DE69727412T2

DE69727412T2 - Spreizspektrumnachrichtenübertragungsempfänger

Info

Publication number: DE69727412T2
Application number: DE1997627412
Authority: DE
Inventors: Naohiko Suginami-ku Iwakiri
Original assignee: Sharp Corp; Sony Corp
Current assignee: Sharp Corp; Sony Corp
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2017-03-08
Also published as: EP0794623A2; EP0794623B1; DE69727412D1; JP2820918B2; EP0794623A3; US5889815A; JPH09247045A; KR970068213A; KR100235978B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Funkübertragungssysteme und spezieller ein Funkübertragungssystem, welches das Code-Multiplexverfahren oder CDMA-Verfahren (von Code Division Multiplex Access) verwendet. Noch spezieller betrifft die vorliegende Erfindung einen Spreizspektrum-Nachrichtenempfänger, der Spreizspektrumsignale empfängt, die von einem Sender gesendet wurden, in welchem zu übertragende Daten unter Verwendung eines Orthogonalcodes einem code-vielfach-multiplexen unterzogen werden und unter Verwendung der Sequenz eines PN-Codes (Spreizcodes) einer Spektrum-Spreizung unterzogen werden.
2. Beschreibung verwandten Standes der Technik
Generell werden über mehrere Kanäle zu übertragende Daten vor der Sendung aufgeteilt und gemultiplext. Beispiele der obigen Prozedur sind das FDM (Frequency Division Multiplex) System, das TDM (Time Division Multiplex) System und das CDM (Code Division Multiplex) System.
Im CDM System, das beispielsweise in der EP-A 0687074 offenbart ist, werden Kanäle separat durch Ausführen einer orthogonalen Umsetzung unter Verwendung jeweiliger orthogonaler Codes definiert, die im selben Zeit-Sequenzraum gespreizt werden. Es ist leicht möglich, für jeden Kanal die Datenrate und -wichtung zu bestimmen und zu modifizieren. Aus diesem Grund ist das CDM System für hierarchische Übertragung geeignet.
Auf dem Gebiet des Rundfunks gab es eine beträchtliche Aktivität bei der Entwicklung eines digitalen Videosignal-Übertragungssystems, bei dem die CDM System definierten Kanäle mit unterschiedlichen Wichtungswerten auf der Senderseite versehen wurden und bei dem auf der Empfängerseite ein kontrollierter Degradations-Prozess ausgeführt wurde. Im kontrollierten Degradations-Prozess werden die zu kombinierenden Kanäle entsprechend Qualitäten der empfangenen Signale selektiert.
Auf dem Gebiet der mobilen Kommunikationen ist das IS-95 System bekannt, welches als CDMA Mobiltelefonsystem standardisiert ist, wobei ein Direktsequenz-(DS)-Spreizspektrum (DS von direct sequence) verwendet wird. Im IS-95 System werden ein Steuerkanal und ein Kommunikationskanal durch das CDM System definiert. Auf der Senderseite werden Steuerinformationen und Sprachinformation Kanälen zugewiesen, welche unter Verwendung der Orthogonalcodes definiert werden und dann übertragen werden. Auf der Empfängerseite wird ein RAKE-Prozess ausgeführt, in dem ein Kanal einem Demodulationsprozess unterworfen wird, wobei mehrere Finger (auch als Verzweigungen bezeichnet) verwendet werden. Der RAKE-Prozess richtet sich auf die Verbesserung der Qualität empfangener Signale.
Es erfolgt eine weitere Erläuterung des RAKE-Empfangsprozesses. Der RAKE-Prozess ist im Spreizspektrum-Kommunikationssystem inhärent und ermöglicht einen Pfad-Diversity-Empfang. Ein Beispiel ist in der EP-A 0691754 offenbart.
Bei digitalen Kommunikationen wie dem Spreizspektrum-Kommunikationssystem, erreicht den Empfänger eine Übertragungswelle als eine direkte Welle und als reflektierte Welle. Das heißt, der Empfänger empfängt direkt die Übertragungswelle und empfängt an Gebäuden oder dergleichen reflektierte Wellen. Generell gibt es zahlreiche Wege (Multipath), über die die Übertragungswelle reflektiert wird und dann am Empfänger ankommt. Folglich empfängt der Empfänger zahlreiche Signale, die sich längs der unterschiedlichen Funkwege ausbreiten. Eine derartige Gruppe empfangener Signale, die sich über unterschiedliche (isolierte) Pfade ausbreiten, können als empfangenes Multipath-Signal bezeichnet werden. Die em pfangenen Signale, die am Empfänger über die unterschiedlichen Pfade ankommen, haben unterschiedliche Ausbreitungsverzögerungszeiten. Folglich kann die Qualität der empfangenen Signale infolge durch Multipath verursachte Interferenz beeinträchtigt werden.
Der PN-Code, der am Sender für den Spektrumspreizprozess zugefügt wird, wird auch zugefügt, um am Empfänger einen Spektrum-Entspreizungsprozess auszuführen. Wird der PN-Code am Empfänger den entlang der Pfade empfangenen Signale als ein Zeit-Offset zugewiesen, wird die Kreuzkorrelation zerstört werden. Vor diesem Hintergrund wird am Empfänger der folgende Prozess angewandt, um eine Abnahme der Qualität des empfangenen Signals infolge von Interferenz zu vermeiden, die durch Multipath hervorgerufen wird. Ein Entspreizungsteil des Empfängers verleiht dem PN-Code einen Phasen-Offset, der von der Ausbreitungverzögerungszeit abhängt. Ein Entspreizungsbereich am Empfänger empfängt den PN-Code eines Phasen-Offsets abhängig von der Ausbreitungsverzögerungszeit. Der Entspreizungsbereich entspreizt das empfangen Multipath-Signal und erzeugt ein entspreiztes Signal eines Pfades vom empfangenen Multipath-Signal, welches die Ausbreitungsverzögerungszeit entsprechend dem gegebenen Phasen-Offset aufweist. Das heißt, die empfangenen Signale der anderen Pfade des empfangenen Multipath-Signals werden wegen geringerer Korrelation nicht entspreizt. Auf diese Weise werden den PN-Codes für die jeweiligen empfangenen Signale der Pfade Phasen-Offsets verliehen, wobei die Signale mit den jeweiligen PN-Codes, denen die jeweiligen Phasen-Offsets verliehen sind, entspreizt werden können. Folglich kann das empfangene Multipath-Signal für jeden isolierten Pfad entspreizt werden.
Somit ist der Empfänger mit Entspreizungsbereichen versehen, die parallel vorgesehen sind. Die Entspreizungsbereiche verleihen dem PN-Code die Phasen-Offsets entsprechend der Ausbreitungsverzögerungszeiten der jeweiligen Pfade. Die so gewonnenen PN-Codes werden so zugewiesen, dass die empfangenen Multipath-Signale entspreizt werden, so dass die Entspreizungssymbole separat gewinnbar sind.
Die empfangenen Symbole, die auf diese Weise gewonnen wurden, werden jeweils gewichtet und in einem Kombinationsbereich des Empfängers kombiniert, so dass kombinierte demodulierte Symbole, die eine gute Qualität aufweisen, gewinnbar sind.
Wie oben erläutert, demoduliert der RAKE-Prozess selektiv die empfangenen Multipath-Signale, die Signale aufweisen, die sich entlang einer Mehrzahl von Pfaden ausbreiten, und kombiniert dann demodulierte Symbole. Daher realisiert der RAKE-Prozess den Pfad-Diversity-Empfang.
Generell ist eine feste Anzahl von Kanälen jedem Benutzer im oben erwähnten digitalen Videosignal-Übertragungssystem und dem CDMA Mobiltelefonsystem zugewiesen. Daher ist der Demodulator am Empfänger so ausgelegt, dass er den Demodulationsprozess bezüglich einer gegebenen Anzahl an Kanälen ausführt.
Kürzlich ist gefordert worden, dass die mobilen Kommunikationen so angewandt werden, dass sie nicht nur Dienste vorsehen, die auf die Übertragung von Sprache und Daten mit geringer Datenrate ausgerichtet sind, sondern auch höhere Dienste vorsehen, die zur Übertragung von Daten mit einer höheren Datenrate ausgerichtet sind. Da das konventionelle System eine feste Anzahl an Kanälen für jeden Benutzer hat, ist es erforderlich, die Datenrate pro Kanal zu steigern, um der obigen Anforderung gerecht zu werden. Jedoch ist in der Praxis eine Steigerung der Datenrate auf einen bestimmten Pegel begrenzt und daher kann das konventionelle Spreizspektrum-Kommunikationssystem eine Datenübertragung mit hoher Datenrate nicht ausreichend realisieren.
Darüber hinaus sollte bei mobilen Kommunikationen ein spezielles Augenmerk auf Fading gerichtet werden, welches das empfangene Multipath-Signal zu jedem Moment beeinträchtigt und die Qualität des empfangenen Signals verschlechtert. Es können Daten durch Fading verloren gehen.
Die vorliegende Erfindung ist ein CDMA-Spreizspektrum-Kommunikations-RAKE-Empfänger nach Definition in Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind imstande, hochgradig zuverlässige Dienste zu implementieren, die darauf gerichtet sind, nicht nur Sprache und Daten geringer Datenrate zu übertragen, sondern auch Daten hoher Datenrate.
