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Die
vorliegende Erfindung betrifft Mobilfunkendgerät und eine automatische Frequenzsteuerschaltung
zur Verwendung in einem Mobiltelefonendgerät, tragbarem Telefonsystem
oder drahtlosem LAN-System unter Verwendung des CDMA-Schemas.
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Ein
empfangendes System eines herkömmlichen
Mobilfunkendgerätes
in einem CDMA-Typ-Funkkommunikationssystems
wird, wie in 1 gezeigt, gebildet.
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Ein
Funksignal von einer Basisstation (nicht gezeigt) wird zu einem
Basisbandsignal durch eine empfangende Einheit (RX) 103 herabgewandelt.
Das Basissignal wird an einen Sucher 10 und Finger 31 bis 3n ausgegeben.
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Der
Sucher 10 detektiert eine Anzahl n an unterschiedlichen
Pässen,
die geeignet zum Empfang durch Entspreizen des Basisbandsignals
bei unterschiedlichen Takten sind. Dann ordnet der Sucher 10 synchrone
Positionen von Schlitzen und Rahmen zum Empfang der jeweiligen Pässe zu den
Fingern 31 bis 3n als Weg-Synchronisationsinformation
zu.
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Jeder
der Finger 31 bis 3n erzeugt einen Verschlüsselungscode
des Taktes basierend auf der Weg-Synchronisationsinformation, die
von dem Sucher 10 zugeordnet ist und entspreizt das Basisbandsignal
durch Verwenden des Verschlüsselungscodes.
Daher werden n Basisbandsignale, die von den Fingern 31 bis 3n entspreizt
werden, RAKE-synthetisiert.
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Die
Finger 31 bis 3n haben ebenso eine Funktion eines
Detektierens von Frequenzfehlern Δf1
bis Δfn
der Pässe,
die zu diesen zugeordnet sind, in den Ergebnissen des Entspreizens
und sind gebildet, wie in 2 gezeigt.
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Das
Basisbandsignal von der empfangenden Einheit 103 wird in
einen Multiplizierer 310 eingegeben. Der Multiplizierer 310 multipliziert
das Basisbandsignal mit einem Verschlüsselungscode, der von einem
CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 erzeugt
wird. Der CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 hat
den Verschlüsselungscode
bei einem Takt basierend auf der Passsynchronisationsinformation
erzeugt, die von dem Sucher 10 zugeordnet wird.
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Das
Ergebnis einer Multiplikation des Multiplizierers 310 wird
während
einem Zeitraum, der äquivalent
zu einem Symbol ist, von einem Integrierer 330 integriert.
Das Ergebnis der Integration wird an eine 1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 und
einen Multiplizierer 360 ausgegeben.
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Die
1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 verzögert das
Ergebnis einer Integration des Integrierers 330 für einen
Zeitraum, der äquivalent
zu einem Symbol ist und gibt dieses an eine Komplex-Konjugations-Einheit 350.
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Die
Komplex-Konjugations-Einheit 350 invertiert einen Code
einer komplexen Komponente in dem Ergebnis einer Integration, das
von der 1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 eingegeben
wird und gibt das Ergebnis der Inversion an den Multiplizierer 360 aus.
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Der
Multiplizierer 360 erhält
einen Betrag einer Phasenrotation in aufeinander folgenden Symbolen,
d. h. Frequenzfehler (Δf1
bis Δfn),
wie in 3 gezeigt, durch Multiplizieren der Ausgaben des
Integrierers 330 und der Komplex-Konjugations-Einheit 350,
die in einer Komplexzahl gebildet sind.
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Die
Frequenzfehler Δf1
bis Δfn,
die von den jeweiligen Fingern 31 bis 3n in der
oben-erwähnten Weise
erhalten werden, werden in einem Addierer (Σ) 4 addiert. Das Ergebnis
der Addition wird durch einen Tiefpassfilter (LPF) 5 gemittelt
und an eine TAN–1-Schaltung 6 als
der Frequenzfehler Δf
ausgegeben.
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Die
TAN–1-Schaltung 6 erhält eine
Arcus-Tangens-Komponente des Frequenzfehlers Δf. Die Arcus-Tangens-Komponente
wird von einem Integrierer 7 integriert und an eine VCO-Steuerungsumwandlungstabelle 8 ausgegeben.
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Die
VCO-Steuerungsumwandlungstabelle 8 speichert Spannungswerte
entsprechend unterschiedlichen Werten, die von dem Integrierer 7 eingegeben
werden und gibt die Information der Spannungswerte entsprechend
den Ausgabewerten des Integrierers 7 aus. Die Spannungswertinformation, die
von der VCO-Steuerungsumwandlungstabelle 8 ausgegeben wird,
wird in ein Spannungssignal entsprechend der Information von einem
D/A-Umwandler (D/A) 9 umgewandelt.
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Das
Spannungssignal, das in dieser Weise erhalten wird, wird als ein
Steuersignal eines Spannungssteueroszillators innerhalb eines Synthesizers 104 verwendet.
Daher wird die Oszillationsfrequenz des Spannungssteueroszillators
derart gesteuert, dass die Ausgabe (Frequenzfehler Δf) des Tiefpassfilters 5 Null
sein kann.
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Zufällig ist
neuerlich eine Übertragungsdiversität bei der
Basisstation durchgeführt
worden. Die Basisstation umfasst zwei Übertragungsantennen ANT1 und
ANT2 zur Übertragung
an das Mobilfunkendgerät
und die Übertragungsdiversität erlaubt, dass
die Phase zwischen den Signalen, die von den Antennen übertragen
werden, an der Basisstation derart gesteuert wird, dass die Signale
in dem Mobilfunkendgerät
in einer geeigneten Bedingung sein können.
