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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Interferenzauslöschungsverfahren
in einem Funkdatenübertragungssystem,
das ein Mehrfachzugriffs-Interferenzauslöschungsverfahren
verwendet, bei dem Schätzwerte
von interferierenden Signalen vom gewünschten Signal subtrahiert
werden, und wobei in dem Verfahren ein Vertrauenskoeffizient für die aus
dem empfangenen Signal erhaltenen Schätzwerte berechnet wird, wobei die
Koeffizienten beschreiben, wie gut die Schätzwerte gesendete Symbole darstellen,
und wobei in dem Verfahren die Signalschätzung eine Mehrstufenerfassung
verwendet.
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Bei der Entwicklung und Implementierung
von Datenübertragungsverfahren
besteht ein grundlegendes Problem im gleichzeitigen Senden und Empfangen
von Signalen mehrerer gleichzeitiger Benutzer, sodass die Signale
so wenig Interferenz wie möglich
untereinander verursachen. Aufgrund dieser Tatsache und der verfügbaren Übertragungskapazität wurden
mehrere verschiedene Übertragungsprotokolle
und Mehrfachzugriffsverfahren entwickelt, wobei die gebräuchlichsten
insbesondere in der Mobilkommunikation die FDMA- und TDMA-Verfahren
und seit kurzem auch das CDMA-Verfahren sind.
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Das CDMA-(codeüberlappendes Mehrfachzugriffs-)System
ist ein Mehrfachzugriffsverfahren, das auf der Spreizspektrumtechnologie
beruht, und dessen Anwendung bei zellularen Kommunikationssystemen jüngst zusammen
mit den früheren
FDMA- (frequenzüberlappender
Mehrfachzugriff) und TDMA-(zeitüberlappender
Mehrfachzugriff)Technologien begonnen wurde. Die CDMA-Technologie
hat mehrere Vorteile gegenüber
den früheren
Verfahren, wie die Einfachheit der Frequenzplanung und der spektralen
Ausnutzung.
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Bei einem CDMA-Verfahren wird das
Schmalbanddatensignal des Benutzers mit einem Spreizungscode einer
viel größeren Bandbreite
auf ein relativ breites Verkehrskanalband multipliziert. Bei den
bekannten experimentellen zellularen Systemen beinhalten die auf
Verkehrskanälen
verwendeten Bandbreiten beispielsweise 1,25 MHz, 10 MHz und 25 MHz.
Bei dem Multiplikationsvorgang wird das Datensignal auf das gesamte verwendete
Band gespreizt. Alle Benutzer senden gleitzeitig unter Verwendung
des gleichen Frequenzbandes. Für
jede Verbindung zwischen einer Basisstation und einer Teilnehmeranschlusseinrichtung
wird ein separater Spreizungscode verwendet, und die Signale von
den Benutzern können
in den Empfängern
auf der Grundlage des Spreizungscodes jeder Verbindung untereinander
identifiziert werden. Es wird versucht, die Spreizungscodes derart
auszuwählen,
dass sie untereinander orthogonal sind, das heißt, dass sie nicht miteinander
korrelieren.
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Korrelatoren oder adaptive Filter
in CDMA-Empfängern,
die auf herkömmliche
Weise implementiert sind, werden mit dem gewünschten Signal synchronisiert,
das auf der Grundlage des Spreizungscodes identifiziert wird. Das
Datensignal wird im Empfänger
durch Multiplizieren des Datensignals mit dem gleichen Spreizungscode
wie in der Sendephase im ursprünglichen
Band wiederhergestellt. Die Signale, die mit einem anderen Spreizungscode
multipliziert wurden, korrelieren weder, noch werden sie im idealen
Fall im Schmalband wiederhergestellt. Sie erscheinen somit vom gewünschten
Signal aus gesehen als Rauschen. Das Ziel besteht somit darin, das
Signal des gewünschten
Benutzers unter mehreren interferierenden Signalen zu erfassen.
In der Praxis sind die Spreizungscodes nicht nicht-korreliert, und
die Signale anderer Benutzer komplizieren die Erfassung des gewünschten
Signals durch Verzerrung des empfangenen Signals. Diese durch die
Benutzer untereinander verursachte Interferenz wird als Mehrfachzugriffsinterferenz
bezeichnet.