Der Spreizspektrum-Kommunikationsempfänger oder Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Steuerbereich mehrere Finger steuert, so dass die Finger simultan den RAKE-Prozess zusätzlich zu den parallelen Demodulationsprozessen ausführen, wenn die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation anzeigt, dass zu übertragende Daten einer Mehrzahl orthogonaler Kanäle am Sender zugewiesen werden.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Steuerbereich die mehreren Finger derart steuert, dass die Orthogonalkanäle, die zu verarbeiten sind, dynamisch den Fingern auf der Grundlage der Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation zugewiesen werden, welche die Anzahl von Orthogonalkanälen anzeigt, die am Sender zugewiesen werden, und die Wichtung für die Orthogonalkanäle, die am Sender zugewiesen wird.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Kanalkombinierer die demodulierten Symbole der Finger so kombiniert, dass die demodulierten Symbole der Finger, die durch den RAKE-Prozess erhalten werden, hinzugefügt werden, um kombinierte demodulierte Symbole zu erzeugen, und die demodulierten Symbole der Finger, die durch die parallelen Demodulationsprozesse erhalten werden, und die kombinierten demodulierten Symbole, die durch den RAKE-Prozess erhalten werden, dann in serieller Formation kombiniert werden.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Kanalkombinierer dazu konfiguriert ist, die demodulierten Symbole der Finger so zu kombinieren, dass die demodulierten Symbole der Finger, die durch den RAKE-Prozess erhalten werden, auf der Grundlage der Kanalzustandsinformation so eingestellt werden, dass sie eine identische Zeitfolge aufweisen, und dann hinzugefügt werden, um die kombinierten demodulierten Symbole zu erzeugen.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass: die mehreren Finger jeweils Spreizcode-Erzeuger und Orthogonalcode-Erzeuger aufweisen; die Spreizcode-Erzeuger, die jeweils für Entspreizerbereiche der Finger vorgesehen sind, Spreizcodes mit jeweiligen Phasen-Offsets abhängig von der Kanalzustandsinformation erzeugen; und die Orthogonalcode-Erzeuger, die jeweils für die Invers-Orthogonal-Umsetzungsbereiche der Finger vorgesehen sind, einen selben orthogonalen Code erzeugen, wie derjenige, der am Sender zugewiesen wurde, wenn die Finger den RAKE-Prozess ausführen, und jeweilige Orthogonalcodes, wenn die Finger den parallelen Demodulationsprozess ausführen.
Die obigen Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden auch durch einen Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger erzielt, der ferner umfasst:
einen Speicher, der einen Entspreizungssignal speichert, das erhalten wird, indem ein Signal entspreizt wird, welches sich über einen Pfad ausbreitet, der den größten Empfangsleistungspegel aufweist; in welchem der Steuerbereich den Speicher und die mehreren Finger so steuert, dass das Entspreizungsignal aus dem Speicher ausgelesen wird und den mehreren Fingern zugeführt wird, wobei die Finger parallele Demodulationsprozesse mehrere Male innerhalb einer Periode eines Spreizcodes ausführen, der dem Entspreizungsbereich zugeführt wird, wobei alle orthogonalen Kanäle, die bei einem Sender zugewiesen wurden, innerhalb der Periode des Spreizcodes demoduliert werden können.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Steuerbereich den Speicher und die mehreren Finger derart steuert, dass die Finger simultan die parallelen Demodulationsprozesse auf zueinander unterschiedlichen orthogonalen Kanälen ausführen.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass der Steuerbereich den Speicher derart steuert, dass das Entspreizungssignal wiederholt aus dem Speicher eine gegebene Anzahl von Malen ausgelesen wird, was ermöglicht, dass alle orthogonalen Kanäle, die am Sender zugewiesen wurden, innerhalb der Periode des Spreizcodes durch die parallelen Demodulationsprozesse demoduliert werden können.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert sein, dass die Anzahl von orthogonalen Kanälen, die am Sender zugewiesen sind, größer als die Anzahl der Finger ist.
Die obigen Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden auch durch einen Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger erzielt, der ferner umfasst:
einen Speicher, der ein empfangenes Multipath-Signal oder Mehrwege-Signal empfängt; in welchem der Steuerbereich den Speicher und die mehreren Finger derart steuert, dass das Multipath-Signal aus dem Speicher ausgelesen und den mehreren Fingern zugeführt wird, wobei die Finger einen RAKE-Prozess mehrere Male innerhalb einer Periode eines Spreizcodes ausführen, der dem Entspreizungsbereich zugeführt wird, wodurch sämtliche an einem Sender zugewiesenen orthogonalen Kanäle durch den RAKE-Prozess innerhalb der Periode des Spreizcodes demoduliert werden können.
Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger kann so konfiguriert werden, dass der Steuerbereich den Speicher und die mehreren Finger derart steuert, dass die Finger den RAKE-Prozess hinsichtlich sämtlicher der orthogonalen Kanäle, die am Sender zugewiesen sind, innerhalb der Periode des Spreizcodes ausführen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bei deren Lesen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offenbarer, wobei:
1 ein Block-Schaltbild eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Block-Schaltbild eines Kanalkombinieres gemäß Darstellung in 1 ist;
3 ein Block-Schaltbild eines in 1 gezeigten Suchers ist;
4 eine graphische Darstellung eines Beispiels eines Messergebnisses ist, das durch den Sucher gemäß Darstellung in 3 gewonnen wird;
5A, 5B und 5C Diagramme sind, die Finger-Zuordnungsprozesse zeigen;
6 ein Block-Schaltbild eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
7A, 7B, 7C, 7D, 7E und 7F Zeitdiagramme des Funktionsbetriebs des Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers gemäß Darstellung in 6 sind;
8 ein Block-Schaltbild eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
9A, 9B, 9C, 9D, 9E und 9F Zeitdiagramme eines Funktionsbetriebs eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers gemäß Darstellung in 8 sind;
10 ein Block-Schaltbild eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungssenders ist, der im Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungssystem verwendet werden kann;
11 ein Block-Schaltbild einer portablen Kommunikationseinrichtung ist, die mit dem Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Detallierte Beschreibung
1 zeigt schematisch einen Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger gemäß Darstellung in 1 hat drei Finger (Verzweigungen) 100₁ , 100₂ und 100₃ .
Der erste Finger 100₁ besteht aus einem PN-Erzeuger (PN) 102, einem Entspreizer (DES) 103, einem Orthogonalcode-Erzeuger (COD) 104, einem Invers-Orthogonal-Umsetzer (CON) 105 und einem Demodulator (DEM) 106. Gleichermaßen besteht der zweite Finger 100₂ aus einem PN-Erzeuger (PN) 107, einem Entspreizer (DES) 108, einem Orthogonalcode-Erzeuger (COD) 109, einem Invers-Orthogonal-Umsetzer (CON) 110 und einem Demodulator (DEM) 111. Gleichermaßen besteht der dritte Finger 100₃ aus einem PN-Erzeuger (PN) 112, einem Entspreizer (DES) 113, einem Orthogonalcode-Erzeuger (COD) 114, einem Invers-Orthogonal-Umsetzer (CON) 115 und einem Demodulator (DEM) 116.
Ein A/D-Umsetzer 101 ist gemeinsam für den ersten, zweiten und dritten Finger 100₁ , 100₂ und 100₃ vorgesehen. Der A/D-Umsetzer 101 folgt einem HF Modul (nicht dargestellt), der das über Antennen (nicht dargestellt) empfangene Multipath-Signal oder Mehrwege-Signal in ein analoges Basisbandsignal umsetzt. Ein (nicht dargestellter) Sender führt den Direktsequenz-Spreizspektrumprozess aus und überträgt das Spreizspektrum-Signal. Der Empfänger empfängt das Multipath-Signal des Sendesignals und der HF Modul setzt das empfangene Multipath-Signal in ein analoges Basisband-Signal um. Der A/D-Umsetzer 101 setzt das analoge Basisbandsignal in ein digitales Signal um, welches im folgenden als RX-Signal bezeichnet werden wird. Das so gewonnene RX-Signal wird den Fingern 100₁ , 100₂ und 100₃ zugeführt sowie einem Sucher 118, der weiter unten im Detail erläutert werden wird.
Der PN-Erzeuger 102 des ersten Fingers 100₁ empfängt eine Phasen-Offset, der zum ersten Finger 100₁ gerichtet ist und durch den Sucher 118 angezeigt ist. Dann erzeugt der PN-Erzeuger 102 einen PN-Code, der den Phasen-Offset gemäß der überlassenen Informationen aufweist. Der Entspreizer 103 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 unter der Verwendung der Sequenz PN-Codes von PN-Erzeuger 102. Der Orthogonalcode-Erzeuger 104 empfängt den obigen Phasen-Offset und eine Orthogonalkanalnummer, die sich auf den ersten Finger 100₁ richtet und durch den Sucher 108 angezeigt wird. Dann erzeugt der Orthogonalcode-Erzeuger 104 einen orthogonalen Code auf der Grundlage des Phasen-Offsets und der Orthogonalkanalnummer. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 führt eine Invers-Orthogonal-Umsetzungsoperation hinsichtlich des Entspreizungssignals (welches auch im folgenden als Entspreiz-Chips bezeichnet werden wird) vom Entspreizer 103 durch, wobei er das Orthogonalcode-Ausgangssignal vom Orthogonalcode-Erzeuger 104 verwendet. Der Demodulator 106 demoduliert das Signal vom Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 (das obige Signal wird auch als Entspreitzungs-Orthogonal-Chips bezeichnet) und erzeugt so demodulierte Symbole.