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Symbole
von Mustern, die in 4 gezeigt sind (hiernach „AFC-Steuersymbole"), werden in einem
15-Rahmenzyklus von den Übertragungsantennen
ANT1 und ANT2 für
die automatische Frequenzsteuerung (ASC) in dem Mobilfunkendgerät übertragen.
Die Symbolmuster von 4 sind Beispiele gemäß 3GPP (Partnerschaftsprojekt
der 3. Generation – 3rd
Generation Partnership Project).
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5 zeigt
Teile der Muster der AFC-Steuersymbole. In den Mustern der Symbole,
die von der Übertragungsantenne
ANT1 übertragen
werden, sind alle die Symbole „A" (A = 1 + j). In
dem Muster der Symbole von der Übertragungsantenne
ANT2 werden „A", „A", „–A" und „–A" wiederholt. „–A" zeigt –1 – j an.
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Falls
die Übertragung
von den Übertragungsantennen
ANT1 und ANT2 zu dem Mobilfunkendgerät bei dem gleichen Kanal durchgeführt wird, ist
ein 0-tes Symbol, wie in 5 gezeigt, „A" bei beiden Übertragungsantennen ANT1 und
ANT2 und wird daher wie in 6 gezeigt.
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Das
erste Symbol in 5 ist „A" bei der Übertragungsantenne ANT1 und „–A" bei der Übertragungsantenne
ANT2. Daher wird das übertragene Signal
ein Signal, dessen Signalamplitude beinahe Null beträgt, wie
in 6 gezeigt.
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Aus
diesem Grund wird, selbst falls die herkömmliche Schaltung, wie in 2 gezeigt,
die Phasenunterschiede zwischen Symbolen Δθ01, Δθ12, Δθ23, Δθ34, Δθ45, ..., gemäß den Signalen
erhält, die
von der Basisstation übertragen
werden, die die Übertragungsdiversität durchführt, um
den Frequenzfehler Δf
aus den Phasenunterschieden zu erhalten, die Schaltung nicht den
Frequenzfehler Δf
detektieren oder normal den Frequenz-verriegelnden Betrieb unter
der Bedingung ausführen,
wie in 6 gezeigt oder der Bedingung, dass insbesondere
der Frequenzfehler Δf
groß ist,
wie gesehen, wenn die Leistungsversorgung eingeschaltet wird.
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Das
heißt,
falls der Kommunikationspartner die Übertragungsdiversität ausführt, kann
die herkömmliche,
automatische Frequenzsteuerschaltung nicht die Frequenzfehler unter
der Bedingung detektieren, dass insbesondere ein Frequenzfehler Δf groß ist, wie
gesehen, wenn die Leistungsversorgung eingeschaltet wird und kann
daher nicht den Frequenz-verriegelnden Betrieb ausführen.
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Die
Internationale Patentanmeldung
WO 00/38343 ,
veröffentlicht
am 29. Juni 2000, offenbart einen RAKE-Empfänger
mit Fingern, von denen jeder einen Frequenzunterscheider zur automatischen Frequenzsteuerung
umfasst. Ausgaben von den Frequenzunterscheidern werden kombiniert,
um ein durchschnittliches Fehlersignal bereitzustellen, das verwendet
wird, um Frequenzversätze
von allen der Finger zu entfernen. Der Empfänger umfasst eine Synchronisationsinformations-detektierende
Vorrichtung, eine entspreizende Vorrichtung und eine integrierende
Vorrichtung.
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt, ein Mobilfunkendgerät und eine
automatische Frequenzsteuerschaltung bereitzustellen, die in der
Lage sind, einen normalen Frequenz-verriegelnden Betrieb auszuführen, ungeachtet
dessen ob der Kommunikationspartner die Übertragungsdiversität ausführt oder nicht.
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Um
dieses Ziel zu erreichen wird ein Mobilfunkendgerät und eine
automatische Frequenzsteuerschaltung bereitgestellt mit: einer Symbolmuster-speichernden
Vorrichtung zum Speichern von Mustern von Symbolen, die übertragen
werden, um es einem Kommunikationsendgerät zu erlauben, eine Übertragungsdiversität auszuführen; eine
Synchronisationsinformation-detektierende Vorrichtung zum Detektieren
von Informationsinformation von Schlitzen (Slots) und Rahmen (Frames)
des Signals in dem Basisbandsignal, das von dem Kommunikationsendgerät empfangen
wird; eine entspreizende Vorrichtung zum Entspreizen des Basisbandsignals; eine
integrierende Vorrichtung zum integrieren eines Ergebnisses des
Entspreizens der entspreizenden Vorrichtung; eine Integrations-steuernde Vorrichtung zum
Steuern der integrierenden Vorrichtung, um es der integrierenden
Vorrichtung zu erlauben, das Ergebnis eines Entspreizens der entspreizenden
Vorrichtung entsprechend zwei aufeinander folgenden vorbestimmten
Zeiträumen
zu integrieren, in denen Kombinationen der Symbole die gleichen
in jedem vorbestimmten Zeiträume
sind, gemäß der Synchronisationsinformation,
die von der Synchronisationsinformation-detektierenden Vorrichtung
detektiert wird und der Symbolmuster, die in der Symbolmuster-speichernden
Vorrichtung gespeichert sind; eine Verzögerungsvorrichtung zum Verzögern einer
Ausgabe der integrierenden Vorrichtung; eine Frequenzfehler-detektierende
Vorrichtung zum Detektieren eines Frequenzfehlers des lokalen Oszillationssignals gemäß einem
Phasenunterschied zwischen einer Verzögerungsausgabe der Verzögerungsvorrichtung und
einer Ausgabe der integrierenden Vorrichtung; und eine Frequenz-steuernde
Vorrichtung zum Steuern der Frequenz des lokalen Oszillationssignals
gemäß dem Frequenzfehler,
der von der Frequenzfehler-detektierenden Vorrichtung detektiert
wird.
