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Hintergrund
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Gebiet:
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Die
offenbarten Ausführungsbeispiele
betreffen das Gebiet von Kommunikationen, und insbesondere Kommunikationen
unter Verwendung von Quadraturamplitudenmodulation.
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Hintergrund:
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Multilpegelmodulation
kann in Kommunikationen von digitalen Signalen verwendet werden.
In einer Multipegelmodulationstechnik ist der Modulationspegel von
jedem Punkt in einer Konstellation, welche die Modulation repräsentiert,
während
des Modulationsvorganges fixiert bzw. festgelegt. Eine der Multipegelmodulationstechniken
ist gemeinhin als Quadraturamplitudenmodulation (QAM = quadrature amplitude
modulation) bekannt. In QAM kann die Konstellation durch eine äquidistante
Konstellation repräsentiert
werden. Die Punkte in einer äquidistanten
Konstellation sind in einer Art und Weise in der Konstellation derart
angeordnet, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten
für all
die Punkte der Konstellation gleich ist. Die Distanz zwischen den
Punkten repräsentiert
einen Amplitudenunterschied in dem Multipegelmodulationsvorgang.
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Ein
Empfänger,
welcher ein Signal empfängt, welches
gemäß einer
QAM Technik moduliert wurde, stützt
sich auf Information betreffend des Amplitudenunterschieds oder
des Abstands zwischen jedem Punkt in der Konstellation, um das empfangene
Signal zu demodulieren. Häufig
wird der Amplitudenunterschied oder der Abstand zwischen jedem Punkt
zu dem Empfänger über ein
Digitalwort mit einer endlichen Anzahl von Stellen bzw. Ziffern
kommuniziert. In einem System, in welchem sich der Abstand zwischen
jedem Punkt in der Konstellation von einer Übertragung zu einem anderen
verändern
kann, kommuniziert der Empfänger
den aktualisierten Wert periodisch. Der Wert des Amplitudenunterschieds des
Abstands zwischen jedem Punkt in der Konstellation kann zwischen
die Werte fallen, welche das Digitalwort repräsentieren kann aufgrund einer
endlichen Quantisierung. Deshalb kann der Übertrager nicht dazu in der
Lage sein, einen exakten Wert des Amplitudenunterschieds oder des
Abstands zwischen jedem Punkt in der Konstellation zu kommunizieren.
Ein solcher Quantisierungsfehler kann zu Ungenauigkeit in dem Demodulationsvorgang
führen, und
zu schlechter Performance führen.
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Aus
diesem Grund und aus anderen gibt es einen Bedarf für ein verbessertes
Kommunikationssystem.
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Die
Aufmerksamkeit wird auf das Dokument US-A-6,137,841 gelenkt, welches
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Skalieren von Senderleistung auf
einen vorbestimmten Pegel (zum Beispiel bei oder unter der maximalen
Senderleistung, welche durch das Kommunikationssystem unterstützt wird) für einen
vollen Bereich von QAM Indexpegels vorsieht. Insbesondere weist
in einem n-Pegel Quadraturamplitudenmodulation-(QAM) Kommunikationssystem,
welches einen digital-zu-analog Konvertierer und ein n-QAM Signal,
welches eine durchschnittliche Senderleistung hat, zur Übertragung
auf einem Kommunikationskanal, aufweist, das Verfahren des Einstellens
der durchschnittlichen Senderleistung des Signals das Auswählen eines
Referenz QAM Index aus einem vorbestimmten Satz von QAM Indexpegels
(zum Beispiel 4, 16, 64, 256) auf, wobei das zusammengesetzte Signal
mit einer maximalen durchschnittlichen Senderleistung verarbeitet
wird, welche durch das Kommunikationssystem unterstützt wird.
Der nächste
Schritt beinhaltet das Generieren eines Leistungseinstellkoeffizienten
für jeden der
QAM Indexpegel von einem vorbestimmten Satz von QAM Indexpegeln
basierend auf dem Referenz QAM Indexpegel. Der letzte Schritt beinhaltet
das Einstellen der durchschnittlichen Senderleistung des n-QAM Signals
mit dem korrespondierenden Leistungseinstellkoeffizienten für das n-QAM
Signal, um die durchschnittliche Senderleistung auf die vorbestimmte
maximale durchschnittliche Senderleistung zu skalieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Kommunikationssystem
gemäß Anspruch
6 vorgesehen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
sind in den Unteransprüchen
beansprucht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In
einem Kommunikationssystem sehen ein Verfahren und eine begleitende
Vorrichtung effiziente Modulations- und Demodulationsvorgänge vor.
