DE69736883T2

DE69736883T2 - Kommunikationsverfahren mit Mehrträgerformat

Info

Publication number: DE69736883T2
Application number: DE69736883T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Shinagawa-ku Sakoda; Mitsuhiro Shinagawa-ku Suzuki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: JP3718927B2; EP0841762B1; JPH10145855A; EP0841762A3; DE69736883D1; US6195341B1; EP0841762A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsverfahren, das sich für die Anwendung z.B. in einer Basisstation und einem Endgerät in einem Funktelefonsystem eignet, sowie eine entsprechende Basisstation und ein Endgerät.
In einem Mobilkommunikationssystem, wie einem Funktelefonsystem oder dgl., erfolgt ein Mehrfachzugriff, bei dem eine Mehrzahl von Mobilstationen (Teilnehmer- oder Endgerät) Zugriff auf eine einzige Basisstation haben. Da sich in dem Fall des Funktelefons eine Mehrzahl von Mobilstationen eine einzige Basisstation teilen, wurden verschiedenartige Kommunikationssysteme vorgeschlagen, um Störungen zwischen den jeweiligen Mobilstationen zu verhindern. Zu den herkömmlichen Kommunikationsverfahren dieser Art gehören z.B. Frequenzmultiplexzugriff (FDMA), Zeitmultiplexzugriff (TDMA), Codemultiplexzugriff (CDMA) usw..
Bei dem TDMA-System wird jeder einer Basisstation zugeteilte Übertragungskanal durch eine vorbestimmte Zeitperiode geteilt, um mehrere Zeitschlitze in einem Übertragungskanal zu bilden, und jeder dieser Zeitschlitze wird einer zu verbindenden Mobilstation zugeteilt, wodurch die gleichzeitige Verbindung zu einer Mehrzahl von Mobilstationen ermöglicht wird, die einen einzigen Übertragungskanal benutzen.
Als ein weiteres Kommunikationssystem hat der Inhaber der vorliegenden Anmeldung ein als Bandmultiplexzugriff (BDMA) bezeichnetes Kommunikationssystem vorgeschlagen (ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. 8-132434 und weitere). Das BDMA-System wird weiter unten an bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung detailliert beschrieben. Es handelt sich kurz gesagt um ein System, bei dem eine Mehrzahl von Einzel-Übertragungsbändern mit einer vorbestimmten Anzahl von Unterträgersignalen bereitgestellt werden, die in einem vorbestimmten Frequenzabstand angeordnet sind; das Signal in jedem der Übertragungsbänder ist in eine vorbestimmte Zeitperiode segmentiert, um Zeitschlitze zu bilden; und ein Burstsignal wird in Form eines Mehrträgersignals übertragen, dessen Daten in dem Zyklus einer vorbestimmten Anzahl von Zeitschlitzen intermittierend auf die genannte vorbestimmte Anzahl von Unterträgersignalen verteilt werden. Das BDMA-System besitzt ganz hervorragende Übertragungseigenschaften.
WO 94/11961A offenbart ein Verfahren und eine Anordnung für die dynamische Zuteilung von Mehrfachträgerwellenkanälen für den Mehrfachzugriff durch Frequenzmultiplex. Die Erfindung erleichtert flexible Datengeschwindigkeit und kontinuierliche Übertragung für mehrere mobile Einheiten durch Unterteilung eines breiteren Frequenzbands in Unterbänder, die nach Bedarf den einzelnen Benutzern für die Datenübertragung zugeteilt werden. Breitbandsender-/-empfänger erlauben die Benutzung des ganzen zugänglichen Bandes.
In ihrer Publikation "Frequency and Time Division Multiple Access with Demand-Assignment Using Multicarrier Modulation for Indoor Wireless Communications Systems" schlagen Kinugawa et al. den Frequenz- und Zeitmultiplexzugriff mit einem Verfahren zur Anforderungszuordnung (FTDMA/DA-Verfahren) für drahtlose Kommunikationssysteme vor und bewerten diese.
Wenn das TDMA-System auf ein Funktelefonsystem angewendet wird, muß die Kommunikation eines Endgeräts mit einer Basisstation synchron mit einer von der Basisstation gesetzten Referenzzeitlage erfolgen, um Interferenzen zwischen Zeitschlitzen der einzelnen Kanäle zu verhindern. Da der Abstand zwischen dem Endgerät und der Basisstation nicht konstant ist, werden selbst dann, wenn ein Signal von jedem Endgerät in der gleichen Zeitlage zu der Basisstation gesendet wird, unterschiedliche Ausbreitungsverzögerungen in den von den einzelnen Endgeräten gesendeten Signalen verursacht, so daß die Zeitlage, in der die Basisstation diese Signale empfangen kann, für jeden Kanal variiert.
Somit wird irgendein Prozeß benötigt, um die Zeitlage zu korrigieren, und es wurde z.B. ein Prozeß durchgeführt, bei dem die Basisstation die Größe der Verzögerung eines von jedem Endgerät gesendeten Signal gegenüber der Referenzzeitlage detektiert und Steuerdaten an das Endgerät gesendet werden, um die Sendezeitlage entsprechend der Größe der Verzögerung zu verschieben und dadurch eine solche Korrektur durchzuführen, daß der Empfang in einer konstanten Zeitlage erfolgen kann (Zeitausrichtungsprozeß).
Ein solcher Zeitausrichtungsprozeß bedingt jedoch bidirektionale Datenübertragung und kann deshalb nur im Verlauf der Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Endgerät durchgeführt werden. Es war z.B. unmöglich, einen Zeitausrichtungsprozeß an einem Zugriffsanforderungssignal durchzuführen, das von einem Endgerät an eine Basisstation gesendet wird, um den Beginn der Kommunikation anzufordern (Zugriffsanforderung).