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In
dem oben gebildeten Mobilfunkendgerät und der automatischen Frequenzsteuerschaltung wird
die integrierende Vorrichtung gesteuert, um das Ergebnis eines Entspreizens
der entspreizenden Vorrichtung entsprechend zwei aufeinander folgenden,
vorbestimmten Zeiträumen
zu integrieren, in denen Kombinationen der Symbole in jedem der
vorbestimmten Zeiträume
die Gleichen sind, gemäß der Synchronisationsinformation,
die von der Synchronisationsinformations-detektierenden Vorrichtung
detektiert wird und den Symbolmustern, die in der Symbolmuster-speichernden
Vorrichtung gespeichert sind. Der Frequenzfehler des lokalen Oszillationssignals
wird in dem Phasenunterschied zwischen der Ausgabe der integrierenden
Vorrichtung und der verzögerten
Ausgabe von dieser detektiert, um die Frequenz des lokalen Oszillationssignals
zu steuern.
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Gemäß dem Mobilfunkendgerät und der
automatischen Frequenzsteuerschaltung werden, selbst falls das Kommunikationsendgerät überträgt eine Übertragung
von einer Vielzahl von Übertragungsantennen
an seine eigene Station über
die Übertragungsdiversität ausführt, die
Empfangssignale in einem Zeitraum integriert, in dem die Kombinationen
der Symbole, die von den jeweiligen Übertragungsantennen übertragen
werden, die gleichen wie zueinander sind und der Frequenzfehler
wird gemäß den Phasenunterschieden
in dem Ergebnis der Integration detektiert. Demgemäß kann der
Frequenzfehler exakt detektiert werden und der Frequenz-verriegelnde Betrieb
kann normal ausgeführt
werden, ungeachtet dessen ob der Kommunikationspartner die Übertragungsdiversität durchführt oder
nicht.
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Diese
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle notwendigen Merkmale, so dass die Erfindung ebenso eine Unterkombination
dieser beschriebenen Merkmale sein kann.
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Die
Erfindung kann vollständiger
aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden,
wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen
wird, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm einer herkömmlichen
automatischen Frequenzsteuerschaltung zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Finger der herkömmlichen, automatischen Frequenzsteuerschaltung
aus 1 zeigt;
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3 das
Prinzip eines Detektierens des Phasenunterschiedes zwischen Symbolen
zeigt;
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4 einen
Teil des Symbols zeigt, das von jeder Antenne übertragen wird, wenn die Basisstation
die übertragungsdiversität ausführt;
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5 eine
Kombination von Schlitzen zeigt, die der Detektion des Phasenunterschiedes
unterzogen werden, die von dem in 2 gezeigten
Finger ausgeführt
wird;
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6 zeigt,
dass der Phasenunterschied nicht von dem in 2 gezeigten
Finger detektiert werden kann, um es der Basisstation zu erlauben,
die übertragungsdiversität auszuführen;
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7 ein
Blockdiagramm zeigt, das ein Mobilfunkendgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ein
Blockdiagramm zeigt, das eine automatische Frequenzsteuerschaltung
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Finger der automatischen Frequenzsteuerschaltung zeigt,
die in 8 gezeigt ist;
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10 eine
Kombination von Schlitzen zeigt, die der Detektion eines Phasenunterschiedes unterzogen
werden, die von dem in 9 gezeigten Finger ausgeführt wird;
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11 ein
Blockdiagramm zeigt, das einen Finger gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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12 eine
Kombination von Schlitzen zeigt, die der Detektion eines Phasenunterschiedes unterzogen werden,
die von dem in 11 gezeigten Finger ausgeführt wird.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben.
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7 zeigt
eine Struktur des Mobilfunkendgerätes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Ein
RF-Signal, das von einer Antenne 101 empfangen wird, wird
an einen Duplexer 102 ausgegeben. Der Duplexer 102 umfasst
einen empfangenden Filter 121 und einen übertragenden
Filter 122.
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Das
RF-Signal in dem Band von Signalen, die von einer Basisstation übertragen
werden, der RF-Signale (Funkfrequenzsignale), die von der Antenne 101 eingegeben
werden, wird an eine empfangende Einheit (RX 103) über den
empfangenden Filter 121 ausgegeben. Dieses RF-Signal wird
nicht in die übertragende
Einheit 105, die später
beschrieben werden soll, von dem übertragenden Filter 122 eingegeben.
Die empfangende Einheit 103 mischt das RF-Signal mit einem
empfangenden lokalen Oszillationssignal, das von einem Frequenzsynthesizer (SYN) 104 eingegeben
wird und Frequenz-umwandelt
das gemischte Signal in ein Basisbandsignal. Die Frequenz des empfangenden
lokalen Oszillationssignals, die von dem Frequenzsynthesizer 104 erzeugt wird,
wird gemäß einem
Signal von einer CDMA-Signal-verarbeitenden Einheit 106 gesteuert.
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Das
Basisbandsignal, das in der empfangenden Einheit 103 erhalten
wird, wird einer Quadraturdemodulation und einem Entspreizen unterzogen und
dann in Daten eines vorbestimmten Formats entsprechend einer Datenrate
in der CDMA-Signalverarbeitenden Einheit 106 umgewandelt.