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Ein Datenübertragungsverfahren, das ein
TDMA-Mehrfachzugriffssystem
anwendet, verwendet mehrere Frequenzen, die jeweils in Zeitschlitze
unterteilt sind, in die die Signale der verschiedenen Benutzer platziert
wurden. Somit hat jeder Benutzer seinen eigenen Zeitschlitz. Da
der für
das System reservierte Frequenzbereich üblicherweise begrenzt ist,
müssen
die gleichen Frequenzen verwendet werden, die voneinander einen
bestimmten Abstand haben. Wird eine hohe Frequenzausnutzung gewünscht, sollte
dieser Abstand so klein als möglich
sein. Daraus ergeben sich verschiedene Übertagungen mit den gleichen
Frequenzen, die miteinander interferieren. Demzufolge wird im Empfänger in
einem bestimmten Zeitschlitz zusätzlich
zum gewünschten
Signal ein interferierendes Signal gehört, das von einer anderen Verbindung
stammt, die die gleiche Frequenz verwendet.
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Das vorstehend in Verbindung mit
CDMA beschriebene Einzelbenutzererfassungsverfahren ist nicht optimal,
da zusammen mit der Erfassung Informationen verworfen werden, die
in den Signalen anderer Benutzer enthalten sind. Außerdem kann
die herkömmliche
Erfassung keine Fehler korrigieren, die teilweise durch nicht orthogonale
Spreizungscodes und eine Signalverzerrung auf dem Funkweg verursacht
werden. Ein optimaler Empfänger
berücksichtigt
die Informationen in den Signalen aller Benutzer, und so können die
Signale auf optimale Weise, beispielsweise unter Verwendung eines
Viterbialgorithmus erfasst werden. Beispielsweise besteht beim CDMA-System
ein Vorteil dieses Erfassungsverfahrens darin, dass die Situation,
soweit der Empfänger
betroffen ist, einem Einzelbenutzer-CDMA-System gleicht, bei dem
kein Mehrfachzugriffsproblem existiert. Beispielsweise tritt das
für CDMA-Systeme
typische Nah-Fern-Problem
nicht auf. Der Ausdruck „Nah-Fern-Problem" bezieht sich auf
eine Situation, in der ein Sender nahe dem Empfänger die weiter entfernt befindlichen
Sender durch seine Übertagung
abschottet. Die schwerwiegendste Schwachstelle des Viterbialgorithmus
besteht darin, dass die erforderliche Rechenkapazität exponentiell
mit der Anzahl der Benutzer ansteigt. Beispielsweise würde ein
System mit zehn Benutzern, bei dem die Bitrate 100 kbit/s mit QPSK-Modulation
beträgt,
105 Millionen arithmetische Operationen pro Sekunde zur Berechnung
des Viterbialgorithmus erfordern. In der Praxis bildet dies eine
Schranke für
die Implementierung eines optimalen Empfängers.
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Allerdings ist es möglich, durch
verschiedene Verfahren einen optimalen Empfänger anzunähern. Der Stand der Technik
kennt verschiedene Verfahren für
eine Multibenutzererfassung (MUD). Die bekanntesten Verfahren beinhalten
eine lineare Multibenutzererfassung, eine Dekorrelationserfassungseinrichtung
und eine mehrstufige Erfassungseinrichtung. Diese Verfahren werden
näher bei
Varanasi, Aazhang: Multistage detection for asynchronous code division
multiple access communications, IEEE Transactions on communications, Band
38, Seiten 509–519,
April 1990, Lupas, Verdu: Linear multiuser detectors for synchronous
code-division multiple access channels, IEEE transactions on Information
Theory, Band 35, Nr. 1, Seiten 123–136, Januar 1989, und Lupas,
Verdu: Near-far resistance of multiuser detectors in asynchronous
channels, IEEE Transactions on communications, Band 38, April 1990
untersucht. Allerdings sind diese Verfahren auch mit Operationen
verknüpft,
wie Matrixinversionsoperationen, die viel Rechenkapazität erfordern.