Um zu verhindern, daß das Senden eines Signals, das noch keinem Zeitausrichtungsprozeß unterzogen wurde, irgendwelche Probleme verursacht, kann man in Betracht ziehen, die zu sendende Bitzahl zu verringern und die Periode eines Signalbursts, das die auf der Zeitachse angeordneten Bits aufweist, kürzer zu setzen. Dies wurde niemals auf eine Mehrträgerkommunikation angewendet, auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist. Wenn ein Verfahren zur Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Signals in einem Kanal durchgeführt wird, um ein Zugriffsrecht zu erreichen, wurde im Allgemeinen nur die Erhöhung der Sendeleistung pro Symbol versucht. Diese Vergrößerung der Sendeleistung pro Symbol führt jedoch im Hinblick auf das gesamte zellulare System zu einer Störung von anderen Zellen und ist deshalb ungünstig.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Übertragungsverfahren vorgesehen zur Durchführung einer drahtlosen Kommunikation in einem Mehrträgerformat unter Verwendung einer Mehrzahl von Unterträgern,
wobei Unterträger eingerichtet werden, zwischen den ein Frequenzabstand besteht, wenn Informationen übertragen werden,
gekennzeichnet durch
das Einrichten einer ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und
das Einrichten einer zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, in dem genannten Frequenzbandschlitz, wenn eine Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Basisstation vorgesehen für die Verwendung in einem zellularen System, das ein Mehrträgerformat benutzt, bei dem eine Mehrzahl von Unterträgern für die Kommunikation mit einem Endgerät benutzt wird, wobei die Basisstation aufweist:
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Signals aus dem Endgerät,
eine Empfangsverarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung des von der Empfangseinrichtung empfangenen Signals,
eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines an das Endgerät zu sendenden Signals und
eine Sendeeinrichtung zum Senden des von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugten Signals an das Endgerät,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangsverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, um das Signal unter Verwendung der ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz, zu verarbeiten, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und
daß die Empfangsverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, um das Signal unter Verwendung der zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, in dem genannten Frequenzbandschlitz, zu verarbeiten, wenn die Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Endgerät vorgesehen für die Verwendung in einem zellularen System, das ein Mehrträgerformat benutzt, bei dem eine Mehrzahl von Unterträgern für die Kommunikation mit einem Endgerät benutzt wird, wobei das Endgerät aufweist:
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Signals aus der Basisstation,
eine Empfangsverarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung des aus der Empfangseinrichtung empfangenen Signals,
eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Signals und
eine Sendeeinrichtung zum Senden des von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugten Signals an die Basisstation,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalerzeugungseinrichtung ausgebildet ist, um ein Signal mit einer ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz zu erzeugen, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und
daß die Signalerzeugungseinrichtung ausgebildet ist, um ein Signal mit einer zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, zu erzeugen, wenn eine Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen eine Zugriffsanforderung oder dgl. an eine Basisstation vorzugsweise für eine Kommunikation, die ein effizientes System mit hoher Übertragungsrate, z.B. ein Funktelefonsystem oder dgl., benutzt.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, auf die die Erfindung natürlich nicht beschränkt ist.
1 zeigt ein Diagramm, in dem eine Konfiguration von Schlitzen in einem Sendesignal nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist,
2A bis 2G zeigen Diagramme zur Erläuterung eines Übertragungszustands in einem Rahmen nach einem Ausführungsbeispiel,
3A und 3B zeigen Diagramme zur Erläuterung eines Beispiels für die Anordnung von Bandschlitzen nach einem Ausführungsbeispiel,
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Übertragungsverarbeitung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer Anordnung vonn Informationskanälen, die bei einer Übertragungsverarbeitung nach dem Ausführungsbeispiel erzeugt wird,
6A und 6B zeigen Diagramme zur Erläuterung eines Aufwärts-Steuerkanals, der bei der Übertragungsverarbeitung nach dem Ausführungsbeispiel erzeugt wird,
7 zeigt ein Blockdiagramm einer Empfangsverarbeitung nach dem Ausführungsbeispiel,
8 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Endgeräts, bei dem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird,
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Kodierers des Endgeräts in dem Ausführungsbeispiel von 8,
10A und 10B zeigen Wellenformdiagramme eines Beispiels von Fensterdaten,
11 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Dekodierers des Endgeräts des Ausführungsbeispiels von 4,
12 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Basisstation, bei der das Ausführungsbeispiel angewendet wird,
13 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration für einen Modulationsprozeß in der Basisstation des Ausführungsbeispiels von 12,
14 zeigt ein Blockdiagramm einer Konfiguration für einen Demodulationsprozeß in der Basisstation des Ausführungsbeispiels von 8,
15 zeigt ein Blockdiagramm einer Sendeverarbeitung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
16A und 16B zeigen Diagramme zur Erläuterung einer Anordnung der Aufwärts-Steuerkanäle, die bei der Sendeverarbeitung in dem Ausführungsbeispiel von 15 benutzt wird,
17 zeigt ein Blockdiagramm einer Sendeverarbeitung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Zunächst wird anhand von 1 bis 3 die Konfiguration eines Basiskommunikationssystems beschrieben, auf das das vorliegende Ausführungsbeispiel angewendet wird. Die Konfiguration des Kommunikationssystems gemäß der Erfindung ist ein sogenanntes Mehrträgersystem, bei dem mehrere Unterträger aufeinanderfolgend in einem Band angeordnet und im voraus zugeteilt werden, wobei die Mehrzahl von Unterträgern innerhalb eines Bandes in einem Sendepfad simultan benutzt werden. Außerdem werden alle aus der Mehrzahl der zu modulierenden Unterträger in dem einen Band der Bandteilung unterzogen, die hier als Bandmultiplexzugriff (BDMA) bezeichnet wird.