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Das
Ergebnis der Umwandlung wird an eine Sprachcode-verarbeitende Einheit 107 als
Empfangsdaten ausgegeben. Daten der Empfangsdaten, die die Datenrate
darstellen, werden an eine Steuereinheit 140 ausgegeben.
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Die
Sprachcode-verarbeitende Einheit 107 dekomprimiert die
Empfangsdaten, die in der CDMA-Signal-verarbeitenden Einheit 106 erhalten
werden, gemäß der Empfangsdatenrate,
die von der Steuereinheit 140 informiert wird und gibt
das Ergebnis der Dekompression an eine PCM-Code-verarbeitende Einheit 108 aus.
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Die
PCM-Code-verarbeitende Einheit 108 dekodiert die Empfangsdaten,
die von der Sprachcode-verarbeitenden Einheit 107 dekomprimiert
werden, um ein analoges Empfangssignal zu erhalten. Das analoge
Empfangssignal wird von einem Verstärker 109 verstärkt und
dann von einem Lautsprecher 110 ausgegeben.
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Andererseits
wird die Eingabesprache des Lautsprechers durch ein Mikrofon 111 als
ein analoges Übertragungssignal
eingegeben. Das analoge Übertragungssignal
wird auf einen geeigneten Pegel von einem Verstärker 112 verstärkt, dem
PCM-Kodieren von
der PCM-Code-verarbeitenden Einheit 108 unterzogen und
an die Sprachcode-verarbeitende Einheit 107 als Übertragungsdaten
ausgegeben.
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Die
Sprachcode-verarbeitende Einheit 107 detektiert einen Betrag
an Energie in der Eingabesprache gemäß den Übertragungsdaten, die von der PCM-Code-verarbeitenden
Einheit 108 ausgegeben worden sind, bestimmt die Datenrate
auf der Basis des Ergebnisses der Detektion und informiert die Steuereinheit 140 von
dem Ergebnis. Dann komprimiert die Sprachcode-verarbeitende Einheit 107 die Übertragungsdaten
in ein Burst-Signal eines Formats entsprechend der Datenrate und
gibt das Burst-Signal an die CDMA-Signal-verarbeitende Einheit 106 aus.
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Die
CDMA-Signal-verarbeitende Einheit 106 spreizt das Burst-Signal, das von der
Sprachcode-verarbeitenden Einheit 107 komprimiert wird, durch
Verwenden eines PN-Codes entsprechend dem Übertragungskanal. Das Ergebnis
des Spreizens wird der Quadraturmodulation unterzogen und an die übertragende
Einheit (TX) 105 als ein Quadraturmodulationssignal ausgegeben.
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Die übertragende
Einheit 105 synthetisiert das Quadraturmodulationssignal
mit dem übertragenden
lokalen Oszillationssignal und wandelt das synthetisierte Signal
in ein RF-Signal. Dann verstärkt die übertragende
Einheit 105 lediglich einen effektiven Teil des RF-Signals
gemäß der Übertragungsdatenrate,
die von der Steuereinheit 140 informiert wird und gibt
das RF-Signal an den Duplexer 102 aus.
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Das
Signal in dem Übertragungsband
der RF-Signale, die von der übertragenden
Einheit 105 an den Duplexer 102 übertragen
werden, wird an die Antenne 101 von dem Übertragungsfilter 122 ausgegeben
und in einen Raum zu der Basisstation emittiert. Das RF-Signal in
dem Übertragungsband
wird nicht in die empfangende Einheit 103 von dem empfangenden
Filter 121 eingegeben.
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Bezugszeichen 131 bezeichnet
eine Leistungsversorgungsschaltung, die eine vorbestimmte Betriebsleistungsversorgungsspannung
Vcc auf der Basis einer Ausgabe einer Batterie 130 erzeugt
und die Leistung an jede Schaltung zuführt.
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Die
Steuereinheit 140 weist zum Beispiel einen Mikrocomputer
als Hauptsteuereinheit auf und steuert jede Einheit. Die Steuerinhalte
umfassen eine allgemeine Kommunikationssteuerfunktion eines Herstellens
einer Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation (nicht gezeigt)
und eines Durchführens
einer Kommunikation mit dieser.
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Eine
Speichereinheit 141 weist einen Halbleiterspeicher, wie
zum Beispiel ein ROM und RAM, als sein Speichermedium auf. Das Speichermedium speichert
das Steuerprogramm und Steuerdaten der Steuereinheit 140,
Telefonbuchdaten, in denen Namen mit Telefonnummern verknüpft werden
und Ähnliches.
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Eine
Konsoleneinheit 142 umfasst eine Tastengruppe einschließlich einer
Wähltaste,
einer Anruftaste, einer Leistungsversorgungstaste und einer Endtaste,
einer Lautstärkesteuertaste,
einer Modusauswahltaste und Ähnliche,
eine LCD-Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Telefonnummern von Kommunikationspartnerendgeräten, der
Operationsbedingungen des Gerätes
und Ähnlichem
und eine LED-Lampe zum Anzeigen der Entladungsbedingung der Batterie 130 (oder
zum Anfordern der Batterie 130 geladen zu werden).
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8 zeigt
eine automatische Frequenzsteuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Figur stellt die empfangende Einheit 103,
den Frequenzsynthesizer 104 und die CDMA-Signal-verarbeitende
Einheit 106 und insbesondere die Details von Teilen der
CDMA-Signal-verarbeitenden
Einheit 106 dar. Die gleichen Teile wie jene der herkömmlichen,
automatischen Frequenzsteuerschaltung, die in 1 gezeigt
ist, werden durch die gleichen Bezugszeichen in 8 bezeichnet.