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Ein zweiter Weg zur Lösung der
durch die Mehrfachzugriffsinterferenz verursachten Probleme besteht in
der Verwendung von Interferenzauslöschungs-(IC-)Verfahren. Bei Lösungen vom IC-Typ sollen die
Benutzer einer nach dem anderen erfasst werden, oft in der Reihenfolgen
der Größe beziehungsweise
Amplitude, sodass der Einfluss der Signale von bereits erfassten
Benutzern aus dem empfangenen Signal vor der Erfassung des folgenden
Benutzers beseitigt wird. Für
ein Beispiel einer derartigen Lösung
wird auf die EP-A-0491668 Bezug genommen, die das vorstehend beschriebene
Verfahren bei dem zellularen CDMA-Mobilkommunikationssystem anwendet.
Die Interferenzauslöschungsverfahren
sind hinsichtlich der Berechnungen effektiver als die Algorithmen
vom MUD-Typ, jedoch ist ihre Leistung insbesondere während schlechter
Empfangsbedingungen schwächer,
wie bei einem abklingenden Mehrwegekanal, der oft niedrige Signalpegel
hat.
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Dem vorstehend beschriebenen ähnliche
Mehrfachzugriffs-Interferenzauslöschungsverfahren
können auch
bei TDMA-Systemen
angewendet werden. Sie haben allerdings den Nachteil einer sich
verschlechternden Leistung, wenn die interferierenden Signale schlechte
Schätzwerte
haben. Im schlimmsten Fall kann die Mehrfachzugriffs-Interferenzauslöschung die
Interferenz sogar erhöhen,
wenn die interferierenden Signale auf der Grundlage falscher Schätzwerte
subtrahiert werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung,
ein Interferenzauslöschungsverfahren
zu implementieren, mit dem die vorstehend angeführten Probleme vermieden werden
können,
und das den Empfänger
im Wesentlicher nicht komplizierter macht, und das sowohl bei TDMA-
als auch CDMA-Multibenutzerverfahren angewendet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß der Einleitung
gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schätzwerte der interferierenden
Signale mit einem Vertrauenskoeffizienten gewichtet werden, der für jedes
Signal berechnet wird, bevor sie vom gewünschten Signal subtrahiert
werden.
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Des Weiteren bezieht sich die Erfindung
auf einen Empfänger
eines Funk-Datenübertragungsverfahrens,
der eine Einrichtung zur Ausführung
einer Mehrfachzugriffs-Interferenzauslöschung bei
dem empfangenen Signal, mehrere Erfassungsstufen und eine Einrichtung
zur Berechnung eines Vertrauenskoeffizienten für die aus dem empfangenen Signal
erhaltenen Schätzwerte
umfasst, wobei die Koeffizienten beschreiben, wie gut die Schätzwerte
gesendete Signal darstellen. Der erfindungsgemäße Empfänger ist gekennzeichnet durch eine
Einrichtung zum Gewichten der Schätzwerte der interferierenden
Signale mit einem für
jeden Schätzwert berechneten
Vertrauenskoeffizienten und eine Einrichtung zum Subtrahieren der
gewichteten Schätzwerte
der interferierenden Signale vom gewünschten Signal.
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Somit besteht die grundlegende Idee
der Erfindung in der Berücksichtigung
des Vertrauenskoeffizienten des Schätzwerts des interferierenden
Signals vor der Ausführung
einer Interferenzauslöschung.
Jedes geschätzte
Symbol kann mit einem Vertrauenskoeffizienten gewichtet werden,
der separat berechnet wird, und der Werte in dem Bereich von 0 ...
1 annimmt. Unzuverlässige
Interferenzschätzwerte
können
verworfen werden, da ihre Subtraktion vom Signal die Interferenz
noch erhöhen
könnte.
Demzufolge erzielt das Interferenzauslöschungsverfahren bessere Ergebnisse,
wenn solche Interferenzschätzwerte
ausgelöscht
werden, die mit der tatsächlichen
Interferenz gut übereinstimmen.
Des Weiteren kann auf eine weitere Verarbeitung eines Signals mit
einem niedrigen Vertrauenskoeffizienten verzichtet werden, beispielsweise
auf die letzten Stufen eines mehrstufigen Empfängers, woraus sich eine einfachere
Struktur und eine Erhöhung
der Rechenleistung ergeben.