Es sei nun auf die Konfiguration Bezug genommen. 1 zeigt eine Darstellung einer Schlitzkonfiguration eines Sendesignals gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Ordinate und die Abszisse die Frequenz bzw. die Zeit angeben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine orthogonale Basis vorgesehen, bei der die Frequenzbasis und die Zeitbasis gitterförmig unterteilt sind. Ein Sendeband (2 Bandschlitz) ist auf 150 kHz gesetzt, und in einem solchen Sendeband von 150 kHz sind 24 Unterträger angeordnet. Die 24 Unterträger sind aufeinanderfolgend in gleiche Abständen von 6,25 kHz angeordnet, und jedem Träger sind Unterträger mit den Nummern 0 bis 23 zugeteilt. In Wirklichkeit sind jedoch 22 Unterträger vorgesehen, nämlich die Unterträger Nr. 1 bis 22, und die Unterträger Nr. 0 und Nr. 23 auf beiden Seiten eines Bandschlitzes dienen als Sicherheitsbänder, in denen kein Unterträger angeordnet ist und für die die elektrische Leistung auf Null gesetzt ist.
Auf der Zeitbasis ist in jedem Intervall von 200 μs ein Zeitschlitz definiert, wobei ein Burstsignal in 22 Unterträger moduliert wird, die für jeden Zeitschlitz zu senden sind. Ein Zustand, in welchem 25 Zeitschlitze (d.h. 5 ms) angeordnet sind, ist als ein Rahmen definiert. Den Zeitschlitzen in einem Rahmen sind die Zeitschlitznummern 0 bis 24 zugeordnet. Der in 1 schraffierte Bereich repräsentiert den Abschnitt eines Zeitschlitzes in einem Bandschlitz. Der Zeitschlitz, dem die Zeitschlitznummer 24 zugeteilt ist, ist hier eine Periode, in der keine Daten gesendet werden.
Wenn man diese orthogonale Basis benutzt, in der die Frequenzbasis und die Zeitbasis in Form eines Gitters unterteilt sind, erreicht man Mehrfachzugriff, bei dem eine Basisstation in der gleichen Zeitperiode mit mehreren Mobilstationen (Endgeräten) kommuniziert. Für die Verbindung mit den einzelnen Mobilstationen wird die in 2A bis 2G dargestellte Konfiguration benutzt. In 2A bis 2G sind Diagramme dargestellt, die zeigen, wie sechs Mobilstationen (Benutzer) U0, U1, U2,..., U5, die mit einer Basisstation verbunden sind, Zeitschlitze durch einen Bandschlitz benutzen (in der Praxis wird ein benutzter Bandschlitz durch Frequenz-Hopping umgeschaltet, das weiter unten beschrieben wird), wobei ein mit R bezeichneter Zeitschlitz ein Empfangszeitschlitz ist, ein mit T bezeichneter Zeitschlitz ein Sendezeitschlitz ist, und wobei eine Rahmenzeitlage, die durch die Basisstation definiert ist, auf einen Zyklus von 24 Zeitschlitzen gesetzt ist (der Zeitschlitz mit der Nr. 24, der der letzte der 25 bereitgestellten Zeitschlitze ist, wird nicht benutzt), wie dies in 2A dargestellt ist. Es sei hier angenommen, daß der Sendeschlitz und der Empfangsschlitz unter Verwendung von getrennten Bändern gesendet werden.
Die in 2B dargestellte Mobilstation U0 benutzt z.B. die Zeitschlitze Nr. 0, 6, 12 und 18 in einem Rahmen als Empfangsschlitze, sie benutzt die Zeitschlitze Nr. 3, 9, 15 und 21 als Sendeschlitze und empfängt oder sendet in jedem Zeitschlitz ein Burstsignal. Die in 2C dargestellte Mobilstation U1 benutzt die Zeitschlitze Nr. 1, 7, 13 und 19 in einem Rahmen als Empfangsschlitze, und benutzt die Zeitschlitze Nr. 4, 10, 16 und 22 als Sendeschlitze. Die in 2D dargestellte Mobilstation U2 benutzt die Zeitschlitze Nr. 2, 8, 14 und 20 in einem Rahmen als Empfangsschlitze und benutzt die Zeitschlitze Nr. 5, 11, 17 und 23 als Sendeschlitze. die in 2E dargestellte Mobilstation U3 benutzt die Zeitschlitze Nr. 3, 9, 15 und 21 in einem Rahmen als Empfangsschlitz und benutzt die Zeitschlitze Nr. 0, 6, 12 und 18 als Sendeschlitze. Die in 2F dargestellte Mobilstation 4U benutzt die Zeitschlitze Nr. 4, 10, 16 und 22 in einem Rahmen als Empfangsschlitze und benutzt die Zeitschlitze Nr. 1, 7, 13 und 22 als Sendeschlitze. Die in 2G dargestellte Mobilstation U5 benutzt die Zeitschlitze Nr. 5, 11, 16 und 21 in einem Rahmen als Empfangsschlitze und benutzt die Zeitschlitze Nr. 2, 8, 14 und 20 als Sendeschlitze.