In einem Übertrager
wird ein Verhältnis
eines Leistungspegels eines Kommunikationskanals zu dem Leistungspegel
eines Pilotkanals bestimmt, um ein Pegelverhältnis zu erzeugen. Das Leistungspegelverhältnis ist
innerhalb eines endlichen Digitalworts quantisiert. Ein quantisierter
Quadraturamplitudenmodulationsabstand, in einer Quadraturamplitudenmodulationskonstellation,
wird aus dem quantisierten Leistungspegelverhältnis bestimmt, und das quantisierte
Verhältnis
wird zu einem Empfänger
kommuniziert. Ein Signal wird gemäß einer Quadraturamplitudenmodulationstechnik
unter Verwendung des quantisierten Abstandes moduliert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von
der detaillierten Beschreibung, welche unten stehend gegeben wird,
offensichtlicher werden, wenn sie zusammen genommen wird mit den
Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen Korrespondierendes
durchgängig identifizieren,
und wobei folgendes gilt:
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1A zeigt
ein Blockdiagramm eines Übertragers
bzw. Senders, welcher gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen
betrieben wird;
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1B zeigt
ein Blockdiagramm eines Empfängers,
welcher gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
betrieben wird;
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2 zeigt
eine exemplarische Quadraturamplitudenmodulationskonstellation;
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3 zeigt
einen Graph einer Amplitude eines Quadraturamplitudenmodulierten
Signals gegen Zeit;
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4 zeigt
einen Graph, welcher exemplarische Leistungspegel repräsentiert,
welche unterschiedlichen Kanälen
zugeordnet sind, gegen Zeit; und
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5 zeigt
ein Flussdiagramm gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen,
um die korrekte Verwendung des Modulationsabstands „d" bei einem Empfänger und
einem Sender vorzusehen.
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Detaillierte Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels/der
bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein
System für
drahtlose Kommunikationen gemäß der CDMA
Technik wurde in verschiedenen Standards offenbart und beschrieben,
welche durch die Telecommunication Industry Association (TIA) publiziert
wurden. Solche Standards sind gemeinhin bekannt als TIA/EIA/IS-2000,
TIA/EIA/95A/B, und WCDMA, unter mehreren anderen. Das „3rd Generation Partnership Project" (3GPP) ist in einem
Satz von Dokumenten einschließlich
Dokumentnummer 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 und 3G TS
25.214, bekannt als der WCDMA Standard, ausgeführt; der „TIA/EIA/IS-95 Remote Station-Base Station
Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System" ist bekannt als
der IS-95 Standard, der „TR-45.5
Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" ist bekannt als
der CDMA-2000 Standard.
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Allgemein
ausgeführt
sehen ein neues und verbessertes Verfahren und eine begleitende
Vorrichtung einen effizienten Modulationsvorgang und Demodulationsvorgang
in jeweils einem Sender und einem Empfänger in einem Codemultiplex-Vielfachzugriff
Kommunikationssystem vor. Eines oder mehrere exemplarische Ausführungsbeispiele,
welche hierin beschrieben sind, sind in dem Kontext eines digitalen
drahtlosen Datenkommunikationssystems gegeben. Während die Verwendung innerhalb
dieses Kontexts vorteilhaft ist, kön nen verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung in verschiedenen Umgebungen oder Konfigurationen eingebaut
sein. Im Allgemeinen können
die hierin beschriebenen verschiedenen Systeme unter Verwendung
von Software gesteuerten Prozessoren, integrierten Schaltkreisen,
oder diskreter Logik ausgebildet sein. Die Daten, Anweisungen, Kommandos,
Information, Signale, Symbole, und Chips, auf welche während dieser
Anmeldung Bezug genommen wird, werden vorteilhafterweise durch Spannungen,
Ströme,
elektromagnetische Wellen, magnetische Felder oder Teilchen, optische
Felder oder Teilchen oder eine Kombination davon repräsentiert.
Zusätzlich
können
die Blöcke, welche
in jedem Blockdiagramm gezeigt sind, Hardware oder Verfahrensschritte
repräsentieren.
Das hierin beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel wird in dem
Kontext eines digitalen Kommunikationssystems gegeben. Während die
Verwendung innerhalb dieses Kontextes vorteilhaft ist können verschiedene
Ausführungsbeispiele
der Erfindung in verschiedenen Umgebungen oder Konfigurationen eingebaut
sein. Im Allgemeinen können
die verschiedenen Systeme, welche hierin beschrieben sind, unter
Verwendung von Software gesteuerten Prozessoren, integrierten Schaltkreisen,
oder diskreter Logik ausgeführt
sein. Die Daten, Anweisungen, Kommandos, Information, Signale, Symbole,
und Chips, auf welche durchgängig
in dieser Anmeldung Bezug genommen wird, können durch Spannungen, Ströme, elektromagnetische
Wellen, magnetische Felder oder Teilchen, optische Felder oder Teilchen,
oder eine Kombination davon repräsentiert
sein. Zusätzlich
können
die Blöcke,
welche in jedem Blockdiagramm gezeigt sind, Hardware oder Verfahrensschritte
repräsentieren.