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Vertrauenskoeffizienten wurden zuvor
in anderen Abschnitten des Empfängers
verwendet, und beispielsweise bei der Verwendung eines Viterbidecoders
wurden sie in Verbindung mit der Erfassung berechnet, so wie beispielsweise
bei der Quellendecodierung, die bei der Kanaldecodierung berechnete
Koeffizienten verwendet hat. Bezüglich
früherer
Anwendungsziele für
Vertrauenskoeffizienten wird auf die US-A-5181209, J. Hagenauer,
P. Höher:
A Viterbi algorithm with soft decision outputs, Proc. of IEEE Globecom
1989, Dallas, Texas, und P. Höher:
TCM on frequency selective fading channels: comaprison of soft output
probabilistic equalizers, Proc. of IEEE Globecom 1990 verwiesen.
Der Ausdruck „soft
output" wird in
manchen Publikationen hinsichtlich dieser Anmeldung in einem anderen
Sinn verwendet. Diese Anmeldung verwendet diesen Ausdruck zur Bezeichnung
eines Vertrauenskoeffizienten einer Gruppierung, während beispielsweise
die Publikation D. Brady, J. Catipovic: An adaptive soft-decision
multiuser receiver for underwater acoustical channels, 26th Asilomar
Conference on Signals, Systems & Computers,
1992, den Ausdruck für
eine heuristische Skalierung verwendet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht aufgrund
der effektiveren Interferenzauslöschung
beispielsweise einen engeren Frequenzneuverwendungsabstand in TDMA-Systemen,
was wiederum die Systemkapazität
erhöht.
Die Erfindung wird nachstehend näher
anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild der Struktur eines erfindungsgemäßen Empfängers,
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2 die
Implementierung eines erfindungsgemäßen Interferenzauslöschungsverfahrens
anhand eines Blockschaltbildes mit mehr Einzelheiten,
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3 einen
alternativen Aufbau eines erfindungsgemäßen Empfängers anhand eines Blockschaltbildes
und
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4 den
Aufbau eines mehrstufigen Empfängers.
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Der Vertrauenskoeffizient ist bei
dieser Erfindung mit erfassten Symbolen verknüpft. Er hängt von der Verteilung des
empfangenen Signals ab, die wiederum unter anderem vom Symbolalphabet,
dem Übertragungsweg
und der Signalverarbeitung im Empfänger abhängt. Die Verteilung des empfangenen
Signals hängt insbesondere
von der Stärke
der mehrwegeausgebreiteten Signale, dem Kanalstatus und von Korrelationen zwischen
den empfangenen Symbolen ab. Bei CDMA-Systemen beruhen Interferenzauslöschungsverfahren vor
allem auf optimalen oder suboptimalen Entscheidungsregeln, die die
Korrelationen zwischen den Symbolen der verschiedenen Benutzer berücksichtigen.
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Der Vertrauenskoeffizient kann beispielsweise
mittels maximum a posteriori (MAP) oder MUSE-Kriterien erzeugt werden.
Typischerweise wird das Vertrauen in die Erfassung durch die Schätzung der
Wahrscheinlichkeit einer falschen Erfassung beurteilt:
PERR = Prob{S ^ ≠ Sk|r},wobei
das gesendete Symbol, S ^ das
geschätzte
Symbol und
r das der Erfassungseinrichtung
zugeführte Signal
bezeichnet. Die Symbole sind natürlich
auf geeignete Weise für
die Anwendung definiert. Sie sind allerdings im Symbolalphabet enthalten,
das im Allgemeinen im Sender verwendet wird. Es kann auch ein mehrdimensionaler
Symbolvektor beschrieben sein, dessen
k-te
Koordinaten im Symbolalphabet des
k-ten
Benutzers enthalten ist. Allgemein gesprochen ist der Vertrauenskoeffizient
dann eine Funktion der Verteilung erfasster Symbole oder Parameter
der Verteilungen.
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Das empfangene tiefpassgefilterte
Signal kann allgemein durch folgende Gleichung dargestellt werden:
die Faltung der Impulsantworten
jeweils des Sendefilters, Mehrwegekanals und Empfangsfilters auf
dem
m-ten Diversitätszweig
von der
n-ten Quelle ist. Das
durch den
m-ten Diversitätszweig empfangene Gesamtsignal beträgt dann:
wobei
Rauschen bezeichnet. Im
einfachsten Fall ist m = 1.