Da die in 2A bis 2G dargestellte Konfiguration einen 6TDMA (Zeitmultiplexzugriff) ermöglicht, bei dem sechs Mobilstationen mit einem Bandschlitz verbunden sind, wenn dies vom Ende jeder Mobilstation aus betrachtet wird, hat sie eine Toleranz von zwei Zeitschlitzperioden (d.h. 400 μs) zwischen Empfangen und Senden in einer Zeitschlitzperiode und dem nächsten Senden und Empfangen und benutzt diese Toleranz, um einen Zeitsteuerprozeß und einen als Frequenz-Hopping bezeichneten Prozeß durchzuführen. In der Periode von etwa 200 μs, die jedem Sendeschlitz T vorangeht, wird ein Zeitsteuerprozeß TA durchgeführt, um die Sendezeitlage auf die Zeitlage eines Signals aus der Basisstation zu justieren. 200 μs nach dem Ende jedes Sendeschlitzes T wird Frequenz-Hopping durchgeführt, um den Bandschlitz für das Senden und Empfangen auf einen anderen Bandschlitz umzuschalten. Die hier beschriebene Zeitsteuerung ist ein Beispiel für einen Fall, in dem eine hohe Übertragungsrate gesetzt ist, und falls die Nummer des benutzten Bandschlitzes mit der niedriger eingestellten Übertragungsrate geändert wird, muß die Zeitlage des Frequenz-Hoppings und dgl. separat eingestellt werden. Das Frequenz-Hopping erlaubt z.B., daß mehrere Bandschlitze, die in einer Basisstation eingerichtet sind, von jeder Mobilstation gleichmäßig benutzt werden können.
Einer Basisstation sind mehrere Bandschlitze zugeteilt. In einem zellularen Systems beispielsweise, in welchem eine Basisstation eine Zelle bildet, und einer Zelle ein Band von 1,2 MHz zugeteilt ist, können in einer Zelle acht Bandschlitze vorgesehen sein. Wenn einer Zelle ein Band von 2,4 MHz zugeteilt ist, können in einer Zelle 16 Bandschlitze vorgesehen sein. Wenn einer Zelle ein Band von 4,8 MHz zugeteilt ist, können in einer Zelle 32 Bandschlitze vorgesehen sein, und wenn einer Zelle ein Band von 9,6 MHz zugeteilt ist, können in einer Zelle 64 Bandschlitze vorgesehen sein. Ein als Frequenz-Hopping bezeichneter Frequenzumschaltprozeß wird so durchgeführt, daß mehrere Bandschlitze, die einer Zelle zugeteilt sind, gleichmäßig benutzt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in einer Zelle mehrere Bandschlitze vorgesehen, die kontinuierliche Bänder haben.
3A und 3B zeigen ein Beispiel, bei dem acht Bandschlitze in einer Zelle vorgesehen sind, und, wie in 3A dargestellt, in jedem der so bereitgestellten acht Bandschlitze 22 Träger gesetzt sind, um eine Datenübertragung durchzuführen, wie dies in 3B dargestellt ist.
Wenn man Bedingungen für die Kommunikation setzt, wie sie oben beschrieben wurden, wird ein Signal, das zwischen jeder Mobilstation und der Basisstation gesendet wird, zu anderen Signalen orthogonal gehalten, wodurch eine Störung durch andere Signale verhindert ist und wodurch ermöglicht wird, daß vorzugsweise ein relevantes Signal extrahiert wird. Da außerdem der für das Senden benutzte Bandschlitz zu einer passenden Zeit durch Frequenz-Hopping umgeschaltet wird, wird das für jede Basisstation bereitgestellte Sendeband effektiv genutzt und erlaubt effizientes Senden. Da in diesem Fall einer Basisstation (Zelle) ein beliebiges Frequenzband zugeteilt werden kann, wie dies oben beschrieben wurde, kann ein System je nach der Situation, in der es benutzt wird, flexibel eingestellt werden.
Es werden Anordnungen einer Basisstation und eines Endgeräts (einer Mobilstation) beschrieben, die dann benutzt werden, wenn unter Verwendung der oben erwähnten Systemanordnung eine Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Endgerät durchgeführt wird. Die Anordnung des Endgeräts zum Senden eines Signals an die Basisstation wird anhand von 4 beschrieben.
Ein Sendesignal (digitale Daten), das von dem Endgerät an die Basisstation gesendet wird, wird von einer Sendedaten-Generatorschaltung 101 einer Symbolmuster-Speicherschaltung 102 zugeführt. Die Symbolmuster-Speicherschaltung 102 besteht aus einem Speicher zum Speichern eines zu sendenden Symbolmusters und gibt zeitseriell ein Symbolmuster aus, das den von der Sendedaten-Generatorschaltung 101 ausgegebenen Sendedaten entspricht.
Die Symbolmuster-Speicherschaltung 102 liefert das von ihr ausgegebene Symbolmuster zeitseriell an eine (im folgenden als IFFT-Schaltung bezeichnete) inverse schnelle Fourier-Transformationsschaltung 103 aus, und die IFFT-Schaltung 103 wandelt die Frequenzbasisdaten durch inverse schnelle Fourier-Transformation in Zeitbasisdaten um. Bei dieser Transformation wird jedes der Symbolmuster in ein zeitserielles Signal umgewandelt, das aus Daten besteht, die dispersiv 22 Unterträgern zugeteilt sind, die mit einem konstanten Frequenzabstand f_k eingerichtet sind. Wenn die Steuerdaten über den Steuerkanal zu der Basisstation gesendet werden, wie dies weiter unten beschrieben wird, wird jedes der Symbolmuster in ein zeitserielles Signal umgewandelt, das aus Daten gebildet ist, die dispersiv 22 Unterträgern zugeteilt sind, die in einem Abstand mit der Frequenz 2f_k, dem doppelten der Frequenz f_k, eingerichtet sind.