Der PN-Erzeuger 107 des zweiten Fingers 100₂ empfängt einen Phasen-Offset, der sich auf den zweiten Finger 100₂ richtet und durch den Sucher 118 angezeigt wird. Dann erzeugt der PN-Erzeuger 107 einen PN-Code, der den Phasen-Offset gemäß der überlassenen Informationen aufweist. Der Entspreizer 108 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 unter Verwendung der Sequenz des PN-Codes vom PN-Erzeuger 107. Der Orthogonalcode-Erzeuger 109 empfängt den obigen Phasen-Offset und eine Orthogonalkanalnummer, die sich auf den zweiten Finger 100₂ richtet und durch den Sucher 118 angezeigt wird. Dann erzeugt der Orthogonalcode-Erzeuger 109 einen Orthogonalcode auf der Grundlage des Phasen-Offsets und der Orthogonalkanalnummer. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 führt eine Invers-Orthogonal-Umsetzungsoperation bezüglich der Entspreizung-Chips vom Entspreizer 108 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Orthogonalcode-Erzeuger 109 ausgegeben wurde. Der Demodulator 111 demoduliert die Entspreizungs-Orthogonal-Chips vom Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 und erzeugt so demodulierte Symbole.
Der PN-Erzeuger 112 des dritten Fingers 100₃ empfängt einen Phasen-Offset, der sich auf den dritten Finger 100₃ richtet und vom Sucher 118 angezeigt wird. Dann erzeugt der PN-Erzeuger 112 einen PN-Code, der den Phasen-Offset entsprechend der überlassenen Informationen aufweist. Der Entspreizer 113 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 unter Verwendung der Sequenz des PN-Codes vom PN-Erzeuger 112. Der Orthogonalcode-Erzeuger 114 empfängt den obigen Phasen-Offset und eine Orthogonalkanalnummer, die sich auf den dritten Finger 100₃ richtet und durch den Sucher 118 angezeigt wird. Dann erzeugt der Orthogonalcode-Erzeuger 114 einen Orthogonalcode auf der Grundlage des Phasen-Offsets und der Orthogonalkanalnummer. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 führt eine Invers-Orthogonal-Umsetzungsoperation hinsichtlich der Entspreizung-Chips vom Entspreizer 113 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Orthogonalcode-Erzeuger 114 ausgegeben wurde. Der Demodulator 116 demoduliert die Entspreizungs-Orthogonal-Chips vom Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 und erzeugt so demodulierte Symbole.
Ein Kanalkombinierer 117 führt separat oder simultan eine Kombinationsoperation für einen ersten Kanal und eine Kombinationsoperation für einen zweiten Kanal durch. Die Kombinationsoperation für den ersten Kanal wird ausgeführt, wenn die demodulierten Symbole von den Demodulatoren 106, 111 und 116 durch den RAKE-Prozess zu wichten und zu kombinieren sind. Der Kombinationsprozess für den zweiten Kanal wird ausgeführt, wenn zumindest zwei Orthogonalkanäle separat zu demodulieren sind (parallele Demodulation). Die Kombinationsoperationen für den ersten und zweiten Kanal werden simultan ausgeführt, wenn sowohl die Demodulation durch den RAKE-Prozess als auch die parallele Demodulation simultan verwendet werden. Die Kombinationsoperationen für den ersten und zweiten Kanal werden unter Steuerung des Suchers 118 ausgeführt, wie weiter unten im Detail erläutert werden wird.
Der Sucher 118 mißt die Zustände der Kanäle (Kanalzustände) und weist die Phasen-Offsets auf der Grundlage der gemessenen Kanalzustände den Fingern 100₁ bis 100₃ und dem Kanalkombinierer 117 zu. Beispielsweise mißt der Sucher 118 die Phasen-Offsets der Sequenzen der PN-Codes, die durch die relativen Zeitverzögerungen der isolierten Signale (Wellen) bezüglich jeweiliger Ausbreitungsverzögerungszeiten bestimmt werden, und mißt die Leistungspegel der isolierten Signale. Ferner weist der Sucher 118 die durch die Orthogonalcodes bestimmten Orthogonalkanalnummern zu.
Der so konfigurierte Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger arbeitet wie folgt. Es wird nun angenommen, dass der Sender Daten unter der Verwendung eines orthogonalen Kanals sendet. In diesem Fall führt der Empfänger den RAKE-Prozess aus. Der Sucher 118 des Empfängers mißt die Kanalzustände, sowie die Phasen-Offsets der PN-Sequenzen und Leistungspegel der hereinkommenden Wellen sich entlang der unterschiedlichen Pfade ausbreiten. Dann führt der Sucher 118 den Fingern 100₁ bis 100₃ und dem Kanalkombinierer 117 die Phasen-Offsets bezüglich der drei Pfade zu, die den ersten- bis drittgrößten Empfangsleistungspegel aufweisen.
4 zeigt ein Beispiel der Kanalzustände, die vom Sucher 118 gemessen worden sind. Die horizontale Achse der graphischen Darstellung der 4 bezeichnet die Zeit und die vertikale Achse der Figur bezeichnet den Empfangsleistungspegel. Das Beispiel gemäß Darstellung 4 hat vier Pfade Nr. 1–4. Der Pfad Nr. 1 hat einen Empfangsleistungspegel P1. Der Pfad Nr. 2 hat einen Empfangsleistungspegel P2 und eine relative Verzögerungszeit τ1. Der Pfad Nr. 3 hat einen Empfangsleistungspegel P3 und eine relative Verzögerungszeit τ2. Der Pfad Nr. 4 hat einen Empfangsleistungspegel P4 und eine relative Verzögerungszeit τ3.
Der Sucher 118 selektiert die drei Pfade mit dem erst- bis drittgrößten Empfangsleistungspegel aus den vier Pfaden Nr. 1–4. Im 4 gezeigten Beispiel selektiert der Sucher die Pfade 1, 2 und 3. Dann führt der Sucher 118 dem Finger 100₁ einen ersten Phasen-Offset für den Pfad Nr. 1 (der erste Phasen-Offset ist gleich 0) zu, welcher den größten Empfangsleistungspegel aufweist, und führt dem Finger 100₂ einen zweiten Phasen-Offset für den Pfad Nr. 2 (der zweite Phasen-Offset ist gleich τ1), welcher den zweitgrößten Empfangsleistungspegel aufweist. Ferner führte der Sucher 118 dem Finger 100₃ einen dritten Phasen-Offset für den Pfad Nr. 3 (der dritte Phasen-Offset ist gleich τ2) zu, welcher den drittgrößten Empfangsleistungspegel aufweist. Ferner informiert der Sucher 118 die Finger 100₁ bis 100₃ über die Orthogonalkanalnummer des orthogonalen Kanals, der für die Sendung zugewiesen wurde. Es wird nun vorausgesetzt, dass die für die Übertragung bzw. Sendung zugewiesene Orthogonalkanalnummer mit W1 bezeichnet ist. Die für die Sendung zugewiesene Orthogonalkanalnummer wird dem Sender als Orthogonal-Zuordnunginformation gegeben.
Der PN-Erzeuger 102 des Fingers 100₁ erzeugt den PN-Code mit dem ersten Phasen-Offset abhängig vom empfangenen Signal des Pfades Nr. 1. Der Entspreizer 103 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 durch den PN-Code, der vom PN-Erzeuger 102 erzeugt worden ist. Der Orthogonalcode-Erzeuger 104 des Fingers 100₁ wird über die Orthogonalkanalnummer W1 informiert und erzeugt den Orthogonalcode, der die Orthogonalkanalnummer W1 aufweist. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 führt den Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozess für die Entspreizungs-Chips vom Entspreizer 103 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Erzeuger 104 zugeführt worden ist.
Der PN-Erzeuger 107 des Finger 100₂ erzeugt den PN-Code mit dem zweiten Phasen-Offset abhängig vom empfangenen Signal des Pfades Nr. 2. Der Entspreizer 108 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 durch den PN-Code, der vom PN-Erzeuger 107 erzeugt worden ist. Der Orthogonalcode-Erzeuger 109 des Fingers 100₂ wird über die Orthogonalkanalnummer W1 informiert und erzeugt den Orthogonalcode, der die Orthogonalkanalnummer W1 aufweist. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 führt den Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozess für die Entspreizungs-Chips vom Entspreizer 108 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Erzeuger 109 zugeführt worden ist.
Der PN-Erzeuger 112 des Finger 100₃ erzeugt den PN-Code mit dem dritten Phasen-Offset abhängig vom empfangenen Signal des Pfades Nr. 3. Der Entspreizer 113 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 durch den PN-Code, der vom PN-Erzeuger 112 erzeugt worden ist. Der Orthogonalcode-Erzeuger 114 des Fingers 100₃ wird über die Orthogonalkanalnummer W1 informiert und erzeugt den Orthogonalcode, der die Orthogonalkanalnummer W1 aufweist. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 führt den Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozess für die Entspreizungs-Chips vom Entspreizer 113 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Erzeuger 114 zugeführt worden ist.
Die Demodulatoren 106, 111 und 116 demodulieren die Entspreizung-Orthogonal-Chips von den Umsetzern 105, 110 bzw. 115. Die demodulierten Symbole werden dem Kanalkombinierer 117 zugeführt, der auf der Grundlage des ersten bis dritten Phasen-Offsets, die den jeweiligen Pfaden Nr. 1–3 zugewiesen worden sind, einen Zeit-Einstellprozess ausführt. So haben die demodulieren Symbole nach dem Zeit-Einstellprozess dieselbe Zeitfolge und sind miteinander kombiniert. Die kombinierten demodulierten Symbole werden dann einem Fehlerkorrekturprozess in einem Fehlerkorrekturbereich (in 1 nicht dargestellt) unterworfen.
2 ist ein Block-Schaltbild des Kanalkombinieres 117, der in 1 gezeigt ist. Der Kanalkombinierer 117 umfasst eine Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 und eine Zeit-Entscheidungseinheit 202. Die Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 bestimmt Wichtungskoeffizienten k1, k2 und k3 für die isolierten Signale der Pfade, die den Fingern 100₁ bis 100₃ zugewiesen sind, auf der Grundlage der Empfangsleistungspegel der Pfade. Beispielsweise wird dem isolierten Signal des Pfades, der einen relativ geringen Empfangsleistungspegel aufweist, ein relativ geringer Wert des Wichtungskoeffizienten zugewiesen. Die Zeit-Entscheidungseinheit 202 ermittelt eine Zeitfolge für den Symbolkombinierungsprozess auf der Grundlage der Unterschiede zwischen den relativen Verzögerungszeiten, die den Fingern 100₁ bis 100₃ zugewiesen sind und durch den Sucher 118 gegeben sind.