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Der
Sucher 10 detektiert eine Anzahl n von unterschiedlichen
Wegen, die zum Empfang geeignet sind, durch Entspreizen des Basisbandsignals bei
unterschiedlichen Takten. Der Sucher 10 ordnet synchrone
Positionen der Schlitze und Rahmen zum Empfang der jeweiligen Wege
zu Fingern 31A bis 3nA als Wegsynchronisationsinformation
zu.
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Jeder
der Finger 31A bis 3nA erzeugt einen Verschlüsselungscode
des Taktes basierend auf der Wegsynchronisationsinformation, die
von dem Sucher 10 zugeordnet wird und entspreizt das Basisbandsignal
durch Verwenden des Verschlüsselungscodes.
Daher werden n Basisbandsignale, die von den Fingern 31A bis 3nA entspreizt
werden, RAKE-synthetisiert.
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Die
Finger 31A bis 3nA weisen ebenso in den Ergebnissen
des Entspreizens eine Funktion eines Detektierens von Frequenzfehlern Δf1 bis Δfn der Wege
auf, die zu diesen selbst zugeordnet sind, und werden wie in 9 gezeigt,
gebildet.
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Der
Multiplizierer 310 multipliziert das Basisbandsignal von
der empfangenden Einheit 103 mit dem Verschlüsselungscode,
der von dem CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 erzeugt wird.
Der CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 hat
den Verschlüsselungscode
bei einem Takt basierend auf der Wegsynchronisationsinformation erzeugt,
die von dem Sucher 10 zugeordnet wird.
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Ein
Integrierer 331 integriert das Ergebnis der Multiplikation
des Multiplizierers 310 während einem Zeitraum, der äquivalent
zu einem Symbol ist. Der Integrationszeitraum und der Ausgabetakt
des Ergebnisses einer Integration werden von einer Symbolauswahlsteuereinheit 371 gesteuert,
die später beschrieben
werden soll. Das Ergebnis der Integration wird an die 1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 und
den Multiplizierer 360 ausgegeben.
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Die
1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 verzögert das
Ergebnis der Integration von dem Integrierer 331 für einen
Zeitraum, der äquivalent
zu einem Symbol ist und gibt dieses an die Komplex-Konjugations-Einheit 350 aus.
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Die
Komplex-Konjugations-Einheit 350 invertiert einen Code
einer komplexen Komponente in dem Ergebnis einer Integration, die
von der 1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 eingegeben
wird und gibt das Ergebnis der Inversion an den Multiplizierer 360 aus.
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Der
Multiplizierer 360 erhält
einen Betrag einer Phasenrotation in aufeinander folgenden Symbolen,
d. h. Frequenzfehler (Δf1
bis Δfn),
wie in 3 gezeigt, durch ein Multiplizieren der Ausgaben
des Integrierers 331 und der Komplex-Konjugationseinheit 350,
die in einer komplexen Zahl gebildet werden.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 371 speichert das AFC-Steuersymbolmuster
basierend auf 3GPP, das in 4 gezeigt
ist und detektiert, welches Schlitzsymbol des AFC-Steuersymbolmusters gegenwärtig von
der Basisstation empfangen wird, gemäß der Passsynchronisationsinformation
von dem Sucher 10, d. h. der Information über den
Takt der Schlitze und Rahmen.
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Dann
steuert die Symbolauswahlsteuereinheit 371 den Integrationszeitraum
und den Ausgabetakt des Integrierers 331, um so den Phasenunterschied
zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzen zu detektieren, in
denen Kombinationen der Symbole, die von den Übertragungsantennen ANT1 und
ANT2 der Basisstation übertragen
werden, die gleichen zu einander sind, wie in 10 gezeigt,
gemäß der detektierten
Schlitzpositionsinformation.
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Der
Addierer (Σ) 4 addiert
die Frequenzfehler Δf1
bis Δfn,
die von den jeweiligen Fingern 31A bis 3nA erhalten
werden. Der Tiefpassfilter (LPF) 5 mittelt das Ergebnis
der Addition des Addierers 4 und gibt das Ergebnis an die
TAN–1-Schaltung 6 als
den Frequenzfehler Δf
aus.
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Die
TAN–1-Schaltung 6 erhält eine
Arcus-Tangens-Komponente des Frequenzfehlers Δf. Die Arcus-Tangens-Komponente
wird von dem Integrierer 7 integriert und an die VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 ausgegeben.
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Die
VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 speichert Spannungswerte
entsprechend unterschiedlichen Werten, die von dem Integrierer 7 eingegeben werden
und gibt die Information der Spannungswerte entsprechend den Ausgabewerten
des Integrierers 7 aus. Die Spannungswertinformation, die
von der VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 ausgegeben wird,
wird in ein Spannungssignal entsprechend der Information von dem
D/A-Umwandler (D/A) 9 umgewandelt.
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Das
Spannungssignal, das in dieser Weise erhalten wird, wird als ein
Steuersignal eines Spannungssteueroszillators innerhalb eines Synthesizers 104 verwendet.
Daher wird die Oszillationsfrequenz des Synthesizers 104 derart
gesteuert, dass die Ausgabe (Frequenzfehler Δf) des Tiefpassfilters 5 Null sein
kann.
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Als
nächstes
wird eine Detektion des Frequenzfehlers Δf und Steueroperationen in der oben-gebildeten,
automatischen Frequenzsteuerschaltung erklärt.
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Das
Funksignal, das von der Basisstation empfangen wird, wird von der
Antenne 101 empfangen, in ein Basissignal von der empfangenden
Einheit 103 herabgewandelt und an den Sucher 10 und die
Finger 31A bis 3nA ausgegeben.