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1A und 1B zeigen
jeweils ein allgemeines Blockdiagramm eines Senders 100 und
eines Empfängers 160,
welche in Kombination zur, Kommunikation von Daten gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
betrieben werden. Der Sender 100 moduliert digitale Daten
bei einem Eingang 101 gemäß Quadraturamplitudenmodulation
(QAM) zur Sendung, gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
Das modulierte Signal wird zu dem Empfänger 160 übertragen.
Der Empfänger 160 wird
betrieben, um Signale von dem Sender 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
zu empfan gen. Die digitalen Daten bei dem Eingang 101 können aus vielen
verschiedenen Einrichtungen produziert werden, wie ein Telefon,
Video, Sprachquelle, etc. Die digitalen Daten werden in ein digitales
Signal konvertiert, welches Einsen und Nullen repräsentiert,
welche in den Daten enthalten sind. Die Datenbits in digitalem Format
können
auf eine Konstellation abgebildet werden, welche zu einem zweidimensionalen Diagramm
in einem rechteckigen Koordinatensystem führt, gemäß einer QAM Technik. Die ausgewählte QAM
Technik kann eine Multipegelmodulation, wie 16-QAM oder 64-QAM sein.
Gemäß einer
QAM Technik kann ein Abbildungsblock 102 verwendet werden,
um die Eingabedatenbits in I und Q Datensymbole abzubilden. Signale 112 und 111,
welche jeweils I und Q Datensymbole repräsentieren, können erzeugt
werden. Die resultierenden I und Q Datensymbole werden in dem Sender 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
moduliert.
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2 zeigt
eine exemplarische 16-QAM Konstellation 200. Der Abbildungsblock 102 kann
die Konstellation 200 zum Abbilden der Eingabedatenbits in I und
Q Datensymbole verwenden. Zum Beispiel kann in 16-QAM der Phasor
bzw. Zeiger in der Konstellation 200 durch ein vier-Bit
Datensymbol repräsentiert
sein, welches aus I und Q Datenbits besteht. Die rechteckigen Achsen 201 und 202 repräsentieren
jeweils die I und Q Komponenten. Die quaternären Quadraturkomponenten von
I und Q können Orten
3d, d, -d und -3d von jeder Achse zugewiesen sein. Die Symbole,
welche durch die Datenbits 0000, 1000, 1100, und 0100 repräsentiert
sind, liegen in einem Abstand „d" von jeder Achse.
Die Symbole 1011, 0011, 0111, und 1111 sind um den Abstand „3d" entfernt von jeder
Achse. Andere Symbole sind um „d" oder „3d" Abstand von entweder
der I oder der Q Achse entfernt. All die benachbarten Symbole haben einen
gleichen Abstand voneinander. Um ein „I" Komponentendatensymbol zu modulieren,
wird die Amplitude des Signals, welches das Datensymbol für die Dauer
eines Datensymbols repräsentiert,
eingestellt, um zu dem Abstand von der I-Achse zu passen. Ähnlich wird,
um ein „Q" Komponentendatensymbol
zu modulieren, die Amplitude des Signals, welche das Datensymbol
für die
Dauer eines Datensymbols repräsentiert,
eingestellt, um zu dem Abstand von der Q-Achse zu passen.
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3 zeigt
eine Amplitude mit Bezug zur Zeit eines exemplarischen Signals 300,
nachdem es Amplituden moduliert wurde, gemäß der Konstellation 200.
Das Signal 300 kann entweder ein I oder Q Komponenten Signal
sein, nämlich
Signale 111 oder 112. Die Amplitude des Signals 300 wird
zum Beispiel während
der Zeitperiode „0
bis T" auf „3" Einheiten eingestellt,
und wird während
der „T
bis 5T" Periode
auf „1" Einheit eingestellt.
Eine Einheit kann in einer Implementierung eine Spannung oder ein
Strom oder ein Digitalwort sein.
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Unter
Bezugnahme auf 1A werden I und Q Signale 112, 111 zu
dem Filter 103 zur geeigneten Filterung gemäß dem Betrieb
eines Linearphasentiefpassfilters weitergeleitet. Die Ergebnisse
werden zu dem Mischer 105 und dem Oszillator 106 zur
Trägermodulation
weitergeleitet. Die resultierenden Signale werden in einem Summierer 107 summiert.