Das Ausgangssignal der IFFT-Schaltung 103 wird einer Fensterschaltung 104 zugeführt und dann mit Sendefensterdaten multipliziert. Die Fensterschaltung 104 führt das mit den Fensterdaten multiplizierte Sendesignal einem Digital-/Analogwandler 105 zu. Der D/A-Wandler 105 wandelt es in ein analoges Sendesignal um und liefert das analoge Sendesignal für die Frequenzumwandlung an einen Mischer 106. Der Mischer 106 mischt das analoge Sendesignal mit dem Ausgangssignal eines Oszillators 107, um die Frequenz des Sendesignals in eine Sendefrequenz umzuwandeln. Das Signal mit der Sendefrequenz wird von einem Sendeverstärker 108 auf eine vorbestimmte Leistung verstärkt und dann von einer Antenne 109 drahtlos gesendet. Eine spezifische Anordnung der Schaltungen von der Sendedaten-Generatorschaltung 101 bis zur Antenne 109 in dem Endgerät wird weiter unten beschrieben.
Das in der Anordnung nach diesem Ausführungsbeispiel verarbeitete Sendesignal wird nun beschrieben. Wie anhand von 1 erläutert wurde, sind 22 Unterträger vorgesehen, die einen Bandschlitz bilden. Wie 5A zeigt, wird ein Signal, das den 22 Unterträgern dispersiv zugeteilt wird, die mit einem Frequenzabstand f_k (in dem Beispiel von 1 einem Abstand von 6,25 kHz) eingerichtet sind, in einem Bandschlitz angeordnet und dann gesendet. Im Hinblick auf die Zeitbasis kann ein auf die entsprechenden Träger in einem Bandschlitz moduliertes Signal als ein Signal von 1/f_k [sec] ausgedrückt werden (diese Zeit von 1/f_k [sec] wird als T_k [sec] bezeichnet), wie dies in 5B dargestellt ist.
Ein Signal, das mit dem in 5A und 5B dargestellten Format gesendet wird, ist ein Signal, wie es für Telefonsprachdaten und verschiedene Informationen in einem Informationskanal kennzeichnend ist. In einem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal, der zum Senden der Steuerdaten von dem Endgerät zu der Basisstation benutzt wird, wird ein Signal mit dem in 6A, 6B dargestellten Format gesendet. Wie 6A zeigt, wird ein Signal, das auf 11 Unterträger verteilt ist, die mit einem Frequenzabstand 2f_k (bei dem Beispiel von 5 einem Abstand von 2,5 kHz) eingerichtet sind, der doppelt so groß ist wie der für den Informationskanal benutzte Frequenzabstand, in einem Bandschlitz angeordnet und dann gesendet. Im Hinblick auf die Zeitbasis kann das auf die entsprechenden Träger in einem Bandschlitz modulierte Signal, wie in 6B dargestellt, als ein Signal von T_k [sec] ausgedrückt werden. Das Signal mit T_k [sec] ist ein Signal, in welchem die Daten von 1/2 f_k (d.h. T_k/2 [sec]) zweimal wiederholt werden.
Daten mit der in 6A und 6B dargestellten Anordnung, die in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendet werden, sind die Steuerdaten, die von dem Endgerät zu der Basisstation gesendet werden, und diese Steuerdaten umfassen Daten, die für einen Zugriffsanforderung des Endgeräts an die Basisstation benutzt werden. Wenn das Endgerät z.B. ein Signal zu der Basisstation senden soll, sendet das Endgerät Daten einer Zugriffsanforderung an die Basisstation, wobei sie den Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal benutzt. Wenn Daten, die die Zuteilung eines Zugriffs anzeigen, über den Abwärtsverbindungs-Steuerkanal von der Basisstation an das Endgerät gesendet werden, benutzt das Endgerät einen Informationskanal, der durch gleichzeitig gesendete Kanalkennzeichnungsdaten bezeichnet wird, um die Kommunikation zwi schen dem Endgerät und der Basisstation auf dem gekennzeichneten Informationskanal zu beginnen. Wenn das Endgerät über den Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal Daten zu der Basisstation sendet, werden die Daten bis zu einer vorbestimmten Position, an der ein bekanntes vorbestimmtes Symbolmuster angebracht ist, gesendet.
Anders als bei dem Ruf von dem Endgerät zu der Basisstation wird der Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal mit der in 6A und 6B dargestellten Anordnung auch bei der Registrierung und bei einer Antwort auf den Ruf des Endgeräts an die Basisstation benutzt.
Wie 6A und 6B zeigen, ist in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal die Zahl der Unterträger, die einen Bandschlitz bilden, halb so groß gewählt, wie die Zahl der anderen Kanäle, z.B. des Informationskanals oder dgl., so daß der Frequenzabstand zwischen den Unterträgern zweimal größer ist. Deshalb ist ein befriedigender Empfang der Information möglich, wenn die Basisstation die auf dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendete Information demoduliert. Im Hinblick auf die Zeitbasis weist in diesem Ausführungsbeispiel das Mehrträgersignal die gleichen Daten auf, die während einer Periode von T_k zweimal wiederholt werden, wie dies in 6B dargestellt ist, und die Gelegenheit zum Empfangen der gleichen Information wird verdoppelt, wodurch der Empfang um etwa 3 dB verbessert werden kann.
Wenn die Basisstation das von dem Endgerät in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendete Signal empfängt, demoduliert sie die in dem Empfangssignal enthaltenen Daten und führt auf der Basis dieser Daten die Verarbeitung durch. Dabei detektiert die Basisstation die Empfangszeitlage des bekannten Symbolmusters, das in dem Empfangssignal enthalten ist, und ermittelt die Differenz zwischen der detektierten Empfangszeitlage und einer Kommunikations-Referenzzeitlage in der Basisstation und führt einen Zeitausrichtungsprozeß durch, um über den Abwärtsverbindungs-Steuerkanal an das entsprechende Endgerät Daten zum Korrigieren der ermittelten Differenz zu senden.