Der Kanalkombinierer 117 umfasst ferner Verstärkungsmultiplikatoren 203, 205, 207 und Puffer 204, 206 und 208. Der Verstärkungsmultiplikator 203 multipliziert die demodulierten Symbole vom Finger 100₁ mit dem Wichtungskoeffizienten k1, der in der Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 bestimmt worden ist. Der Puffer 204 speichert die gewichteten demodulierten Symbole vom Ausgang des Multiplikators 203. Der Verstärkungsmultiplikator 205 multipliziert die demodu lierten Symbole vom Finger 100₂ mit dem Wichtungskoeffizienten k2, der durch die Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 bestimmt worden ist. Der Puffer 206 speichert die gewichteten demodulierten Symbole vom Ausgang des Multiplikators 205. Der Verstärkungsmultiplikator 207 multipliziert die demodulierten Symbole vom Finger 100₃ mit dem Wichtungskoeffizienten k3, der durch die Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 bestimmt worden ist. Der Puffer 208 speichert die gewichteten demodulierten Symbole vom Ausgang des Multiplikators 207.
Darüber hinaus umfasst der Kanalkombinierer 117 einen Addierer 209, einen P/S (Parallel-auf-Serie) Umsetzer 210 und einen Selektor 211. Der Addierer 209 selektiert Finger, die in den RAKE-Prozess involviert sind, aus den Fingern 100₁ bis 100₃ . Dann addiert der Addierer 209 die Ausgangssignale der entsprechenden Puffer mit der Zeitfolge, die durch die Zeit-Entscheidungseinheit 202 definiert ist. Der P/S-Umsetzer 210 selektiert Finger, die in den Parallel-Demodulationsprozess involviert sind. Dann kombiniert der P/S-Umsetzer 210 in serieller Formation die gewichteten demodulierten Symbole, die aus den entsprechenden Puffern mit der Zeitfolge aufgelesen worden sind, die durch die Zeit-Entscheidungseinheit 202 definiert ist. Falls die Demodulation auf der Grundlage des RAKE-Prozesses und die Demodulation der orthogonalen Kanäle simultan verwendet werden, kombiniert der P/S-Umsetzer 210 in serieller Formation die gewichteten demodulierten Symbole, die aus den entsprechenden Puffern ausgelesen wurden, die in der parallelen Demodulation involviert sind, und den Ausgang des Addierers 209.
Der Selektor 211 selektiert den Ausgang des P/S-Umsetzers 210, wenn die demodulierten Symbole der Kanäle kombiniert werden oder die Demodulation auf der Grundlage des RAKE-Prozesses und die parallele Demodulation koexistieren. Wenn die demodulierten Symbole auf der Grundlage des RAKE-Prozesses kombiniert werden, selektiert der Selektor 211 den Ausgang vom Addierer 209.
Der so konfigurierte Kanalkombinierer 214 arbeitet wie folgt.
Die von den Fingern 100₁ bis 100₃ zugeführten demodulierten Symbole werden mit den Wichtungskoeffizienten k1 bis k3 jeweils in den Multiplikatoren 203, 205 bzw. 207 multipliziert. Die Wichtungskoeffizienten-Entscheidungseinheit 201 bestimmt, indem sie beispielsweise auf die Empfangsleistungspegel der Pfade Bezug nimmt, die Werte der Wichtungskoeffizienten k1 bis k3, deren Funktion ist, das Fehlerverhältnis zu reduzieren. Die mit den Wichtungskoeffizienten k1 bis k3 multiplizierten demodulierten Symbole werden an die Puffer 204, 206 bzw. 208 ausgegeben und darin gespeichert.
Die gewichteten demodulierten Symbole, die so gespeichert wurden, werden aus den Puffern 204, 206 und 208 mit der durch die Zeit-Entscheidungseinheit 202 bestimmten Zeitfolge ausgelesen, wobei die Einheit 202 die Zeitfolge auf der Grundlage der relativen Verzögerungszeiten bestimmt, die durch den Sucher 118 angezeigt werden. Dann werden die gewichteten demodulierten Symbole dem Addierer 209 und dem P/S-Umsetzer 210 zugeführt.
Wird nur die Demodulation auf der Grundlage des RAKE-Prozesses ausgeführt, so werden die demodulierten Symbole aus den Puffern 204, 206 und 208 im Addierer 209 addiert. Der Selektor 211 selektiert den Addieren 209, so dass die gewichteten demodulierten Symbole zur nächsten Stufe des Empfängers ausgegeben werden können. Wenn nur die parallele Demodulation für die drei orthogonalen Kanäle ausgeführt wird, werden die gewichteten demodulierten Symbole, die von den Puffern 204, 206 und 208 ausgelesen wurden, seriell regeneriert, um so durch den P/S-Umsetzer 210 die ursprüngliche Sequenz zu gewinnen, und werden dann hierdurch in serieller Formation kombiniert. Der Selektor 211 selektiert den P/S-Umsetzer 210, so dass die kombinierten demodulierten Symbole zur nächsten Stufe des Empfängers ausgegeben werden können.
Wenn die Demodulation auf der Grundlage des RAKE-Prozesses und parallele Demodulation (zwei Orthogonalkanäle) simultan ausgeführt werden, werden die demodulierten Symbole von den entsprechenden Fingern, die im RAKE-Prozess involviert sind, durch den Addierer 209 addiert. Dann werden die vom Addierer 209 ausgegebenen kombinierten demodulierten Symbole zum P/S-Umsetzer 210 ausgegeben, der in serieller Formation die kombinierten demodulierten Symbole vom Ausgang des Addierers 209 und die demodulierten Signale von den Fingern kombiniert.
3 ist ein Block-Schaltbild des Suchers 118. Wie in 3 dargestellt, umfasst der Sucher 118 eine Zeitoffset-Einstelleinheit 301, eine Suchfenster-Einstelleinheit 302, einen PN-Erzeuger 303, einen Entspreizer 304, einen Orthogonalcode-Er zeuger 305, einen Invers-Orthogonal-Umsetzer 306, eine Leistungsmesseinheit 307, einen Leistungskomparator 308, eine Fingerparameter-Entscheidungseinheit 309 und eine Steuereinheit 310.
Die Zeitoffset-Einstelleinheit 301 setzt die relativen Werte der Zeitoffsets des Empfängers fest, die erforderlich sind, um die Kanalzustände zu messen. Die Suchfenster-Einstelleinheit 302 setzt die Länge eines Suchfenster des Empfängers fest, welche erforderlich ist, um die Kanalzustände zu messen. Der PN-Erzeuger 303 erzeugt den selben PN-Code wie denjenigen des Senders entsprechend dem Phasen-Offset (der auch als Zeitoffset bezeichnet werden kann), welcher durch die Zeitoffset-Einstelleinheit 301 bestimmt ist. Der Entspreizer 304 entspreizt das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 aus 1 unter Verwendung der Sequenz des PN-Codes, der im PN-Erzeuger 303 erzeugt worden ist. Der Orthogonalcode-Erzeuger 305 erzeugt entsprechend dem durch die Zeitoffset-Einstelleinheit 301 bestimmten Phasen-Offset den orthogonalen Code, der der Orthogonalkanalnummer zugeordnet ist, die für den Suchvorgang zugewiesen ist. Der Invers-Orthogonal-Umsetzer 306 führt die Invers-Orthogonal-Operation hinsichtlich der Entspreizungs-Chips vom Entspreizer 304 unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der vom Orthogonalcode-Erzeuger 305 zugeführt worden ist.
Die Leistungsmesseinheit 307 integriert das Signal vom Invers-Orthogonal-Umsetzer 306 während der Periode des Suchfensters, welches durch die Suchfenster-Einstelleinheit 302 bestimmt worden ist, so dass die Empfangsleistung während der Suchfensterperiode gewonnen werden kann.
Der Leistungskomparator 308 vergleicht die Empfangsleistungpegel, die durch die Leistungsmesseinheit 307 gemessen wurden, miteinander und gewinnt Kandidatenpfade. Dann wird eine gegebene Anzahl von Pfaden aus den Kandidatenpfaden in der aufsteigenden Folge der Empfangsleistungspegel und der Phasen-Offsets ausgewählt, die jeweils zum Zeitpunkt der Messung der Empfangsleistungspegel gewonnen wurden. Die Fingerparameter-Einscheidungseinheit 309 empfängt Kanalzustandsinformation, welche die Empfangsleistungspegel anzeigt, die vom Leistungskomparator 308 ausgegeben werden, die Phasen-Offsets, die zum Zeitpunkt der Messung der Empfangsleistungspegel gewonnen wurden, die Anzahl der zugewiesenen Kanäle und die Grade der Wichtung für jeden Kanal. Dann bestimmt die Fingerparameter-Entscheidungseinheit 309 die Phasen- Offsets, die den jeweiligen Fingern 100₁ , 100₂ und 100₃ zugeführt werden müssen, und weist die Orthogonalkanalnummern zu. Die Steuereinheit 310 steuert die Zeitoffsets und das Suchfenster, um es so zu ermöglichen, die Kanalzustände richtig zu messen. Der Parameter-Entscheidungseinheit 309 wird auch die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation zugeführt, die vom Sender gesendet wurde.
Der so konfigurierte Sucher 118 arbeitet wie folgt:
Das RX-Signal vom A/D-Umsetzer 101 wird dem Entspreizer 304 zugeführt, der das RX-Signal unter Verwendung des PN-Codes entspreizt, der vom PN-Erzeuger 303 zugeführt wird und derselbe ist, wie derjenige, der am Sender zugewiesen wurde.