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Der
Sucher 10 entspreizt das Basisbandsignal bei unterschiedlichen
Takten und detektiert die n-unterschiedlichen
Pässe,
die zum Empfang geeignet sind. Dann ordnet der Sucher 10 die
synchronen Positionen der Schlitze und Rahmen zum Empfang der jeweiligen
Pässe zu
den Fingern 31A bis 3nA als die Wegsynchronisationsinformation
zu. Die folgenden Operationen werden in den Fingern 31A bis 3nA ausgeführt.
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Das
Basisbandsignal von der empfangenden Einheit 103 wird in
dem Multiplizierer 310 mit dem Verschlüsselungscode multipliziert,
der von dem CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 erzeugt wird.
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Der
Verschlüsselungscode
ist von dem CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 bei
einem Takt basierend auf der Wegsynchronisationsinformation erzeugt
worden, die von dem Sucher 10 zugeordnet wird.
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Das
Ergebnis einer Multiplikation des Multiplizierers 310 wird
von dem Integrierer 331 unter der Steuerung der Symbolauswahlsteuereinheit 371 während einem
Zeitraum integriert, der äquivalent
zu einem Symbol ist. Das Ergebnis einer Integration wird von dem
Integrierer 331 an die 1-Symbol-Verzögerungseinheit 340 und
den Multiplizierer 360 gemäß der Anweisung der Symbolauswahlsteuereinheit 371 ausgegeben.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 371 vergleicht die Wegsynchronisationsinformation
von dem Sucher 10, d. h. die Information des Taktes der
Schlitze und Rahmen, mit dem AFC-Steuersymbolmuster, das
die Symbolauswahlsteuereinheit 371 selbst speichert, um
zu Detektieren, welches Schlitzsymbol von der Basisstation diese
gegenwärtig
empfängt.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 371 steuert den Integrationszeitraum
und einen Ausgabetakt des Integrierers 331, um so den Phasenunterschied
zwischen aufeinander folgenden Schlitzen derart zu detektieren,
dass Kombinationen der Symbole, die von den Übertragungsantennen ANT1 und
ANT2 der Basisstation übertragen
werden, zueinander die gleichen sind.
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Zum
Beispiel ist in 10 die erste Symbolkombination
die gleiche wie die zweite Symbolkombination. Daher steuert die
Symbolauswahlsteuereinheit 371 den Integrationszeitraum
und Ausgabetakt des Integrierers 331, um so einen Phasenunterschied Δθ12 zwischen
diesen Symbolen zu erhalten.
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Zusätzlich ist
die dritte Symbolkombination die gleiche wie die vierte Symbolkombination.
Daher steuert die Symbolauswahlsteuereinheit 371 den Integrationszeitraum
und Ausgabetakt des Integrierers 331, um so einen Phasenunterschied Δθ34 zwischen diesen
Symbolen zu erhalten. Danach wiederholt die Symbolauswahlsteuereinheit 371 diese
Steuerung.
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Die
Beträge
einer Phasenrotation Δθ12, Δθ34, Δθ56, Δθ78, die
von den Multiplizierern 360 in den jeweiligen Fingern 31A bis 3nA unter
dieser Steuerung erhalten werden, werden in den Addierer 4 als
die Frequenzfehler (Δf1
bis Δfn)
eingegeben und zu den Frequenzfehlern (Δf1 bis Δfn) addiert, die in den anderen
Fingern 31A bis 3nA erhalten werden.
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Das
Ergebnis der Addition wird von dem Tiefpassfilter 5 gemittelt
zu der TAN–1-Schaltung 6 als
der Frequenzfehler Δf
ausgegeben. Die Arcus-Tangens-Komponente des Frequenzfehlers Δf wird in der
TAN–1-Schaltung 6 erhalten.
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Die
Arcus-Tangens-Komponente wird von dem Integrierer 7 integriert
und an die VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 ausgegeben.
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Die
VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 gibt die Information von
Spannungswerten entsprechend dem Ergebnis einer Integration des
Integrierers 7 aus. Die Spannungswertinformation, die von
der VCO-Steuerumwandlungstabelle 8 ausgegeben wird, wird
in ein Spannungssignal entsprechend der Information von dem D/A-Umwandler (D/A) 9 umgewandelt.
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Das
Spannungssignal, das in dieser Weise erhalten wird, wird als ein
Steuersignal des Frequenzsynthesizers 104 verwendet. Daher
wird die Oszillationsfrequenz des Spannungssteueroszillators derart
gesteuert, dass die Ausgabe (Frequenzfehler Δf) des Tiefpassfilters 5 Null
sein kann.
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Wie
oben beschrieben, wird in der oben-gebildeten, automatischen Frequenzsteuerschaltung der
Phasenunterschied zwischen zwei aufeinander folgenden Schlitzen,
in denen Kombinationen der Symbole, die von den Übertragungsantennen ANT1 und
ANT2 der Basisstation übertragen
werden, zueinander die gleichen sind, gemäß der Information der synchronen
Positionen der Schlitze und Rahmen detektiert.
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Das
heißt,
in der oben-gebildeten, automatischen Frequenzsteuerschaltung wird
die Phasendifferenz Δθ zwischen
zwei Schlitzen mit der gleichen Amplitude detektiert und der Frequenzfehler Δf wird darauf
basierend verringert.
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Demgemäß kann die
oben-gebildete, automatische Frequenzsteuerschaltung den normalen Frequenz-verriegelnden
Betrieb ausführen,
ungeachtet dessen ob die Basisstation die Übertragungsdiversität ausführt oder
nicht, selbst unter der Bedingung, dass der Frequenzfehler groß ist, wie
gesehen, wenn die Leistungsversorgung eingeschaltet wird.