7 zeigt ein Diagramm, in dem die der Basisstation vorgesehene Anordnung zum Detektieren der Empfangszeitlage des empfangenen Signals dargestellt ist. Ein von der Antenne 131 empfangenes Signal wird über einen Empfangsverstärker 132 einem Mischer 133 zugeführt. Der Mischer 133 mischt das empfangene Signal mit einem von einem Oszillator 134 ausgegebenen Signal, um die Sendefrequenz des Empfangssignals in diejenige eines Zwischenfrequenzsignals (oder Basisbandsignals) umzuwandeln. Der Mischer 133 liefert das frequenzgewandelte Signal an einen Analog-/Digitalwandler 135, und der A/D-Wandler 135 tastet das Signal mit einer vorbestimmten Periode ab und liefert die Abtastdaten an eine (nicht dargestellte) Empfangsdaten-Demodulatorschaltung und an eine Korrelations-Detektorschaltung 136 zur Durchführung eines Korrelationsdetektierungsprozesses.
Der Korrelations-Detektorschaltung 136 werden vorbestimmte bekannte Symbolmusterdaten aus einer Symbolmuster-Speicherschaltung 137 zugeführt. Die Korrelations-Detektorschaltung 136 vergleicht das darin gespeicherte Symbolmuster mit den Empfangsdaten, um die Zeitlage zu detektieren, in der die Korrelation zwischen ihnen am größten wird. Die Korrelations-Detektorschaltung 136 liefert die Daten, die für die detektierte Zeitlage mit der größten Korrelation kennzeichnend sind, an eine (nicht dargestellte) Steuereinheit der Basisstation. Die Steuereinheit ermittelt die Differenz zwischen der durch die zugeführten Daten gekennzeichneten Zeitlage und der Referenzzeitlage und sendet an das Endgerät Steuerdaten, die benutzt werden, um die Sendezeitlage des entsprechenden Endgeräts um eine der ermittelten Differenz entsprechende Zeit zu beschleunigen (oder zu verzögern).
Es werden nun spezifische Anordnungen des Endgeräts (der Mobilstation) und der Basisstation beschrieben, zwischen denen die Kommunikation in der oben erwähnten Systemanordnung durchgeführt wird. Sie werden unter der Annahme beschrieben, daß als Abwärtsverbindung von der Basisstation zu dem Endgerät ein Frequenzband von 2,0 GHz benutzt wird und als Aufwärtsverbindung von dem Endgerät zu der Basisstation ein Frequenzband von 2,2 GHz benutzt wird.
8 zeigt die Konfiguration des Endgeräts. Zunächst sei das Empfangssystem betrachtet. Eine Antenne 11, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dient, ist mit einer Antennenweiche 12 verbunden. An der Ausgangsseite der Antennenweiche 12 sind ein Bandpaßfilter 13, ein Empfangsverstärker 14 und ein Mischer 15 in Reihe angeordnet. Das Bandpaßfilter 13 extrahiert das 2,0-GHz-Band. Der Mischer 15 mischt das Empfangssignal mit einem von einem Frequenzsynthesizer 31 ausgegebe nen Signal, das eine Frequenz von 1,9 GHz hat, um es in ein Zwischenfrequenzsignal im 100-MHz-Band umzuwandeln. Der Frequenzsynthesizer 31 besteht aus einer PLL-Schaltung (phasenverriegelte Schleifenschaltung) und bildet einen Synthesizer, der Signale mit einem Abstand von 150 kHz (d.h. dem Abstand eines Bandschlitzes) in einem 1,9-GHz-Band erzeugt, wobei er 150 kHz benutzt, die dadurch erzeugt werden, daß ein von einem temperaturkompensierten Referenzoszillator (TCXO) 32 ausgegebenes 19,2-MHz-Signal von einem 1/128-Frequenzteiler 33 als Referenz geteilt wird. Andere in diesem Endgerät benutzte Frequenzsynthesizer, die weiter unten beschrieben werden, bestehen ebenfalls aus einer PLL-Schaltung.
Das von dem Mischer 15 ausgegebene Zwischenfrequenzsignal wird über ein Bandpaßfilter 16 und einen Verstärker 17 mit variabler Verstärkung zwei Mischern 18I und 18Q zur Demodulation zugeführt. Ein von einem Frequenzsynthesizer 34 ausgegebenes 100-MHz-Frequenzsignal wird von einem Phasenschieber 35 in zwei Signalreihen mit einer Phasenverschiebung von 90° umgewandelt, und eine der beiden Frequenzsignalreihen wird dem Mischer 18I zugeführt, während die andere dem Mischer 18Q zugeführt wird, um mit dem Zwischenfrequenzsignal gemischt zu werden, wodurch I- und Q-Komponenten extrahiert werden, die in den empfangenen Daten enthalten sind. Der Frequenzsynthesizer 34 ist ein Synthesizer, der ein Signal in einem 100-MHz-Band erzeugt, wobei 150 kHz benutzt werden, die als Ergebnis der Frequenzteilung in dem 1/128-Frequenzteiler 33 als Referenz erzeugt werden.
Die extrahierte I-Komponente wird über ein Tiefpaßfilter 19I einem Analog-/Digitalwandler 20I zugeführt, um in digitale I-Daten umgewandelt zu werden. Die extrahierte Q-Komponente wird über ein Tiefpaßfilter 19Q einem Analog-/Digitalwandler 20Q zugeführt, um in digitale Q-Daten umgewandelt zu werden. Die beiden Analog-/Digitalwandler 20I und 20Q benutzen als Takt für die Umwandlung 200 kHz, die durch Teilen der von dem TCXO 32 ausgegebenen 19,2 MHz mit Hilfe eines 1/96-Frequenzteilers 36 erzeugt werden.