Dann wird durch den Orthogonalcode-Erzeuger 305 der Orthogonal-Code eines Pilot-Orthogonalkanals erzeugt, welcher zugewiesen wird, um ein Pilotsignal zu übertragen, und der Code wird dem Invers-Orthogonal-Umsetzer 306 zugeführt. Dann führt der Umsetzer 306 den Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozess hinsichtlich der Entspreizungschips unter Verwendung des Orthogonalcodes aus, der im Orthogonalcode-Erzeuger 305 erzeugt worden ist. In diesem Fall werden die Zeitfolge, mit der der PN-Erzeuger 303 den PN-Code erzeugt, und die Zeitfolge, mit der der Orthogonalcode-Erzeuger 305 den Orthogonalcode erzeugt, durch die Zeitoffset-Einstelleinheit 301 bestimmt.
Das so integrierte Pilotsignal wird der Leistungsmesseinheit 307 zugeführt, die den Empfangsleistungspegel des Pilotsignal ist.
Die Zeitoffset-Einstelleinheit 301 misst den Empfangsleistungspegel des Pilotsignals während einer Periode der Sequenz des PN-Codes, während der Zeitoffset des PN-Codes verschoben wird. 4 zeigt ein Beispiel der Kanalzustände, die durch den Sucher 318 gemessen wurden. Der Zeitoffset des PN-Codes ist sequenziell um τ1, τ2, τ3 usw. verschoben, so dass die Leistung des Pilotsignals für eine Periode der Sequenz des PN-Codes gemessen wird. 4 zeigt, dass sich ein Multipath-Signal längs der isolierten Pfade Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4 ausbreitet. In 4 bezeichnen Symbole P1, P2, P3 und P4 die empfangenen Pilotleisungspegel der Pfade Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3 bzw. Nr. 4. Ferner bezeichnen τ1, τ2, τ3 die Phasen-Offsets bezüglich des Pfades Nr. 1. Der Leistungskomparator 308 vergleicht die Empfangsleistungspegel, die so gemessen worden, und führt der Fingerparameter-Entscheidungseinheit 309 Informationen zu, die die Beziehung P1 > P2 > P3 > P4 anzeigt.
Die Fingerparameter-Entscheidungseinheit 309 bestimmt einen Wichtungsparameter entsprechend der Beziehung der Empfangsleistungspegel, die wie oben gemessen wurden, einen Zeitparameter entsprechend der Phasen-Offsets τ1, τ2, τ3 und einen Steuerparameter entsprechend der Kanalzustandsinformation und vom Benutzer angezeigter Information. Der Steuerparameter zeigt an, ob die Demodulation durch den RAKE-Prozess oder die parallele Demodulation ausgeführt werden soll.
Das Pilotsignal besteht aus vorbestimmten festen Daten. Daher können die Empfangsleistungspegel des Pilotsignals, welches sich längs der Pfade ausbreitet, durch den Sucher 118 exakt gemessen werden. Folglich ist es möglich, auf andere orthogonale Kanäle die Kanalzustandsinformation, die aus dem Pilotsignal gewonnen wurde (die Kanalzustandsinformation umfasst die Phasen-Offsets und die Empfangsleistungspegel der Pfade) anzuwenden.
Die Suchfenster-Einstelleinheit 302 setzt das Suchfenster im Anfangsstadium des Suchprozesses auf einen relativ langen Wert und stellt es anschließend auf der Grundlage der Ausdehnung der Pfade auf eine geeignete Länge ein.
Die 5A, 5B und 5C zeigen Beispiele eines Pfadzuordnungsprozesses auf der Grundlage der Messung gemäß Darstellung in 4. Der Pfadzuordnungsprozess ordnet den Fingern 100₁ bis 100₃ des in 1 gezeigten Empfängers Phasen-Offsets und die orthogonalen Kanäle zu.
5A zeigt ein Beispiel des Pfadzuordnungsprozesses, der auszuführen ist, wenn der Sender nur einen orthogonalen Kanal mit einer orthogonalen Kanalnummer W3 verwendet. Wie in 5A gezeigt ist, haben die Pfade Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 jeweils die erst-, zweit- und drittgrößten Empfangsleistungspegel und werden den Fingern 100₁ , 100₂ und 100₃ zugewiesen. Die Phasen-Offsets von 0, τ1 und τ3 werden den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ zugeordnet. Ferner wird der Orthogonalkanal W3 den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ zugeordnet. Die Finger 100₁ , 100₂ und 100₃ führen den RAKE-Prozess für den Orthogonalkanal W3 durch.
5B zeigt ein Beispiel des Pfadzuordnungsprozesses, der auszuführen ist, wenn der Sender Daten unter der Verwendung dreier orthogonaler Kanäle mit Orthogonalkanalnummer W1, W2 und W3 in paralleler Formation überträgt. Wie in 5B gezeigt ist, werden die Pfade Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3, die jeweils den erst-, zweit- und drittgrößten Leistungspegel aufweisen, den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ zugeordnet. Der Phasen-Offset des Pfades Nr. 1, welcher den größten Empfangsleistungspegel aufweist, wird den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ verliehen. Das heißt, es wird den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ kein Phasen-Offset verliehen. Ferner werden die Orthogonalkanalnummern W1, W2 und W3 jeweils den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ zugeordnet. Daher führen die Finger 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ jeweils separat die parallele Demodulation für die orthogonalen Kanäle W1, W2 und W3 aus.
5C zeigt ein Beispiel des Pfadzuordnungsprozesses, der auszuführen ist, wenn der Sender zwei orthogonale Kanäle W1 und W2 derart zuordnet, dass der orthogonale Kanal W1 beim Sender im Vergleich zum orthogonalen Kanal W2 stark gewichtet wird. Die Pfade Nr. 1 und Nr. 2, die den erst- und zweitgrößten Empfangsleistungspegel aufweisen, werden den Fingern 100₁ , 100₂ bzw. 100₃ zugeordnet. Ferner wird der Pfad Nr. 1 mit dem größten Empfangsleistungspegel dem Finger 100₃ zugeordnet. Spezieller werden die Phasen-Offsets der Pfade Nr. 1 und Nr. 2 jeweils den Fingern 100₁ , 100₂ zugeordnet und es wird die Orthogonalkanalzahl W1 diesen zugeordnet. Der Phasen-Offset des Pfades Nr. 1 wird dem Finger 100₃ zugeordnet und es wird die Orthogonalkanalnummer W2 diesem zugeordnet. Die Finger 100₁ und 100₂ führen die Demodulation durch den RAKE-Prozess aus und die Finger 100₁ bis 100₃ führen die parallale Demodulation der orthogonalen Kanäle W1 und W2 aus.
Wie oben dargelegt, steuert der Sucher 118 die Finger 100₁ bis 100₃ derart, dass die zu verarbeitenden orthogonalen Kanäle den Fingern auf der Grundlage der Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation dynamisch zugeordnet werden, welche die Anzahl von orthogonalen Kanälen anzeigt, die am Sender zugeordnet wurden, und Wichtung über die orthogonalen Kanäle, die am Sender ausgeführt wurde.
Es erfolgt nun eine Beschreibung eines Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher ein Merkmal aufweist, bei dem der Empfänger eine geringere Anzahl an Fingern als es der Anzahl der orthogonalen Kanäle entspricht, aufweist, die dem Sender zugeordnet sind. Wie aus dem folgenden deutlich wird, kann der Empfänger nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das empfangene Multipath-Signal mit einer höheren Geschwindigkeit als der Empfänger nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung demodulieren.
6 ist ein Block-Schaltbild des Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 6 sind Teile, die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen. Der in 6 gezeigte Empfänger umfasst drei Finger 100₁₁ , 100₁₂ und 100₁₃ . Der Finger 100₁₁ weist sämtliche der Blöcke 102 bis 106 des Fingers 100₁ gemäß Darstellung in 1 auf. Gleichermaßen hat der Finger 100₁₂ sämtliche Blöcke 107 bis 111 des Finger 100₂ aus 1. Ferner hat der Finger 100₁₃ sämtliche Blöcke 112 bis 116 des Finger 100₃ aus 1.
Der Empfänger aus 6 umfasst ferner einen Puffer 604, der im Empfänger gemäß Darstellung in 1 nicht verwendet wird. Die Finger 100₁₁ , 100₁₂ und 100₁₃ weisen jeweils Selektoren 605, 611 bzw. 617 auf.
Das vom Entspreizer 103 ausgegebene Entspreizungssignal wird in den Puffer 604 eingelesen, aus dem das Entspreizungssignal eine vorgegebene Anzahl von Malen ausgelesen wird. Die Spreiz- und Leseoperationen des Puffers 604 werden entsprechend der Zeitfolgen gesteuert, die durch den Sucher 118 definiert sind. Der Selektor 605 des Finger 100₁₁ selektiert den Entspreizer 103, wenn derselbe Demodulationsprozess wie derjenige des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 605 selektiert den Puffer 604, wenn eine Hochgeschwindigkeitsdemodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl an orthogonalen Kanälen als die Anzahl von Fingern 100₁₁ bis 100₁₃ des Empfängers am Sender zugeordnet wird. Das ausgewählte Entspreizungssignal wird dem Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 zugeführt.