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Als
nächstes
wird die automatische Frequenzsteuerschaltung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Schaltung der zweiten
Ausführungsform
weist die gleiche Konstitution wie jene der Schaltung auf, die in 1 gezeigt
ist, ist jedoch von dieser unterschiedlich hinsichtlich des Punktes,
dass die Finger 31A bis 3nA, wie in 11 gezeigt,
gebildet sind. Die zweite Ausführungsform
wird unter Bezug auf 11 erläutert.
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Der
Multiplizierer 310 multipliziert das Basisbandsignal von
der empfangenden Einheit 103 mit dem Verschlüsselungscode,
der von dem CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 erzeugt wird.
Der CPICH-Verschlüsselungscodegenerator hat
den Verschlüsselungscode
bei dem Takt basierend auf der Wegsynchronisationsinformation erzeugt,
die von dem Sucher 10 zugeordnet wird.
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Ein
Integrierer 332 integriert das Ergebnis der Integration
des Multiplizierers 310 während einem Zeitraum, der äquivalent
zu zwei Symbolen ist. Der Integrationszeitraum und der Ausgabetakt
des Ergebnisses einer Integration werden von einer Symbolauswahlsteuereinheit 372 gesteuert,
die später beschrieben
werden soll. Das Ergebnis der Integration wird an eine 2-Symbol-Verzögerungseinheit 341 und
einen Multiplizierer 361 ausgegeben.
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In ähnlicher
Weise integriert ein Integrierer 333 das Ergebnis einer
Integration des Multiplizierers 310 während einem Zeitraum, der äquivalent
zu zwei Symbolen ist. Der Integrationszeitraum und der Ausgabetakt
des Ergebnisses einer Integration werden von der Symbolauswahlsteuereinheit 372 gesteuert, die
später
beschrieben werden soll. Das Ergebnis der Integration wird an eine
2-Symbol-Verzögerungseinheit 342 und
einen Multiplizierer 362 ausgegeben.
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Die
2-Symbol-Verzögerungseinheit 341 verzögert das
Ergebnis einer Integration des Integrierers 332 während einem
Zeitraum, der äquivalent
zu zwei Symbolen ist und gibt das Ergebnis an eine Komplex-Konjugationseinheit 351 aus.
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Die
Komplex-Konjugationseinheit 351 invertiert den Code der
komplexen Komponente in dem Ergebnis einer Integration die von der
2-Symbol-Verzögerungseinheit 341 eingegeben
wird und gibt das Ergebnis einer Inversion an den Multiplizierer 361 aus.
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Der
Multiplizierer 361 erhält
den Betrag einer Phasendrehung zwischen aufeinander folgenden Symbolen,
d. h. den Frequenzfehler durch Multiplizieren der Ausgaben des Integrierers 332 und
der Komplex-Konjugationseinheit 351, die in einer komplexen
Zahl gebildet sind.
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In ähnlicher
Weise verzögert
die 2-Symbol-Verzögerungseinheit 342 das
Ergebnis einer Integration des Integrierers 333 während einem
Zeitraum, der äquivalent
zu zwei Symbolen ist und gibt das Ergebnis an eine Komplex-Konjugationseinheit 352 aus.
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Die
Komplex-Konjugationseinheit 352 invertiert den Code der
komplexen Komponente in dem Ergebnis einer Integration, der von
der 2-Symbol-Verzögerungseinheit 342 eingegeben
wird und gibt das Ergebnis einer Inversion an den Multiplizierer 362 aus.
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Der
Multiplizierer 362 erhält
den Betrag einer Phasendrehung zwischen aufeinander folgenden Symbolen,
d. h. den Frequenzfehler durch Multiplizieren der Ausgaben des Integrierers 333 und
der Komplex-Konjugationseinheit 352, die in einer komplexen
Zahl gebildet sind.
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Ein
Addierer (Σ) 380 addiert
die Frequenzfehler, die von den Multiplizierern 361 und 362 erhalten
werden. Der so erhaltene Frequenzfehler wird an den Addierer 4 als
der Frequenzfehler Δf
ausgegeben.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 372, die die AFC-Steuersymbolmuster
basierend auf 3GPP speichert, gezeigt in 7, detektiert
welches Schlitzsymbol des AFC-Steuersymbolmusters
gegenwärtig
von der Basisstation empfangen wird, gemäß der Passsynchronisationsinformation
von dem Sucher 10, d. h. der Information des Taktes der Schlitze
und Rahmen.
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Dann
steuert die Symbolauswahlsteuereinheit 372 die Integrierer 332 und 333 derart,
dass die Integrierer zwei aufeinander folgende Schlitze integrieren
und ausgeben, in denen die Kombinationen der Symbole, die von den Übertragungsantennen ANT1
und ANT2 der Basisstation übertragen
werden, orthogonal sind, wie in 12 gezeigt,
gemäß der detektierten
Schlitzpositionsinformation.
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Als
nächstes
werden die Operationen eines Detektierens der Frequenzfehler Δf1 bis Δfn von den oben-gebildeten
Fingern 31A bis 3nA erläutert.
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Das
Basisbandsignal von der empfangenden Einheit 103 wird in
dem Multiplizierer 310 mit dem Verschlüsselungscode multipliziert,
der von dem CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 erzeugt wird.
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Der
CPICH-Verschlüsselungscodegenerator 320 hat
den Verschlüsselungscode
bei einem Takt basierend auf der Wegsynchronisationsinformation erzeugt,
die von dem Sucher 10 zugeordnet wird.