Die digitalen I-Daten und die digitalen Q-Daten, die von den Analog-/Digitalwandlern 20I bzw. 20Q ausgegeben werden, werden einem Demodulator/Dekodierer 21 zugeführt, um an einem Anschluß 22 dekodierte Empfangsdaten zu gewinnen. Die von dem TCXO 32 ausgegebenen 19,9 MHz werden unverändert dem Demodulator/Dekodierer 21 als Takt zugeführt und ein Signal mit 5 kHz, das dadurch erzeugt wird, daß das von dem 1/96-Frequenzteiler 36 ausgegebene 200-kHz-Signal mit Hilfe eines 1/40-Frequenzteilers 37 geteilt wird, wird dem Demodulator/Dekodierer 21 als Takt zugeführt. Dieser 5-kHz-Takt dient zur Erzeugung von Schlitz-Zeitsteuerungsdaten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Zeitschlitz 200 μs lang, wie dies oben beschrieben wurde, und eine Periode des Signals mit der Frequenz 5 kHz ist 200 μs lang. Die Schlitz-Zeitsteuerungsdaten werden synchron mit diesem 5-kHz-Signal erzeugt.
Es werde nun die Konfiguration des Sendesystems des Endgeräts betrachtet. Sendedaten, die an einem Anschluß 41 gewonnen werden, werden einem Modulator/Kodierer 42 zugeführt, der einen Kodier- und Modulationsprozeß für das Senden durchführt und dadurch digitale I-Daten und digitale Q-Daten für das Senden erzeugt. Das von dem TCXO 32 ausgegebene 19,2-MHz-Signal wird unverändert dem Modulator/Kodierer 42 als Takt zugeführt, und ein als Ergebnis der Frequenzteilung in dem 1/40-Frequenzteiler 37 erzeugtes 5-kHz-Signal wird ihm als Daten zur Erzeugung der Schlitz-Zeitlage zugeführt. Die digitalen I-Daten und die digitalen Q-Daten, die von dem Modulator/Kodierer 42 ausgegeben werden, werden Digital-/Analogwandlern 43I bzw. 43Q zugeführt und in ein analoges I-Signal bzw. ein analoges Q-Signal umgewandelt. Das I-Signal und das Q-Signal, die als Ergebnis der Umwandlung gewonnen werden, werden über Tiefpaßfilter 44I und 44Q Mischern 45I bzw. 45Q zugeführt. Ein von einem Frequenzsynthesizer 38 ausgegebenes Signal mit einer Frequenz von 300 MHz wird von einem Phasenschieber 39 in zwei Signalreihen mit einer Phasenverschiebung von 90° umgewandelt, und eine der beiden Reihen von Frequenzsignalen wird dem Mischer 45I zugeführt, während die andere dem Mischer 45Q zugeführt wird, um mit dem I-Signal bzw. dem Q-Signal gemischt zu werden. Dadurch entstehen Signale in einem 300-MHz-Band, die in einem Addierer 46 einer orthogonalen Modulation in eine Signalreihe unterzogen werden. Der Frequenzsynthesizer 38 ist ein Synthesizer, der ein Signal in einem 300-MHz-Band erzeugt, wobei ein 150-kHz-Signal benutzt wird, das als Ergebnis der Frequenzteilung in dem 1/128-Frequenzteiler 33 als Referenz erzeugt wird.
Das in das 300-MHz-Band modulierte Signal, das von dem Addierer 46 ausgegeben wird, wird über einen Sendeverstärker 47 und ein Bandpaßfilter 48 einem Mischer 49 zugeführt, und das von dem Frequenzsynthesizer 31 ausgegebene Signal im 1,9-GHz-Frequenzband wird damit gemischt, um es in eine Sendefrequenz im 2,2-GHz-Band umzuwandeln. Das Sendesignal, das einer Frequenzumwandlung in seine Sendefrequenz unterzogen wurde, wird über einen Sendeverstärker (Verstärker mit variablem Verstärkungsgrad) 50 und ein Bandpaßfilter 51 der Antennenweiche 12 zugeführt und von der mit der Antennenweiche 12 verbundenen Antenne 11 drahtlos ausgesendet. Durch Steuern des Verstärkungsgrads des Sendeverstärkers 50 wird das Sendeausgangssignal justiert. Die Steuerung des Sendeausgangssignals erfolgt z.B. auf der Basis von Ausgabesteuerdaten, die von Seiten der Basisstation empfangen werden.
Das von dem TCXO 32 ausgegebene 19,2-MHz-Signal wird einem 1/2400-Frequenzteiler 40 zugeführt, um in ein 8-kHz-Signal umgewandelt zu werden, das seinerseits einer Schaltung in einem (nicht dargestellten) Audioverarbeitungssystem zugeführt wird. Das heißt, in dem Endgerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ein zu der Basisstation und von der Basisstation gesendetes Audiosignal mit 8 kHz abgetastet (oder mit einer Frequenz, die ein Vielfaches davon ist, überabgetastet), so daß der 1/2400-Frequenzteiler 40 Takte liefert, die für die Schaltung zur Verarbeitung der Audiodaten, z.B. einem Analog-/Digitalwandler und einem Digital-/Analogwandler für ein Audiosignal oder einem digitalen Signalprozessor (DSP) für die Komprimierung und Dekomprimierung von Audiodaten, benötigt werden.