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Ohne Einfluss auf die Allgemeingültigkeit
wird angenommen, dass der Index des gewünschten Benutzers null ist,
n = 0. Das Verfahren kann entsprechend bei den anderen Benutzern
angewendet werden. Die interferierenden Signalkomponenten werden
in zwei Teile unterteilt, die dominanten Komponenten Nd und die Rauschkomponenten
Nn mit N = Nd + Nn. Im Empfänger
wird versucht, den Einfluss der dominanten Rauschkomponenten zu
beseitigen. Die Rauschkomponenten umfassen solche interferierenden
Signalkomponenten, die hinsichtlich ihrer Stärke schwach sind, und deren
Auswirkung bei der Interferenzauslöschung ignoriert werden kann,
indem sie als rauschähnliche
Interferenz betrachtet werden. Das in der vorstehenden Formel veranschaulichte
Gesamtsignal kann in der folgenden Form gezeigt werden:
Empfang durch herkömmliche
Einzelbenutzerempfangsverfahren ausgeführt werden, wie es beispielsweise
im GSM-System gemacht wird. Steigt die Co-Kanalinterferenz als Ergebnis
der Verringerung von Frequenzneuverwendungsentfernungen, sind effektivere
Verfahren erforderlich.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Interferenzauslöschung
durch Subtrahieren der Schätzwerte
des dominanten interferierenden Signals vom gewünschten Signal ausgeführt, wobei
die Schätzwerte
mit dem Vertrauenskoeffizienten der Schätzwerte gewichtet sind. Die
Berechnung für
die Schätzwerte
des dominanten interferierenden Signals kann wie folgt dargestellt werden•
wobei
g
n,k der
Vertrauenskoeffizient des Schätzwerts
des interferierenden Signals ist, und
q ^m, n = ct(t – t ^
m) ⨂ h ^
m,n(t) ⨂ cr(t)die zuvor beschriebene Faltung ist,
wobei h ^
m,n und t ^
m Kanalschätzwerte
sind.
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Das Verfahren kann auf einfache Weise
beispielsweise durch die Erfassung der Symbole aller dominanten
interferierenden Signale und Berechnung eines Vertrauenskoeffizienten
für die
Schätzwerte
angewendet werden, für
wie genau der erhaltene Schätzwerte
gehalten wird. Danach wird das interferierende Signal neu erzeugt,
mit dem Vertrauenskoeffizienten multipliziert und von der empfangenen Übertagung
subtrahiert. Der Vertrauenskoeffizient kann Werte im Bereich [0,
1] annehmen, sodass dann, wenn der Schätzwert für unzuverlässig gehalten wird, der Koeffizientenwert
nahe Null ist, und wenn der Schätzwert
für zuverlässig gehalten
wird, der Koeffizientenwert nahe Eins ist. Haben alle Interferenzschätzungen
einen hohen Vertrauenskoeffizienten, ist es möglich, die Interferenz beinahe
vollständig
zu beseitigen. Haben sie aber alle einen niedrigen Vertrauenskoeffizienten,
gibt es praktisch überhaupt
keine Interferenzauslöschung.
Auf diese Weise ist es möglich,
eine Situation zu vermeiden, in der eine auf der Grundlage eines
falschen Schätzwerts
berechnete Interferenz vom Signal subtrahiert wird, was tatsächlich zu
einer Erhöhung
der Interferenz führt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung alterniert
der Betrieb des Empfängers
automatisch zwischen dem eines Einzelbenutzerempfängers und
eines Interferenzauslöschungsempfängers in
Abhängigkeit
von zu einem gegebenen beliebigen Zeitpunkt erhaltenen Vertrauenskoeffizienten.