Der Selektor 611 des Finger 100₁₂ selektiert den Entspreizer 108, wenn derselbe Demodulationsprozess wie derjenige des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 611 selektiert den Puffer 604, wenn eine Hochgeschwindigkeitsdemodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl von orthogonalen Kanälen als die Anzahl von Fingern 100₁₁ bis 100₁₃ des Empfängers am Sender zugeordnet wird. Das ausgewählte Entspreizungssignal wird dem Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 zugeführt. Der Selektor 617 des Fingers 100₁₃ selektiert den Entspreizer 113, wenn derselbe Demodulationsprozess wie derjenige des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 617 selektiert den Puffer 604, wenn eine Hochgeschwindigkeitsdemodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl von orthogonalen Kanälen als die Anzahl von Fingern 100₁₁ bis 100₁₃ des Empfängers am Sender zugeordnet wird. Das ausgewählte Entspreizungssignal wird dem Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 zugeführt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 7A bis 7F hinsichtlich eines Betriebs des Hochgeschwindigkeitsdemodulations-Empfängers aus 6. Die 7A bis 7F sind Zeittabellen einer Funktionsweise des Empfängers, die auszuführen ist, wenn der Empfänger gemäß Darstellung in 6 eine Hochgeschwindigkeitsdemodulation ausführt. In der folgenden Beschreibung wird auf die in 4 gezeigte Situation Bezug genommen. Es sein nun angenommen, dass sechs orthogonale Kanäle beim Sender zugeordnet sind und dass die Orthogonalkanalnummern hiervon mit W1, W2, W3, W4, W5 und W6 bezeichnet sind. In diesem Fall selektieren die Selektoren 605, 611 und 617 das aus dem Puffer 604 ausgelesene Entspreizungssignal und führen es den jeweiligen Invers-Orthogonal-Umsetzer 105, 110 und 115 zu.
Die vom Entspreizer 103 ausgegebenen Entspreizungssymbole werden in den Puffer 604 mit der Zeitfolge gemäß Darstellung in 7A und wie durch den Sucher 118 definiert, eingeschrieben. In diesem Fall wird dem Finger 100₁₁ der Phasen-Offsets des Pfades Nr. 1 zugeordnet, welcher den größten empfangenen Pilotleistungspegel hat. Der PN-Erzeuger 102 erzeugt den PN-Code mit dem gegebenen Phasen-Offset und sendet ihn an den Entspreizer 103.
Das Entspreizungssignal, das sich auf einen Rahmen beläuft, wird in den Puffer 604 eingeschrieben, wo ein Rahmen einer Periode der Sequenz des PN-Codes entspricht. Dies bedeutet, dass das Entspreizungssignal für jeden Rahmen oder Frame in den Puffer 604 eingeschrieben wird. Wie in 7A gezeigt, werden Rahmen f1, f2 und f3 des Entspreizungssignals seriell in dieser Reihenfolge in den Puffer 604 eingeschrieben.
Das im Puffer 604 gespeicherte Entspreizungssignal wird aus diesem zweimal für jeden Rahmen ausgelesen, wie in 7B gezeigt ist. Die obige Leseoperation wird synchron mit einem Taktsignal ausgeführt, das eine Frequenz aufweist, die dem Zweifachen der Chiprate des PN-Codes entspricht. Dies bedeutet, dass derselbe Rahmen aufeinanderfolgend aus dem Puffer 604 während einer Periode der Sequenz des PN-Codes zweimal ausgelesen wird. Der Puffer 604 ist beispielsweise aus einem Dual-Port-Speicher gebildet, der ermöglicht, dass Daten simultan darin eingeschrieben und daraus ausgelesen werden können.
Das aus dem Puffer 604 bei jedem Rahmen ausgelesene Entspreizungssignal wird den Invers-Orthogonal-Umsetzern 105, 110 und 115 der Finger 100₁₁ , 100₁₂ , und 100₁₃ zugeführt. In diesem Fall wird der Orthogonalcode-Erzeuger 104 des Fingers 100₁₁ hinsichtlich der Orthogonalkanalnummer W1 während der ersten Hälfte der Periode der PN-Code-Sequenz informiert und wird über die Orthogonalkanalnummer W4 während der zweiten Hälfte hiervon informiert. Die den Orthogonalkanalnummern W1 und W4 entsprechenden Orthogonalcodes werden entsprechend während der ersten und zweiten Hälfte einer Periode der PN-Code-Sequenz zum Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 ausgegeben. Folglich führt gemäß Darstellung in 7C der Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 alternierend die Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozesse für die Signale aus, die unter Verwendung der Orthogonalkanäle W1 und W2 übertragen werden, und zwar synchron zu dem Taktsignal, welches eine Frequenz gleich dem Zweifachen der Chiprate des PN-Codes aufweist.
Der Orthogonalcode-Erzeuger 107 des Finger 100₁₂ wird über die Orthogonalkanalnummer W2 während der ersten Hälfte der Periode der PN-Code-Sequenz informiert und wird über die Orthogonalkanalnummer W5 während der zweiten Hälfte hiervon informiert. Die Orthogonalcodes entsprechend den Orthogonalkanalnummern W2 und W5 werden während der ersten bzw. zweiten Hälfte einer Periode einer PN-Code-Sequenz zum Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 ausgegeben. Folglich führt, wie in 7D zeigt, der Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 alter nierend die Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozesse für die Signale aus, die unter Verwendung der Orthogonalkanäle W2 und W5 übertragen werden.
Der Orthogonalcode-Erzeuger 114 des Fingers 100₁₃ wird über die Orthogonalkanalnummer W3 während der ersten Hälfte der Periode der PN-Code-Sequenz informiert und wird über die Orthogonalkanalnummer W6 während der zweiten Hälfte hiervon informiert. Die Orthogonalcodes entsprechend den Orthogonalkanalnummern W3 und W6 werden während der ersten bzw. zweiten Hälfte einer Periode der PN-Code-Sequenz zum Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 ausgegeben. Folglich führt, wie in 7E zeigt, der Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 alternierend die Invers-Orthogonal-Umsetzungsprozesse für die Signale aus, die unter Verwendung der Orthogonalkanäle W3 und W6 übertragen werden, und zwar synchron mit den Taktsignal, das eine Frequenz gleich dem Zweifachen der Chiprate des PN-Codes aufweist.
Die demodulierten Symbole der Orthogonalkanäle W1 bis W6, die wie in 7C bis 7E verarbeitet wurden, werden zum Kanalkombinierer 117 ausgegeben, der die demodulierten Symbole kombiniert. In diesem Fall werden gemäß Darstellung in 7F die demodulierten Symbole von den Fingern 100₁₁ bis 100₁₃ seriell in der Folge W1, W2, W3, W4, W5 und W6 synchron mit einem Taktsignal kombiniert, das die Frequenz gleich dem Sechsfachen der Chiprate des PN-Codes aufweist.
Auf die oben erwähnte Weise ist es möglich, kombinierte demodulierte Symbole sämtlicher Kanäle zu gewinnen, obgleich sehr viel mehr Kanäle vorhanden sind als die Finger des Empfängers.
Es sei erwähnt, dass der Empfänger gemäß Darstellung in 6 auf dieselbe Weise wie der Empfänger aus 1 arbeiten kann.
Im Folgenden wird ein Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert, wobei dieser ein Merkmal aufweist, bei dem der Empfänger eine geringere Anzahl an Fingern als die Anzahl von Orthogonalkanälen aufweist, die beim Sender zugeordnet werden. Wie aus dem folgenden ersichtlich werden wird, kann der Empfänger nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine hochgradig zuverlässige Demodulation im Vergleich zum Empfänger des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung durchführen.
8 ist ein Block-Schaltbild des Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfängers nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 8 werden Teile, die denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Empfänger aus 8 umfasst drei Finger 100₂₁ , 100₂₂ und 100₂₃ . Der Finger 100₂₁ weist sämtliche Blöcke 102 bis 106 des Fingers 100₁ aus 1. Gleichermaßen weist der Finger 100₂₂ sämtliche der Blöcke 107 bis 111 des Finger 100₂ aus 1 auf. Ferner weißt der Finger 100₂₃ sämtliche der Blöcke 112 bis 116 des Finger 100₃ aus 1 auf.
Der in 8 gezeigte Empfänger umfasst ferner einen Puffer 702, der im Empfänger aus 1 nicht verwendet wurde. Die Finger 100₂₁ , 100₂₂ und 100₂₃ haben jeweils Selektoren 703, 709 bzw. 715.
Der RX-Signalausgang vom A/D-Umsetzer 101 wird in den Puffer 702 geschrieben, von dem aus das geschriebene RX-Signal eine gegebene Anzahl von Malen ausgelesen wird. Die Schreib- und Leseoperationen des Puffers 702 werden entsprechend den Zeitfolgen gesteuert, die durch den Sucher 118 definiert werden. Der Selektor 703 des Finger 100₂₁ selektiert den A/D-Umsetzer 101, wenn derselbe Demodulationsprozess wie der des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 703 selektiert den Puffer 702, wenn eine hochgradig zuverlässige Demodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl von orthogonalen Kanälen als die Anzahl von Fingern 100₂₁ bis 100₂₃ des Empfängers am Sender zugeordnet worden ist. Das selektierte digitale Signal wird dem Entspreizer 103 zugeführt.
