Walsh-Code. Üblicherweise
enthält
das Empfangen der mehreren Abtastwertströme in Schritt 302 jeden Abtastwertstrom
mit mehreren Informationskanälen und
enthält
das Bereitstellen der Soft-Symbole in Schritt 306 das Bereitstellen
der Soft-Symbole von mehreren demodulierten Informationskanälen in dem ausgewählten Abtastwertstrom.
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In
einigen Aspekten der Erfindung enthält das Auswählen eines Abtastwertstroms
in Schritt 304 das Auswählen
jedes Abtastwertstroms aus mehreren Abtastwertströmen, so
dass der Schritt 306 Soft-Symbole von jedem der mehreren
Abtastwertströme
bereitstellt.
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In
einigen Aspekten der Erfindung beginnt der Schritt 300 mit
der Aufnahme eines Demodulationsfingers. Daraufhin empfängt der
Demodulationsfinger in Schritt 302 die mehreren Abtastwertströme. In Schritt 304 empfängt der
Demodulationsfinger Abtastwertstrom-Auswahlbefehle und in Schritt 306 stellt
er die Soft-Symbole von dem ausgewählten Abtastwertstrom bereit.
In einigen Aspekten der Erfindung ist eine Steuereinheit enthalten.
Daraufhin enthält
der Schritt 304, dass die Steuereinheit den Abtastwertstrom
auswählt
und dass der Demodulationsfinger Abtastwertstrom-Auswahlbefehle
von der Steuereinheit empfängt.
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Üblicherweise
enthält
der Empfänger
mehrere Demodulationsfinger. Daraufhin empfängt jeder Demodulationsfinger
in Schritt 302 die mehreren Abtastwertströme. In Schritt 304 wählt die
Steuereinheit für
jeden Demodulationsfinger einen Abtastwertstrom aus. Jeder Demodulationsfinger
empfängt
in Schritt 304 Abtastwertstrom-Auswahlbefehle von der Steuereinheit
und stellt in Schritt 306 die Soft-Symbole von dem ausgewählten Abtastwertstrom
bereit.
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Üblicherweise
enthält
das Verfahren weitere Schritte. Der Schritt 301a empfängt mehrere
Träger. Der
Schritt 301b setzt jeden Träger von den mehreren Trägern in
mehrere Abtastwertströme
um. Daraufhin enthält
das Empfangen mehre rer Abtastwertströme in Schritt 302 das
Empfangen eines Abtastwertstroms von jedem Träger in den mehreren Trägern.
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Als
ein Beispiel könnte
der Schritt 300 mit der Aufnahme eines ersten, eines zweiten
und eines dritten Demodulationsfingers beginnen. Der Empfang mehrerer
Träger
in Schritt 301a enthält
den Empfang eines ersten, eines zweiten und eines dritten Trägers. Das
Umsetzen jedes Trägers
von den mehreren Trägern
in Schritt 301b enthält
das Umsetzen des ersten Trägers
in einen ersten Abtastwertstrom, des zweiten Trägers in einen zweiten Abtastwertstrom
und eines dritten Trägers
in einen dritten Abtastwertstrom. In Schritt 302 empfangen
der erste, der zweite und der dritte Demodulationsfinger den ersten,
den zweiten und den dritten Abtastwertstrom, wobei die Steuereinheit
in Schritt 304 den ersten Abtastwertstrom für den ersten
Demodulationsfinger, den zweiten Abtastwertstrom für den zweiten
Demodulationsfinger und den dritten Abtastwertstrom für den dritten
Demodulationsfinger auswählt.
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Als
ein weiteres Beispiel kann der Schritt 300 mit der Aufnahme
eines ersten und eines zweiten Demodulationsfingers beginnen. Der
Empfang mehrerer Träger
in Schritt 301a enthält
den Empfang eines ersten, eines zweiten und eines dritten Trägers. Das Umsetzen
jedes Trägers
von den mehreren Trägern in
Schritt 301b enthält
das Umsetzen des ersten Trägers
in einen ersten Abtastwertstrom, des zweiten Trägers in einen zweiten Abtastwertstrom
und eines dritten Trägers
in einen dritten Abtastwertstrom. In Schritt 302 empfangen
der erste und der zweite Demodulationsfinger den ersten, den zweiten
und den dritten Abtastwertstrom und in Schritt 304 wählt die Steuereinheit
den ersten Abtastwertstrom für
den ersten Demodulationsfinger und den ersten Abtastwertstrom für den zweiten
Demodulationsfinger aus.
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Als
ein abermals weiteres Beispiel könnte der
Schritt 300 mit der Aufnahme eines ersten, eines zweiten
und eines dritten Demodulationsfingers beginnen. Der Empfang mehrerer
Träger
in Schritt 301a enthält
den Empfang eines ersten Trägers
mit mehreren Mehrwegverzögerungen
einschließlich
einer ersten, einer zweiten und einer dritten Verzögerung.
Die Umsetzung jedes Trägers
von den mehreren Trägern in
Schritt 301b enthält
die Umsetzung des ersten Trägers
mit mehreren Verzögerungen
in einen ersten Abtastwertstrom mit mehreren Verzögerungen
einschließlich
einer ersten, einer zweiten und einer dritten Verzö gerung.
In Schritt 302 empfangen der erste, der zweite und der
dritte Demodulationsfinger den ersten Abtastwertstrom mit den mehreren
Verzögerungen
und in Schritt 304 wählt
die Steuereinheit die erste Verzögerung
des ersten Abtastwertstroms für den
ersten Demodulationsfinger, die zweite Verzögerung des ersten Abtastwertstroms
für den
zweiten Demodulationsfinger und die dritte Verzögerung des ersten Abtastwertstroms
für den
dritten Demodulationsfinger aus.
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Oben
sind ein Empfängersystem
und ein Verfahren für
die Auswahl eines Abtastwertstroms für die Demodulation aus mehreren
Abtastwertströmen dargestellt
worden. Die Erfindung ist im Kontext des Empfangs mehrerer Abtastwertströme von mehreren entsprechenden
Trägern
unter der Annahme beschrieben worden, dass die Träger von
derselben Quelle gesendet werden. Die Erfindung ist ebenfalls auf
die Auswahl eines Abtastwertstroms anwendbar, wie auch immer die
Abtastwertströme
empfangen werden. Es ist denkbar, dass die mehreren Abtastwertströme Abtastwertströme von verschiedenen drahtlosen
Quellen oder von verschiedenen Antennen enthalten könnten, um
nur einige wenige Beispiele zu nennen. Außerdem ist in der obigen Beschreibung
der Erfindung die Voraussetzung gemacht worden, dass die Erfindung
nur auf die Vorwärtsübertragungsstrecken-Kommunikation
anwendbar ist. Allerdings ist die Erfindung auch auf Sendungen anwendbar,
die in einer Basisstation von fernen Einheiten empfangen werden.
Weitere Änderungen
und Ausführungsformen
der Erfindung fallen dem Fachmann auf dem Gebiet ein.