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Der Vertrauenskoeffizient kann beispielsweise
in Verbindung mit einem Kanaldecodierer berechnet werden. Wird ein
Viterbidecoder im Empfänger
angewendet, wird der Vertrauenskoeffizient ohne zusätzliche Prozeduren
erhalten, da er sowieso berechnet und bei der Verbesserung des Betriebs
des Quellendecodierers verwendet wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei
einer mehrstufigen Empfängerstruktur
angewendet werden, bei der ein Interferenzauslöschungsverfahren unter Verwendung
erfindungsgemäßer Vertrauenskoeffizienten
bei der ersten und den letzten Stufen angewendet wird. Bei jedem
Zyklus der mehrstufigen Erfassung wird eine Anzahl von Interferenzausdrücken separat
geschätzt,
die vom empfangenen Signal beispielsweise entsprechend den folgenden
Formeln subtrahiert werden, wobei wiederum n = 0 angenommen wird:
rm(t)(i) =
rm,o(t) + INd + I ^
(i)Nd +
nmt)wobei Symbole x ^
(i) / n,k, q ^
(i) / m,n Kanalparameter
definieren, und die Vertrauenskoeffizienten q ^
(i) / n,k anhand des gewünschten
Verfahrens aus dem Signal r ^
(i–1) geschätzt wurden.
Typischerweise werden zuerst Anfangswerte für die Kanalparameter q ^
(0) / m,n geschätzt, die
bei der Erfassung von Symbolen x ^
(0) / n,k verwendet werden. An der Anfangsstufe
werden diese Variablen aus dem Signal geschätzt, das der Interferenz unterworfen
ist, woraus sich ergibt, dass ihre Zuverlässigkeit typischerweise schlecht
ist.
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Bei der Schätzung kann eine Trainingssequenz
verwendet werden, das heißt,
eine bekannte Symbolsequenz im empfangenen Signal, was die Leistung
der Kanalschätzung
verbessert. Da die Symbole bekannt sind, ist es daher möglich, den
Vertrauenskoeffizientenwert a priori auf 1 zu setzen.
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Sobald q ^
(i) / m,n berechnet ist, können die
Symbole x ^
(i) / n,k unter Verwendung der ausgewählten Entscheidungsregel für das ausgewählte Symbolalphabet
erfasst werden. Das Symbolalphabet kann beispielsweise BPSK, QPSK
oder ein anderes mehrdimensionales sequenzielles Symbol sein. Im
CDMA-System kann x ^
(i) / n,k beispielsweise eine modulierte Spreizungssequenz
sein.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Empfängers. Der
in der Figur veranschaulichte erfindungsgemäße Empfänger umfasst eine Antenne 10,
mittels der das empfangene Signal zu den Hochfrequenzabschnitten 11 geführt wird,
in denen das Hochfrequenzsignal auf eine Zwischenfrequenz umgesetzt
wird. Von den Hochfrequenzabschnitten wird das Signal zu einem Analog-Digital-Wandler 12 geführt, in
dem das empfangene analoge Signal in digitale Form umgesetzt wird.
Das umgesetzte Signal wird ferner einer Erfassungseinrichtung 13 zugeführt, in
der Schätzwerte
des empfangenen Signals für
die empfangenen Symbole erfasst werden. Im erfindungsgemäßen Empfänger wird
auch der Vertrauenskoeffizient für
die erfassten Symbole in der Einrichtung 13 berechnet.
Die Schätzwerte
und die berechneten Vertrauenskoeffizienten werden dann einer Interferenzauslöschungseinrichtung 14 zugeführt, in
der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Interferenzschätzwerte
mit dem Vertrauenskoeffizienten multipliziert werden und vom gewünschten
Signal subtrahiert werden. Das gereinigte Signal wird dann den anderen
Abschnitten des Empfängers
zugeführt.
Der erfindungsgemäße Empfänger kann
sowohl in der Basisstation als auch dem Teilnehmerendanschluss in
einem zellularen Mobilkommunikationssystem verwendet werden. Natürlich umfasst
der erfindungsgemäße Empfänger auch
andere Komponenten als die vorstehend beschriebenen, wie Filter
und Verstärker.
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Die erfindungsgemäße Interferenzauslöschung kann
vorteilhafterweise in einem Erfassungs-Interferenzauslöschungsblock in 2 stufenweise ausgeführt werden.