Ein Mischer 108 konvertiert das summierte Signal auf eine
passende Frequenz zur Übertragung
zum Empfänger 160 hinauf.
Ein Verstärker 109 kann
das Signal vor der Übertragung
von einer Antenne 110 verstärken.
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Der
Empfänger 160 empfängt bei
einer Antenne 161 das übertragene
Signal, nachdem es einen Ausbreitungskanal passiert hat. Ein Mischer 182 konvertiert
das empfangene Signal in eine geeignete Frequenz zur I und Q Demodulation
herunter, um das I Signal 167 und das Q Signal 168 zu
erzeugen. Ein Filter 164 kann verwendet werden um die Signale 167 und 168 zu
filtern, bevor sie in einen Rückabbildungsblock 165 eingegeben
werden. Die Signale 167 und 168 können digitalisiert
sein. Der Digitalisierungsvorgang kann durch das Sampling der Signale sein,
um Digitalwörter
zu erzeugen, welche die Amplitude der Signale repräsentieren.
Der Rückabbildungsblock 165 bestimmt
das wahrscheinlichte Bit, welches durch den Sender 100 gesendet
wurde, durch Sampling der I und Q Signale 167, 168 zu
den korrekten Samplingzeitpunkten, und Vergleichen dieser mit den
legitimen Werten von -3d, -d, d, und 3d, zum Beispiel gemäß der Konstellation 200.
Von jedem Signal werden 2 Bits abgeleitet. Die abgeleiteten Bits
führen
zu einem 4-Bit 16- QAM
Symbol. Die vier wiederhergestellten Bits werden dann als ein empfangenes
Datensymbol bei dem Ausgang 166 weitergeleitet.
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Ein
Steuerelement 190 zieht mehrere Faktoren in Betracht zum
Berechnen des Leistungspegels des Leistungsverstärkers 109, wie in
dem Sender 100 gezeigt ist. Das Steuerelement 190 betrachtet Faktoren
wie den Ausbreitungspfadverlust zwischen dem Sender 100 und
dem Empfänger 160,
und langsame und schnelle Schwundtoleranzen. Der Leistungspegel
des Verstärkers 109 kann
basierend auf einem Leistungssteuerungsschema zwischen dem Sender 100 und
dem Empfänger 160 berechnet
werden. Der Sender 100 und der Empfänger 160 können auch
gemäß einem
Schema kommunizieren, welches mit irgendeinem der bekannten Kommunikationssysteme
konsistent ist. Solche Kommunikationssysteme werden im Allgemeinen
gemäß einer
vorbestimmten Spezifikation betrieben. Zwei der bekannten Spezifikationen
werden im Allgemeinen als WCDMA Spezifikation und cdma2000 Spezifikationen
identifiziert. Eine Kopie der Spezifikationen kann durch Kontaktieren
des 3GPP Support Office, 650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France, erhalten
werden. Der WCDMA Standard und der CDMA2000 Standard skizzieren
auch ein Leistungsteuerungsschema zwischen dem Sender 100 und dem
Empfänger 160.
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Die
Kommunikationen zwischen dem Sender 100 und dem Empfänger 160 können über mehrere verschiedene
Arten von physikalischen Kanälen sein.
Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Kanälen, nämlich Overhead Kanäle, dedizierte
Verkehrskanäle,
und allgemeine bzw. gemeinsame Verkehrskanäle. Overhead-Kanäle bestehen
aus Kanälen,
welche wesentlich sind für
die korrekte Funktion des Systems, wie allgemeine Pilotkanäle, Synchronisationskanal,
Pagingkanäle,
und Broadcast Kanäle.
Overhead Kanäle
werden typischerweise mit einer konstanten Leistung gesendet, und
haben normalerweise Priorität über alle
anderen Arten von Kanälen.
Dedizierte Verkehrskanäle
tragen Information von dem Sender zu einem bestimmten Empfänger, und
sind typischerweise Leistungsgesteuert durch einen Leistungssteuerungsmechanismus,
und haben häufig Priorität über gemeinsame
Verkehrs kanäle.
Gemeinsame Verkehrskanäle
tragen Information von dem Sender zu mehreren Empfängern. Gemeinsame
Verkehrskanäle
können
verwendet werden, um Information zu mehreren Empfängern gleichzeitig
rund zu senden, oder aufgeteilt unter mehreren Empfängern in
einer Zeit multiplexierten, Code multiplexierten oder Frequenz multiplexierten
Art und Weise.