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Das
Ergebnis einer Multiplikation des Multiplizierers 310 wird
von den Integrierern 332 und 333 unter der Steuerung
der Symbolauswahlsteuereinheit 372 während einem Zeitraum integriert,
der äquivalent
zu zwei Symbolen ist. Das Ergebnis einer Integration wird gemäß den Anweisungen
der Symbolauswahlsteuereinheit 372 ausgegeben.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 372 vergleicht die Wegsynchronisationsinformation
von dem Sucher 10, d. h. die Information des Taktes von Schlitzen
und Rahmen, mit dem AFC-Steuersymbolmuster,
das die Steuereinheit selbst speichert und detektiert welches Schlitzsymbol
von der Basisstation empfangen wird.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 372 steuert die Integrierer 332 und 333 derart,
dass die Integrierer zwei aufeinander folgende Schlitze integrieren und
ausgeben, in denen die Kombinationen der Symbole, die von den Übertragungsantennen
ANT1 und ANT2 der Basisstation übertragen
werden, orthogonal sind, gemäß der detektierten
Schlitzpositionsinformation.
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Das
heißt,
die Symbolauswahlsteuereinheit 372 steuert den Integrierer 332 derart,
dass zum Beispiel der Integrierer das Ergebnis eines Integrierens der
0-ten und ersten Symbole ausgibt, die orthogonale Symbolkombinationen
sind, wie in 12 gezeigt und das Ergebnis
eines Integrierens der zweiten und dritten Symbole, die ebenso orthogonale
Symbolkombinationen sind.
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Die
Symbolauswahlsteuereinheit 372 steuert ebenso den Integrierer 333 derart,
dass der Integrierer das Ergebnis eines Integrierens der vierten
und fünften
Symbole ausgibt, die orthogonale Symbolkombinationen sind und das
Ergebnis eines Integrierens der sechsten und siebten Symbole, die
ebenso orthogonale Symbolkombinationen sind, wie in 12 gezeigt.
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Diese
Steuerung erlaubt, dass der Integrierer 361 die Phasenunterschiede Δθ1 zwischen
dem Ergebnis einer Integration der 0-ten und ersten Symbole und
dem Ergebnis einer Integration der zweiten und dritten Symbole erhält und erlaubt
ebenso, dass der Integrierer 362 den Phasenunterschied Δθ2 zwischen
dem Ergebnis einer Integration der vierten und fünften Symbole und dem Ergebnis
einer Integration der sechsten und siebten Symbole erhält.
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Die
Phasenunterschiede Δθ1 und Δθ2 werden
durch den Addierer 380 addiert. Das Ergebnis einer Addition
wird in den Addierer 4 als der Frequenzfehler (Δf1 bis Δfn) eingegeben.
In dem Addierer 4 werden diese Frequenzfehler und der Frequenzfehler (Δf1 bis Δfn), der
von den anderen Fingern 31A bis 3nA erhalten wird,
addiert.
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Wie
oben beschrieben, integrieren die Finger 31A bis 3nA,
die in 11 gezeigt sind, zwei aufeinander
folgende Symbole derart, dass die Kombination der Symbole, die von
den Übertragungsantennen ANT1
und ANT2 der Basisstation übertragen
werden, orthogonal sind und erhält
den Phasenunterschied Δθ in dem
Ergebnis einer Integration gemäß der Information
des Taktes der Schlitze und Rahmen und detektiert dann Frequenzfehler Δf auf Basis
des Phasenunterschiedes.
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Daher
ist es gemäß der oben-gebildeten
automatischen Frequenzsteuerschaltung möglich, da der Frequenzfehler
detektiert werden kann, während die
Orthogonalität
des Symbolmusters in einem Fall bemerkt werden kann, bei dem der
Frequenzfehler zu der Basisstation 0,5 ppm oder weniger beträgt, der Frequenz
mit einer hohen Genauigkeit zu folgen und daher die Kommunikationsqualität zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen
begrenzt. In der zweiten Ausführungsform
wird zum Beispiel der Phasenunterschied aller zwei Symbole erhalten.
Jedoch kann die Genauigkeit in einer Detektion des Frequenzfehlers
weiter durch ein Erhalten des Phasenunterschiedes von zwei oder
mehr Symbolen verbessert werden.
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Die
zweite Ausführungsform
basiert auf der Tatsache, dass die Basisstation die Übertragungsdiversität ausführt. Falls
die Basisstation die Übertragungsdiversität nicht
ausführt,
kann eine Verbrauchsleistung durch Detektieren des Frequenzfehlers
in einem System ähnlich
zum Stand der Technik gespart werden.
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In
den obigen Beschreibungen sind erste und zweite Ausführungsformen
als getrennte, automatische Frequenzsteuerschaltungen erläutert worden.
Jedoch können
beide der automatischen Frequenzsteuerschaltungen der zwei Ausführungsformen
auf eine empfangende Schaltung angewendet werden.
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Daher
wird in einem Fall, bei dem die automatischen Frequenzsteuerschaltungen
der zwei Ausführungsformen
auf eine einzige empfangende Schaltung angewendet werden, falls
der Frequenzfehler groß ist,
wie gesehen wird, wenn die Leistungsversorgung eingeschaltet wird,
die automatische Frequenzsteuerschaltung der ersten Ausführungsform
betrieben.
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Wenn
der Frequenzfehler kleiner wird, kann der normale Frequenz-verriegelnde
Betrieb ausgeführt
werden und die Genauigkeit in einer Detektion des Frequenzfehlers
kann durch Betreiben der automatischen Frequenzsteuerschaltung der
zweiten Ausführungsform
verbessert werden, ungeachtet dessen ob der Kommunikationspartner
die Übertragungsdiversität ausführt oder
nicht.