Der Selektor 709 des Finger 100₂₂ selektiert den A/D-Umsetzer 101, wenn derselbe Demodulationsprozess wie der des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 709 selektiert den Puffer 702, wenn die hochgradig zuverlässige Demodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl von Orthogonalkanälen als die Anzahl von Fingern 100₂₁ bis 100₂₃ des Empfängers am Sender zugeordnet wird. Das ausgewählte digitale Signal wird dem Entspreizer 108 zugeführt. Der Selektor 715 des Finger 100₂₃ selektiert den A/D-Umsetzer 101, wenn derselbe Demodulationsprozess wie der des Empfängers aus 1 ausgeführt werden soll. Der Selektor 715 selektiert den Puffer 702, wenn die hochgradig zuverlässige Demodulation ausgeführt werden soll, bei der eine größere Anzahl von Orthogonalkanälen als die Anzahl von Fingern 100₂₁ bis 100₂₃ des Empfängers am Sender zugeordnet wird. Das selektierte digitale Signal wird dem Entspreizer 113 zugeführt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung unter Bezugnahme auf die 9A bis 9F. Eine Funktionsweise des Empfängers aus 8 mit Hochgeschwindigkeitsdemodulation. Die 9A bis 9F sind Zeittabellen einer Funktionsweise des Empfängers, die auszuführen ist, wenn der Empfänger aus 8 die hochgradig zuverlässige Demodulation ausführt. In der folgenden Beschreibung wird auf die in 4 gezeigte Situation Bezug genommen. Es sei nun angenommen, dass sechs orthogonale Kanäle beim Sender zugeordnet sind und dass die Orthogonalkanalnummern hiervon mit W1, W2, W3, W4, W5 und W6 bezeichnet sind. In diesem Fall selektieren die Selektoren 703, 709 und 715 das aus dem Puffer 702 ausgelesene RX-Signal und führen es den jeweiligen Entspreizern 103, 108 und 113 zu.
Das vom A/D-Umsetzer 101 ausgegebenen RX-Signal wird in den Puffer 702 mit der Zeitfolge gemäß Darstellung in 9A und wie durch den Sucher 118 definiert, eingeschrieben. In diesem Fall wird das RX-Signal, welches sich auf einen Rahmen oder Frame beläuft, in den Puffer 702 eingeschrieben, wobei ein Rahmen einer Periode der Sequenz des PN-Codes entspricht, wie zuvor beschrieben wurde. Dies bedeutet, dass das RX-Signal aus dem A/D-Umsetzer 101 für jeden Rahmen oder Frame in den Puffer 702 eingeschrieben wird. Wie in 9A gezeigt, werden Rahmen f1, f2 und f3 des RX-Signals seriell in dieser Reihenfolge in den Puffer 702 eingeschrieben.
Das im Puffer 702 gespeicherte RX-Signal wird aus diesem sechsmal für jeden Rahmen ausgelesen, wie in 9B gezeigt ist. Die obige Leseoperation wird synchron mit einem Taktsignal ausgeführt, das eine Frequenz aufweist, die dem Sechsfachen der Chiprate des PN-Codes entspricht. Dies bedeutet, dass derselbe Rahmen sukzessive sechsmal während einer Periode der Sequenz des PN-Codes aus dem Puffer 702 ausgelesen wird. Der Puffer 702 ist beispielsweise aus einem Dual-Port-Speicher gebildet, der ermöglicht, dass Daten simultan darin eingeschrieben und daraus ausgelesen werden können.
Das aus dem Puffer 702 bei jedem Rahmen ausgelesene RX-Signal wird an die Entspreizer 103, 108 und 113 der Finger 100₂₁ , 100₂₂ , und 100₂₃ ausgegeben. In diesem Fall wird dem Finger 100₂₁ der Phasen-Offset des Pfades Nr. 1 verliehen, der den größten Empfangsleistungspegel aufweist. Der PN-Erzeuger 102 erzeugt den PN-Code mit dem gegebenen Phasen-Offset und sendet ihn zum Entspreizer 103. Dem Finger 100₂₂ wird der Phasen-Offset des Pfades Nr. 2 verliehen, der den zweitgrößten Empfangsleistungspegel aufweist. Der PN-Erzeuger 107 erzeugt den PN-Code mit dem gegebenen Phasen-Offset und sendet ihn zum Entspreizer 108. Dem Finger 100₂₃ wird der Phasen-Offset des Pfades Nr. 3 verliehen, der den drittgrößten Empfangsleistungspegel aufweist. Der PN-Erzeuger 113 erzeugt den PN-Code mit dem gegebenen Phasen-Offset und sendet ihn zum Entspreizer 113.
Jeder der Orthogonalcode-Erzeuger 104, 109 und 114 der Finger 100₂₁ , 100₂₂ , und 100₂₃ wird über die Orthogonalkanalnummern W1, W2, W3, W4, W5 und W6 in dieser Folge während einer Periode der Sequenz des PN-Codes informiert. Daher erzeugt jeder der Orthogonalcode-Erzeuger 104, 109 und 114 seriell die Orthogonalcodes der Kanalnummern W1 bis W6 in dieser Folge während der Periode der Sequenz des PN-Codes.
Wie in 9C gezeigt ist, führen der Entspreizer 103 und der Invers-Orthogonal-Umsetzer 105 des Fingers 100₂₁ die jeweiligen Prozesse für die Kanalsignale seriell aus, welche unter Verwendung der Orthogonalkanäle W1 bis W6 seriell gesendet werden und sich längs des Pfades Nr. 1 ausbreiten, und zwar synchron mit dem Taktsignal, welches eine Frequenz aufweist, die dem Sechsfachen der Chiprate des PN-Codes entspricht.
Wie in 9D gezeigt ist, führen der Entspreizer 108 und der Invers-Orthogonal-Umsetzer 110 des Fingers 100₂₂ die jeweiligen Prozesse für die Kanalsignale seriell aus, welche unter Verwendung der Orthogonalkanäle W1 bis W6 übertragen werden und sich längs des Pfades Nr. 2 ausbreiten, und zwar synchron mit dem Taktsignal, welches eine Frequenz aufweist, die dem Sechsfachen der Chiprate des PN-Codes entspricht.
Wie in 9E gezeigt ist, führen der Entspreizer 113 und der Invers-Orthogonal-Umsetzer 115 des Fingers 100₂₃ die jeweiligen Prozesse für die Kanalsignale se riell aus, welche unter Verwendung der Orthogonalkanäle W1 bis W6 übertragen werden und sich längs des Pfades Nr. 3 ausbreiten, und zwar synchron mit dem Taktsignal, welches eine Frequenz aufweist, die dem Sechsfachen der Chiprate des PN-Codes entspricht.
Die demodulierten Symbole der Orthogonalkanäle W1 bis W6, die durch den RAKE-Prozess, ausgeführt gemäß Darstellung in den 9C bis 9E, gewonnen wurden, werden dem Kanalkombinierer 117 zugeführt, der seriell die demodulierten Symbole kombiniert wie es in 9F gezeigt ist. In diesem Prozess werden die von den Fingern 100₂₁ , 100₂₂ und 100₂₃ ausgegebenen demodulierten Symbole geeignet gewichtet. Schließlich werden die kombinierten demodulierten Symbole seriell in der Folge W1, W2, W3, W4, W5 und W6 vom Kanalkombinierer synchron mit dem Taktsignal ausgegeben, das eine Frequenz gleich dem sechsfachen der Chiprate des Sequenz des PN-Codes aufweist.
Auf die oben dargelegte Weise ist es möglich, demodulierte Symbole sämtlicher Kanäle hochgradig zuverlässig zu gewinnen, obgleich sehr viel mehr Kanäle als die Finger des Empfängers vorhanden sind.
Es sei erwähnt, dass der in 8 gezeigte Empfänger auf dieselbe Weise wie der Empfänger in 1 arbeiten kann.
Es wird nun unter Bezugnahme auf 10 ein Sender beschrieben, der Daten auf der Grundlage der Bit-Rate der übertragenen Daten sendet, die im Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungssystem verwendet werden können. Ein Selektor 800 arbeitet so, dass er Eingangsdaten zu einer von Modulatoreinheiten 820₁ , 820₂ und 820₃ ausgibt, wenn die Eingangsdaten unter Verwendung eines Orthogonalkanals zu übertragen sind. Wenn die Eingangsdaten unter Verwendung zweier oder mehrerer Orthogonalkanäle (Parallele Modulation) zu senden sind, gibt der Selektor 800 sequentiell die Eingangsdaten auf zwei oder mehr Modulatoreinheiten unter den Modulatoreinheiten 820₁ bis 820₃ aus. Falls beispielsweise die Eingangsdaten eine Bit-Rate aufweisen, die unter Verwendung eines Orthogonalkanals nicht versendet werden kann, werden zwei oder mehrere Orthogonalkanäle zugeordnet. Die Eingangsdaten werden in Blöcke segmentiert, die jeweils eine feste Länge aufweisen, und die Blöcke werden Block pro Block sequentiell an die zu verwendenden Modulatoreinheiten ausgegeben.
Die Modulatoreinheit 820₁ weist einen Modulator (MOD) 801 auf, einen Multiplizierer (Orthogonalcode-Umsetzer) 802 und einen Verstärker 806. Der Modulator 801 moduliert die Eingangsdaten. Das modulierte Datensignal vom Modulator 801 wird mit einem Orthogonalcode C1 multipliziert, so dass das modulierte Signal der orthogonalen Umsetzung unterzogen wird. Der Verstärker 806 wichtet das Ausgangssignal des Multiplizierers 802. Die anderen Modulatoreinheiten 820₂ und 820₃ , denen die Orthogonalcodes C2 bzw. C3 zugeführt werden, haben dieselbe Konfiguration wie die Modulatoreinheit 820₁ .
Der Sender umfasst ferner eine Modulatoreinheit 820₀ , die einen Multiplizierer 803 und einen Verstärker 807 umfasst. Das Pilotsignal wird unter Verwendung eines Orthogonalcodes C0 im Multiplizierer 803 dem Orthogonal-Umsetzungsprozess unterzogen. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 803 wird durch den Verstärker 807 gewichtet.
Ein Kombinierer 804 kombiniert die Eingangsdaten, die von den Modulatoreinheiten 820₁ bis 820₃ dem Orthogonalumsetzungsprozess unterzogen worden sind, und das Pilotsignal, welches von der Modulatoreinheit 820₀ dem Orthogonal-Umsetzungsprozess unterzogen worden ist. Ein Spreizer (SPR) 805 führt einen Spektrumspreizprozess hinsichtlich des Ausgangssignals des Kombinierers 804 unter Verwendung des PN-Codes durch. Die Ausgangsdaten vom Spreizer 805 werden dann einer QPSK-Modulation oder der gleichen unterzogen und gesendet.