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Der
Sender 100 ist im Allgemeinen darauf eingeschränkt, bei
oder unter einem vorbestimmten Senderleistungspegel zu senden. Das
Senderleistungslimit kann durch einen Regulierungsstandard des Gesetzgebers,
oder durch das Systemdesign, oder durch beides gegeben sein. Unter
Bezugnahme auf 4 ist ein Graph, welcher exemplarische
Leistungspegel, zugewiesen zu verschiedenen Kanälen, gegen die Zeit repräsentiert,
gezeigt. Dem Sender 100 kann es erlaubt sein, bei einem
maximalen Leistungspegel (Emax.) zu senden. Der Leistungspegel „Ep" ist den Overhead
Kanälen
zugewiesen. In diesem Beispiel bestehen die Overhead Kanäle aus einem
einzigen Pilotkanal. Der Unterschied in dem Leistungspegel zwischen „Emax" und „Ep" kann anderen Kanälen zugewiesen
sein, wie mehrere dedizierte Verkehrskanäle und ein gemeinsamer Verkehrskanal.
Wenn zum Beispiel „Ed" der Betrag von Leistungspegel
ist, welcher den dedizierten Verkehrskanälen zugewiesen ist, wird der übrig bleibende
Leistungspegel „Ec" bestimmt zur Zuweisung
zu dem gemeinsamen Verkehrskanal, ohne dass erlaubt wird, dass der
gesamte Leistungspegel den „Emax" Leistungspegel übersteigt.
Weil der Leistungspegel, welcher den dedizierten Verkehrskanälen zugewiesen
ist, sich normalerweise über
die Zeit verändert
aufgrund von Leistungssteuerung, verändert sich der Leistungspegel „Ec" auch korrespondierend,
um den gesamten Senderleistungspegel bei oder unterhalb des „Emax" Pegels zu halten.
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Der
gemeinsame Verkehrskanal kann verschiedene Modulationsschemata wie
QAM oder Phasenumtastung (PSK = phase shift keying) verwenden. PSK
Modulationen sind gegenüber
Leistungsveränderungen
unsensitiv, weil ihre Decodierung nur von dem Unterschied in der
Phase zwischen Konstellationspunkten abhängt. Andererseits hängen QAM Modulationen
in den meis ten Fällen
sowohl von der Phase wie auch von der Amplitude von jedem Konstellationspunkt
für korrekte
Decodierung ab. Zum Beispiel unter Bezugnahme auf 2 können die Konstellationspunkte
0011 und 0000 nicht alleine basierend auf ihrer Phase unterschieden
werden, weil sie beide eine Phase von 45 Grad relativ zu der I Achse
haben. Die Leistung „Ec", welche dem gemeinsamen
Verkehrskanal zugeordnet ist, verbleibt im Wesentlichen konstant
während
der Sendung eines QAM modulierten Signals. Wenn andererseits das
Signal unter Verwendung von PSK oder einer anderen Modulation moduliert
wird, kann die Leistung „Ec" dynamisch verändert werden,
um die meiste mögliche übrig gelassene
Senderleistung aufzubrauchen.
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Der
Leistungspegel des dedizierten Verkehrskanals wird normalerweise
durch ein Verhältnis bestimmt.
Mehrere Arten von dedizierten Verkehrskanälen können in dem Kommunikationskanal
enthalten sein. Eine Art von dediziertem Verkehrskanal ist ein Verkehrskanal
zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation. Der Leistungspegel
eines dedizierten Verkehrskanals wird typischerweise gesteuert.
Um den Leistungspegel eines dedizierten Verkehrskanals zu steuern
wird der Leistungspegel eines dedizierten Verkehrskanals gegenüber dem Leistungspegel
des Pilotkanals (Ed/Ep) eingestellt, um einem Verhältnis zu
entsprechen. Das Verhältnis kann
aus einem Leistungssteuerungsschema abgeleitet werden, welches den
Leistungspegel von jedem Kanal steuert. Der Leistungspegel des gemeinsamen
Verkehrskanals wird ähnlich
eingestellt, um einem Verhältnis
des gemeinsamen Verkehrskanal-Leistungspegels gegenüber dem
Pilotkanalleistungspegel (Ec/Ep) zu entsprechen. Der Leistungspegel
des Pilotkanals kann auch über
ein Leistungssteuerungsschema zwischen dem Sender 100 und dem
Empfänger 160 bestimmt
werden. Die Leistungspegelverhältnisse
Ec/Ep und Ed/Ep können auch
basierend auf der Datenrate der Information bestimmt werden, welche über jeden
Kanal kommuniziert wird. Normalerweise kann der Sender 100 versuchen,
bei dem maximalen Leistungspegel „Emax" zu senden. Nach dem Bestimmen des Pilotkanalleistungspegels
wird der Leistungspegel für
andere Kanäle
derart ausgewählt,
dass die Gesamtleistung bei einem Pegel oder nahe zu dem „Emax" Pegel ist. So wie
deshalb der Leistungspegel des Pilotkanals bestimmt ist, wird der
Leistungspegel von anderen Kanälen
auch einfach bestimmt, basierend auf den Leistungspegelverhältnissen
und dem „Emax" Pegel.