Das empfangene Signal 28, das in digitale Form umgesetzt
wurde, wird der Erfassungseinrichtung 20 zugeführt, in
der Anfangsschätzwerte
für die
empfangenen Signale berechnet werden. In der Einrichtung 21 wird
ein Vertrauenskoeffizient für
diese Schätzwerte berechnet,
wobei der Wert dieses Vertrauenskoeffizienten beschreibt, wie gut
der Schätzwert
für die
Darstellung des gesendeten Symbols gehalten wird. Die erfassten
Signale werden in der Einrichtung 22 neu erzeugt, woraufhin
die neu erzeugten Signale mit entsprechenden Vertrauenskoeffizienten
in einer Multiplikationseinrichtung 23 multipliziert werden.
Danach werden die neu erzeugten und mit Koeffizienten gewichteten
interferierenden Signale als negative Eingabe in eine Summationseinrichtung 24 geführt, deren
zweiter positiver Eingang das ursprüngliche empfangene Signal ist,
das durch eine Verzögerungseinrichtung 26 verzögert ist,
wobei in der Summationseinrichtung 24 die gewichteten interferierenden
Signale von der ursprünglichen Übertagung
subtrahiert werden. Somit wird das gereinigte Signal 26 ferner
der zweiten Erfassungseinrichtung 27 zugeführt, in
der das gewünschte
Signal wieder geschätzt
wird.
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3 zeigt
eine zweite mögliche
Art und Weise zum Implementieren eines erfindungsgemäßen Empfängers. Der
Empfänger
der Figur umfasst eine Einrichtung 30, durch die die empfangenen
Signale in mehrere Gruppen unterteilt werden, die jeweils zumindest
zwei Signale umfassen. Der Empfänger
umfasst ferner Erfassungseinrichtungen 31, 35, 39 zur
Ausführung
einer simultanen Erfassung in jeder Gruppe für die Signale von der empfangenen Übertagung
durch ein beliebiges bekanntes Multibenutzererfassungsverfahren.
Der Empfänger
umfasst ferner Berechungseinrichtungen 31, 35, 39,
in denen ein Vertrauenskoeffizient für die erfassten Signale berechnet
wird. Die Berechnungseinrichtungen können in Verbindung mit den
Erfassungseinrichtungen oder von diesen getrennt vorhanden sein.
Der Empfänger
umfasst auch Einrichtungen 32, 36 zur Neuerzeugung
der erfassten Signale und zum Multiplizieren der Signale mit den
entsprechenden Vertrauenskoeffizienten. Die Gruppenerfassungseinrichtungen 31, 35, 39 wurden
derart gruppiert, dass jede Gruppe aufeinanderfolgend erfasst wird,
sodass es in den Summationseinrichtungen 24, 38 des
Empfängers
möglich
ist, die mit den Vertrauenskoeffizienten der bereits erfassten Gruppen
gewichteten Signale von der empfangenen Übertagung vor der Erfassung
der folgenden Gruppe zu subtrahieren. Eine Empfängerstruktur, die die vorstehend
veranschaulichte Gruppenerfassung anwendet, ist näher in der
FI-A-0943196 beschrieben.
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4 zeigt
die Struktur eines mehrstufigen Empfängers mittels eines Blockschaltbildes.
Der mehrstufige Empfänger
umfasst mehrere Erfassungsstufen 40, 41, 42,
die in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall verwenden die späteren Erfassungsstufen
die bereits in den vorhergehenden Stufen ausgeführte Erfassung, insbesondere
dann, wenn eine Interferenzauslöschung
ausgeführt
wird. Im mehrstufigen Empfänger
der Erfindung umfasst eine der früheren Erfassungsstufen 40, 41, 42 zumindest
die vorstehend beschriebene Einrichtung 14, um bei der
Mehrfachzugriffs-Interferenzauslöschung Vertrauenskoeffizienten
zu verwenden, die für die
Schätzwerte
der interferierenden Signale berechnet sind.
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Beispielsweise ist das in den CDMR-Systemen
neu erzeugte Signal schmalbandig, wenn es von einem Schmalbandsignal
subtrahiert wird. Das heißt,
die Neuerzeugung und Subtraktion sollten vor der erfindungsgemäßen Interferenzauslöschung unter
Verwendung von Vertrauenskoeffizienten an das Verfahren angepasst
werden, das zur Verarbeitung des empfangenen Signals im Empfänger verwendet
wird.
wobei
Rauschen bezeichnet. Im einfachsten Fall ist m = 1.