Eine Steuereinheit 830 detektiert die Bit-Rate der Eingangsdaten und steuert den Selektor 800 wie folgt. Wenn die Eingangsdaten eine Bit-Rate aufweisen, die unter Verwendung eines Orthogonalkanals gesendet werden kann, werden die Eingangsdaten einer der Modulatoreinheiten 820₁ bis 820₃ über den Selektor 800 zugeführt. Falls die Eingangsdaten eine Bit-Rate aufweisen, die die Verwendung mehrerer orthogonaler Kanäle erfordert, werden die Eingangsdaten über den Selektor 800 sequentiell zwei oder mehreren Modulatoreinheiten zugeführt, so dass parallele Modulationsprozesse ausgeführt werden. Die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation, die die obige Zuordnung der Orthogonalkanäle anzeigt, kann auf die konventionelle Weise übertragen werden. Beispielsweise die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation dem Anfangsbereich des Sendesignals hinzugefügt.
Der obige Empfänger der vorliegenden Erfindung und der Sender gemäß Darstellung in 10 bilden ein Funkkommunikationssystem.
In den oben dargelegten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hat der PN-Code eine Periode von beispielsweise von einigen wenigen Millisekunden. Die Orthogonalcodes können beispielsweise unter Verwendung der Walsh-Funktion gebildet werden. Der Empfänger ist nicht auf drei Finger beschränkt, sondern kann jede beliebige Anzahl von Fingern aufweisen. Der Sender ist nicht auf drei Modulatoreinheiten beschränkt, sondern kann eine beliebige Anzahl von Modulatoreinheiten aufweisen.
Abschließend wird eine portable Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 11 erläutert.
Die portable Kommunikationsvorrichtung gemäß 11 hat eine Sprach-Kommunikationsfunktion und Datenkommunikationsfunktion. Ein Empfangsbereich der portablen Kommunikationsvorrichtung umfasst eine Antenne 901, einen HF-Modul 902, einen Spreizspektrum-Empfänger 903, eine Vorwärtsfehlerkorrektureinheit (FEC) 904, eine CPU 905, eine Interface-Einheit (I/F) 906, einen Lautsprecher (SP) und einen Datenausgabeanschluss 907. Der Spreizspektrum-Empfänger 903 ist entsprechend der vorliegenden Erfindung gemäß obiger Beschreibung konfiguriert. Die Vorwärtsfehlerkorrektureinheit 904 führt eine Vorwärtsfehlerkorrekturprozess für das demodulierte Signal (Symbole) vom Empfänger 903 durch. Die CPU 905 führt einen Sprach-/Datenprozess für das Signal von der Vorwärtsfehlerkorrektureinheit 904 aus. Das decodierte Sprachsignal wird über die Interface-Einheit 906 zur Lautsprecherbox ausgegeben und die decodierten Daten werden zum Datenausgabeanschluss 907 ausgegeben. Ein zu sendendes Sprachsignal und einem Dateneingangsanschluss 909 zuzuführende Daten werden einem Sendebereich 908 zugeführt, der einen konventionellen Sendeprozess ausführt. Eine durch den Sendebereich 908 erzeugt Funkwelle wird auf die Antenne 901 gegeben.

Claims

Ein CDMA Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger, aufweisend Orthogonal-Codes, wobei die Codes jeweilige Kanäle definieren, welcher Empfänger aufweist: mehrere Finger (100), die jeweils einen Entspreizerbereich (103) aufweisen, einen Invers-Orthogonal-Umsetzungsbereich (105) und einen Symbol-Demodulationsbereich (106); und einen Kanalkombinierungsbereich (117), der jeweilige demodulierte Symbole der mehreren Finger demoduliert; gekennzeichnet durch einen Steuerbereich (118), der dazu konfiguriert ist, die mehreren Finger auf der Grundlage von Kanalzustandsinformation und Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation so zu steuern, daß die Finger einen RAKE-Prozess ausführen, wenn die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation anzeigt, daß zu übertragende Daten einem Orthogonal-Kanal bei einem Sender zugewiesen sind, und die Finger parallele Demodulationsprozesse ausführen, wenn die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation anzeigt, daß zu übertragende Daten einer Mehrzahl von Orthogonal-Kanälen am Sender zugeordnet sind; wobei der Empfänger ein RAKE-Empfänger ist.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 1, in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, die mehreren Finger (100) so zu steuern, daß die Finger simultan den RAKE-Prozess zusätzlich zu den parallelen Demodulationsprozessen ausführen, wenn die Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation anzeigt, daß zu übertragende Daten einer Mehrzahl von Orthogonal-Kanälen am Sender zugeordnet sind.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 1, in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, die mehreren Finger (100) so zu steuern, daß die zu verarbeitenden Orthogonal-Kanäle dynamisch den Fingern auf der Grundlage der Orthogonalkanal-Zuordnungsinformation zugewiesen werden, welche die Anzahl von Orthogonal-Kanälen, die am Sender zugeordnet sind, und eine Wichtung für die Orthogonal-Kanäle, die am Sender zugeordnet sind, anzeigt.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 2, in welchem der Kanalkombinierer (117) dazu konfiguriert ist, die demodulierten Symbole der Finger so zu kombinieren, daß die demodulierten Symbole der Finger, die im RAKE-Prozess erhalten werden, hinzugefügt werden, um kombinierte demodulierte Symbole zu erzeugen, und die demodulierten Symbole der Finger, die durch die parallelen Demodulationsprozesse erhalten werden, und die kombinierten demodulierten Symbole, die durch den RAKE-Prozess erhalten werden, dann in serieller Formation kombiniert werden.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 4, in welchem der Kanalkombinierer (117) dazu konfiguriert ist, die demodulierten Symbole der Finger so zu kombinieren, daß die demodulierten Symbole der Finger, die durch den RAKE-Prozess erhalten werden, auf der Grundlage der Kanalzustandsinformation so eingestellt werden, daß sie eine identische Zeitfolge aufweisen, und dann hinzugefügt werden, um die kombinierten demodulierten Symbole zu erzeugen.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 4, in welchem die mehreren Finger (100) jeweils Spreizcode-Erzeuger (102) und Orthogonalcode-Erzeuger (104) aufweisen; die Spreizcode-Erzeuger jeweils für Entspreizerbereiche der Finger vorgesehen sind, welche dazu konfiguriert sind, Spreizcodes mit jeweiligen Phasen-Offsets in Abhängigkeit von der Kanalzustandsinformation zu erzeugen; und die Orthogonalcode-Erzeuger jeweils für die Invers-Orthogonal-Umsetzungsbereiche der Finger vorgesehen sind, welche dazu konfiguriert sind, einen selben orthogonalen Code wie denjenigen zu erzeugen, der am Sender zugewiesen wird, wenn die Finger den RAKE-Prozess ausführen, und jeweilige Orthogonal-Codes, wenn die Finger den parallelen Demodulationsprozess ausführen.
CDMA Spreizspektrum-Nachrichtenübertagungs-RAKE-Empfänger nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Speicher (604) zum Speichern eines Entspreizungssignals, das erhalten wird, indem ein Signal entspreizt wird, welches sich über einen Pfad ausbreitet, der einen größten Emfangsleistungspegel aufweist; in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, den Speicher und die mehreren Finger (100) so zu konfigurieren, daß das Entspreizungssignal aus dem Speicher gelesen wird und den mehreren Fingern zugeführt wird, wobei die Finger parallele Demodulationsprozesse mehrere Male innerhalb einer Periode eines Spreizungscodes ausführen, der dem Entspreizungsbereich zugeführt wird, wobei alle Orthogonal-Kanäle, die einem Sender zugeordnet sind, innerhalb der Periode des Spreizungscodes demoduliert werden können.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 7, in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, den Speicher (604) und die mehreren Finger (100) zu steuern, so daß die Finger simultan die parallelen Demodulationsprozesse auf zueinander unterschiedlichen Orthogonal-Kanälen ausführen.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 7, in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, den Speicher (604) zu steuern, so daß das Entspreizungssignal wiederholt vom Speicher eine gegebene Anzahl von Malen gelesen wird, was ermöglicht, daß sämtliche Orthogonal-Kanäle, die am Sender zugeordnet sind, innerhalb der Periode des Spreizungscodes durch parallele Demodulationsprozesse demoduliert werden.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 7, in welchem die Anzahl von Orthogonal-Kanälen, die am Empfänger zu geordnet ist, größer als die Anzahl der Finger ist.
CDMA Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungs-RAKE-Empfänger nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Speicher (702) zum Speichern eines empfangenen Mehrwegesignals; wobei der Steuerbereich (118) den Speicher und die mehreren Finger (100) so steuert, daß das Mehrwegesignal aus dem Speicher gelesen wird und den mehreren Fingern zugeführt wird, wobei die Finger einen RAKE-Prozess mehrere Male innerhalb einer Periode eines Entspreizungscodes ausführen, der dem Entspreizerbereich zugeführt wird, wobei sämtliche Orthogonal-Kanäle, die am Sender zugeordnet werden, durch den RAKE-Prozess innerhalb der Periode des Spreizungscodes demoduliert werden können.
Spreizspektrum-Nachrichtenübertragungsempfänger nach Anspruch 11, in welchem der Steuerbereich (118) dazu konfiguriert ist, den Speicher (604) und die mehreren Fingern (100) so zu konfigurieren, daß die Finger den RAKE-Prozess bezüglich sämtlicher der Orthogonal-Kanäle, die am Sender zugeordnet sind, innerhalb der Periode des Spreizungsprozesses auszuführen.