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Ein
gemeinsamer Verkehrskanal kann unter Verwendung einer QAM Technik
moduliert werden. Nach dem Bestimmen des Leistungspegels „Ec" des QAM modulierten
gemeinsamen Verkehrskanals wird die Amplitude der Modulation auch
derart bestimmt, dass der Leistungspegel des resultierenden Signals
keine Spitze über
dem maximalen Leistungspegel „Emax" hat. Das Steuerelement 190 berechnet den
Abstand „d" in der Konstellation
derart, dass der Leistungspegel des gemeinsamen Verkehrskanals auch
gemäß dem Leistungsverhältnis Ec/Ep
erhalten wird. Der Abstand „d" kann zu dem Abbildungsblock 102 kommuniziert
werden. Der Wert des Abstands „d" kann auch von dem
Leistungspegel des QAM modulierten Signals abgeleitet werden. In
einer Berechnung kann der Leistungspegel des QAM modulierten Signals „Ec" gleich 10*d**2 (zehn
mal „d" zum Quadrat) sein.
Deshalb kann in einer Alternative der Wert „Ec" zu dem Abbildungsblock 102 kommuniziert
werden. In diesem Fall wird der Wert von „d" von dem Wert von „Ec" berechnet.
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Zusätzlich zum
Erhalten des maximalen Leistungspegels unter dem „Emax" Pegel kann das Leistungspegelverhältnis Ec/Ep
sich gemäß dem Leistungssteuerungsschema
zwischen dem Sender 100 und dem Empfänger 160 verändern. In
einem Fall, in welchem der Pilotkanalleistungs-(Ep) Pegel konstant
gehalten wird, kann der gewünschte
Leistungspegel für
den gemeinsamen Verkehrskanal gemäß einem Leistungssteuerungsschema
verändert werden
müssen.
Als ein Ergebnis verändert
sich auch das Verhältnis
zu dem Leistungspegel des gemeinsamen Verkehrskanals. Der Leistungspegel
des gemeinsamen Verkehrskanals kann sich von einer Sendung zu der
nächsten
verändern.
Somit, weil der Modulationsabstand „d" den Leistungspegel beeinflusst, berechnet
das Steuerelement 190 einen neuen Wert für den Modulationsabstand „d" für jede Sendung.
Der Sender 100 kommuniziert Information betreffend des
Abstands „d" zu dem Empfänger 160 zur gleichen
Zeit oder vor der Sendung des QAM modulierten gemeinsamen Verkehrskanals.
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In
einer Alternative kann der neue Wert nach der Sendung kommuniziert
werden. Die empfangenen Symbole werden vor der Rückabbildung 165 gepuffert.
Sowie der neue Wert angekommen ist, kann das Rückabbilden 165 korrekt
durchgeführt
werden. Die Information repräsentiert
den Wert des Abstands „d", oder kann davon
abgeleitet werden. Ein Steuerelement 190 in dem Empfänger 160 kommuniziert
den empfangenen Wert „d" zu dem Rückabbildungsblock 165.
Der Rückabbildungsblock 165 verwendet
den empfangenen Wert des Abstands „d", um einen Datenbitwert in dem Demodulationsvorgang
zu entscheiden bzw. es zu bestimmen. In einer Alternative kann der
Wert des Ec/Ep Verhältnisses
zu dem Empfänger 160 kommuniziert
werden. Das Steuerelement 190 kann den Wert von Ec/Ep verwenden,
um bei dem Wert von „d" anzukommen, welcher
in dem Modulationsvorgang verwendet wird. Der Empfänger 160 kann
zunächst
den Leistungspegel des Pilotkanals „Ep" bestimmen. Durch Multiplikation von „Ep" mit Ec/Ep kann der
Wert von „Ec" bestimmt werden. Der
Abstand „d" kann dann von dem
Wert von „Ec" abgeleitet werden.
Die Information wird in dem Rückabbildungsblock 165 verwendet,
um den Demodulationsvorgang korrekt durchzuführen. Der Abbildungsblock 102 verwendet
den Abstand „d" in der Bildung der
Konstellation für
die QAM Modulation.
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Der
Wert des Abstands „d" oder Ec/Ep kann über ein
Digitalwort mit einer endlichen Anzahl von Bits kommuniziert werden.
Zum Beispiel hat ein Digitalwort einen maximalen Quantisierungsfehler
gleich zu einem Halben der Differenz von Werten, wie durch zwei
benachbarte Wörter
repräsentiert.
Wenn der Wert des Abstands „d" in der Konstellation
nicht exakt durch ein Digitalwort repräsentiert werden kann, ist der
kommunizierte Wert für
den Abstand „d" kein exakter Wert. Ähnlich,
wenn der Wert für
das Verhältnis Ec/Ep
nicht exakt durch ein Digitalwort repräsentiert werden kann, ist der
kommunizierte Wert für
das Ec/Ep Verhältnis
kein exakter Wert. Deshalb kann der Empfänger 160 einen Wert
für den
Abstand „d" oder einen Wert
von Ec/Ep in dem Demodulationsvorgang benutzen, welcher unterschiedlich
von dem Wert ist, welcher in dem Modulationsvorgang in dem Sender 100 verwendet
wird. Ein solcher Fehler führt zu
verschlechterter Performance in dem Entscheiden des Werts der empfangenen
Datenbits, und somit eine Verschlechterung der Fehlerrate der empfangenen
Bits.
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Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
zeigt 5 ein Flussdiagram 500 für den Sender 100 für die korrekte
Verwendung des Modulationsabstands „d" bei dem Empfänger 160. Verschiedene Schritte
des Flussdiagramms 500 können bei dem Steuerelement 190 bei
dem Sender 100 durchgeführt werden.
Bei Schritten 501, 502 und 503 werden
jeweils „Emax", „Ep" und „Ec" bestimmt. Bei Schritt 504 bestimmt
das Steuerelement 190 das quantisierte Ec/Ep((Ec/Ep)Q)
Verhältnis.
Wenn zum Beispiel das Digitalwort, welches zum Repräsentieren
des Ec/Ep Verhältnisses
verwendet wird, auf fünf
Bits eingeschränkt
ist, können
zweiunddreißig
mögliche
Verhältnisse
repräsentiert
werden. Wenn der Wert des Ec/Ep Verhältnisses zwischen zwei benachbarte Werte
fällt,
wie durch zwei benachbarte Wörter
repräsentiert,
dann kann der niedrigere Wert der zwei für das (Ec/Ep)Q ausgewählt werden,
gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Deshalb würde
das quantisierte Ec/Ep, (Ec/Ep)Q Verhältnis kleiner sein als das Ec/Ep
Verhältnis.
Bei Schritt 505 wird der quantisierte Wert von „Ec" (EcQ) bestimmt.
Um den Wert von „EcQ" zu bestimmen, kann
das Verhältnis
(Ec/Ep)Q mit dem Wert von „Ep" multipliziert werden.
Normalerweise gibt es eine Beziehung zwischen dem Modulationsabstand
und dem Leistungspegel des modulierten Signals. In einem Beispiel
kann „Ec" gleich zehn mal
dem Quadrat des Abstands „d" sein. Somit kann
der quantisierte Abstand „dQ" bei Schritt 506 basierend
auf dem „EcQ" bestimmt werden.
Der Wert von „dQ" kann bei Schritt 507 für den Modulationsvorgang
in dem Sender 100 verwendet werden. Der Abbildungsblock 102 kann
den Wert von „dQ" für den Modulationsvorgang
verwenden. Der Sender 100 kommuniziert bei Schritt 508 den
Wert von (Ec/Ep)Q, wie exakt durch ein Digitalwort repräsentiert,
zu dem Empfänger 160.
Gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen
würde das
Wort, welches zu dem Empfänger 160 kommuniziert
wird, den exakten Wert des Ec/Ep Verhältnisses repräsentieren,
welches in dem Modulationsvorgang verwendet wird.
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Bei
dem Empfänger 160 kann
die Operation des Demodulierens eines empfangenen Signals mit dem
exakten Wert des Ec/Ep Verhältnisses,
welches in dem Modulationsvorgang verwendet wird, stattfinden. Weil
der exakte Wert des Ec/Ep Verhältnisses zu
dem Empfänger 160 kommuniziert
wird, findet der Demodulationsvorgang genauer statt. In dem Empfänger 160 wird
der Leistungspegel des Pilotkanals gemessen. Der Wert des empfangenen
Pilotkanals kann verwendet werden, um einen Wert für den empfangenen
Leistungspegel des Kommunikationskanals abzuleiten. Der empfangene
Pilotkanalleistungspegel (EpR) wird mit dem empfangenen Ec/Ep Verhältnis multipliziert,
um zu dem empfangenen Leistungspegel des Kommunikationskanals (EcR)
zu kommen. Ein Wert für
den Modulationsabstand kann von „EcR" basierend auf einem Verhältnis zwischen dem
Leistungspegel eines QAM Signals und dem Modulationsabstand abgeleitet
werden. Der abgeleitete Modulationsabstand, wenn er in dem Rückabbildungsvorgang
bei dem Rückabbildungsblock 165 verwendet
wird, ermöglicht
einen genaueren Demodulationsvorgang in dem Empfänger 160.
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Der
Fachmann wird ferner erkennen, dass die verschiedenen illustrativen
logischen Blöcke,
Module, Schaltkreise, und Algorithmusschritte, welche in Verbindung
mit den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
beschrieben wurden, als elektronische Hardware, Computersoftware,
oder Kombinationen von beiden implementiert sein können. Um
diese Austauschbarkeit von Hardware und Software klar zu zeigen,
wurden verschiedene illustrative Komponenten, Blöcke, Module, Schaltkreise und
Schritte oben allgemein durch ihre Funktionalität beschrieben. Ob solche Funktionalität als Hardware
oder Software implementiert wird, hängt von der bestimmten Anwendung
und Designeinschränkungen
ab, welche dem Gesamtsystem auferlegt sind. Der Fachmann wird die
beschriebene Funktionalität
auf verschiedenen Arten und Weisen für jede bestimmte Anwendung
implementieren, aber solche Implementierungsentscheidungen sollen
nicht derart interpretiert werden, dass sie eine Abweichung von
dem Umfang der vorliegenden Erfindung verursachen.
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Die
verschiedenen illustrativen logischen Blöcke, Module, und Schaltkreise,
welche in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
beschrieben sind, können
mit einem Mehrzweckprozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einem
Anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = application
specific integrated circuit), einem Feld programmierbaren Gate Array
(FPGA = field programmable gate array) oder einer anderen programmierbaren
logischen Einrichtung, diskretem Gatter oder Transistorlogik, diskreten
Hardwarekomponenten, oder irgendeiner Kombination davon, welche
ausgebildet ist, um die hierin beschriebenen Funktionen durchzuführen, implementiert
sein oder durchgeführt
werden. Ein Mehrzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber
in einer Alternative kann der Prozessor irgendein konventioneller
Prozessor, Controller, Mikrocontroller, oder eine Zustandmaschine
sein. Ein Prozessor kann auch aus einer Kombination von Recheneinrichtungen,
zum Beispiel eine Kombination eines DSP und eines Mikroprozessors,
einer Vielzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehreren Mikroprozessoren
zusammen mit einem DSP Kern, oder irgendeiner anderen solchen Konfiguration
implementiert sein.
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Die
Schritte des Verfahrens oder Algorithmus, welche in Verbindung mit
den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
beschrieben sind, können
direkt in Hardware, in einem Softwaremodul, welches durch einen
Prozessor ausgeführt
wird, oder in einer Kombination davon ausgeführt sein. Ein Softwaremodul
kann in einem RAM Speicher, Flashspeicher, ROM Speicher, EPROM Speicher,
EEPROM Speicher, Registern, Festplatte, einer entfernbaren Scheibe,
einer CD-ROM, oder irgendeiner anderen Form von Speichermedium,
wie im Stand der Technik bekannt ist, enthalten sein. Ein exemplarisches
Speichermedium ist mit einem Prozessor derart verbunden, dass der
Prozessor Information aus dem Speichermedium auslesen kann und Information
in dieses hinein schreiben kann. In der Alternative kann das Speichermedium
in dem Prozessor integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium
können
in einem ASIC enthalten sein. Der ASIC kann in einem Benutzerterminal
enthalten sein. In der Alternative können der Prozessor und das
Speichermedium als diskrete Komponenten in einem Benutzerterminal
enthalten sein.
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Die
vorhergehende Beschreibung und die bevorzugten Ausführungsbeispiele
werden gegeben, um jedem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung
auszuführen
oder zu benutzen. Die verschiedenen Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen
werden dem Fachmann offensichtlich sein, und die allgemeinen Prinzipien,
welche hierin definiert wurden, können auf andere Ausführungsbeispiele
ohne die Verwendung der erfinderischen Fähigkeit angewandt werden. Somit
ist es nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die hierin
gezeigten Ausführungsbeispiele
einzuschränken,
sondern ihr soll der weiteste Umfang zugestanden werden, welcher
mit den Prinzipien und hierin offenbarten neuen Merkmalen konsistent
ist.