Im folgenden wird anhand von 9 die Konfiguration eines Kodierers und seiner Nachbarschaft in dem Sendesystem des Endgeräts detailliert beschrieben. Die Sendedaten werden einem Faltungskodierer 51 zugeführt und einer Faltungskodierung unterzogen. Diese Faltungskodierung erfolgt z.B. auf der Basis, daß die Zwangslänge k = 7 und das Kodierverhältnis R = 1/3 ist. Das Ausgangssignal des Faltungskodierers 51 wird einem Vier-Rahmen-Verschachtelungspuffer 52 zugeführt, um die Daten über vier Rahmen (20 ms) zu verschachteln. Das Ausgangssignal des Verschachtelungspuffers 52 wird einem DQPSK-Kodierer 53 zugeführt, um eine DQPSK-Modulation vorzunehmen. Auf der Basis der zugeführten Daten erzeugt eine DQPSK-Symbol-Generatorschaltung 53a ein entsprechendes Symbol, das einem der Eingänge eines Multiplizierers 53b zugeführt wird. Das Multiplikations-Ausgangssignal des Multipli zierers 53b wird von einer Verzögerungsschaltung 53c um ein Symbol verzögert und zu dem anderen Eingang zurückgeführt, um die DQPSK-Modulation durchzuführen. Die DQPSK-modulierten Daten werden einem Multiplizierer 54 zugeführt, in dem ein Prozeß ausgeführt wird, um die modulierten Daten mit Zufallsphasenverschiebungsdaten zu multiplizieren, die von einer Zufallsphasenverschiebungsdaten-Generatorschaltung 55 erzeugt werden. Auf diese Weise wird die scheinbare Phase der Daten in einer Zufallsfolge variiert.
Das Ausgangssignal des Multiplizierers 54 wird einer inversen schnellen Fourier-Transformationsschaltung (inverse FFT-Schaltung) 56 zugeführt, und die inverse FFT-Schaltung 56 wandelt die Frequenzbasisdaten durch inverse schnelle Fourier-Transformation in Zeitbasisdaten um, um ein sogenanntes Mehrträgersignal zu gewinnen, das 22 Unterträger mit einem Frequenzabstand von 6,25 kHz enthält, die durch Modulation gewonnen werden. Die IFFT-Schaltung, die die inverse schnelle Fourier-Transformation durchführt, kann relativ einfach mit einer Konfiguration implementiert werden, die Unterträger in einer Anzahl ermöglicht, die eine Potenz von 2 ist. Die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel benutzte IFFT-Schaltung 56 kann in dem Prozeß zum Senden des Informationskanals 32 Unterträger erzeugen, was 25 entspricht, und gibt ein Signal aus, das dadurch gewonnen wird, daß 22 aufeinanderfolgende Exemplare dieser Unterträger mit den Daten moduliert werden.
Die Modulationsrate für die von der IFFT-Schaltung 56 verarbeiteten Sendedaten ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 200 kHz gesetzt, und es wird ein Prozeß durchgeführt, um ein Signal mit der Modulationsrate von 200 kHz in 32 Unterträger umzuwandeln, deren Frequenzabstand gleich 200 kHz – 32 = 6,25 kHz wird. Auf diese Weise gewinnt man ein Mehrträgersignal mit dem 6,25-kHz-Abstand (dem 12,5-kHz-Abstand im Fall des Aufwärtsverbindungs-Steuerkanals).
Das durch die inverse schnelle Fourier-Transformation in die Zeitbasis umgewandelte Mehrträgersignal wird einem Multiplizierer 57 zugeführt, um mit einer von einer Fensterdaten-Generatorschaltung 58 ausgegebenen Zeitwellenform multipliziert zu werden. Wie 10A zeigt, ist diese Zeitwellenform z.B. eine Wellenform mit einer Länge T_U von etwa 200 μs (d.h. einer Zeitschlitzperiode) einer Welle auf der Sendeseite. Der Pegel der Wellenform ändert sich an beiden Enden (etwa 15 μs) allmählich und die Wellenform überlappt die angrenzenden Wellenformen teilweise, wenn die Zeitwellenform multipliziert wird, wie dies in 10B dargestellt ist.
Es sei noch einmal auf 9 Bezug genommen. Das Signal, das in dem Multiplizierer mit der Zeitwellenform multipliziert wurde, wird über einen Burstpuffer 59 einem Digital-/Analogwandler 43 zugeführt (der den Digital-/Analogwandlern 43I und 43Q von 8 entspricht), um in ein analoges Signal umgewandelt zu werden, wobei 200 kHz als Takt für die Umwandlung benutzt werden.
Anhand von 11 wird nun die Konfiguration eines Dekodierers und seiner Nachbarschaft in dem Empfangssystem des Endgeräts gemäß der Erfindung detailliert beschrieben. Digitale Daten, die von einem (den Analog-/Digitalwandlern 20I und 20Q von 8 entsprechenden) Analog-/Digitalwandler 20 unter Verwendung eines Takts von 20 kHz umgewandelt wurden, werden über einen Burstpuffer 61 einem Multiplizierer 62 zugeführt, um mit einer Zeitwellenform multipliziert zu werden, die von einer inversen Fensterdaten-Generatorschaltung 63 ausgegeben wird. Die Zeitwellenform, die beim Empfang multipliziert wird, ist eine Zeitwellenform mit einer Konfiguration, wie sie in 10A dargestellt ist, jedoch mit einer Länge T_M von 160 μs und damit kürzer als diejenige beim Senden.
Die mit der Zeitwellenform multiplizierten Empfangsdaten werden einer FFT-Schaltung 64 zugeführt, in der sie durch einen schnellen Fourier-Transformationsprozeß aus Zeitbasisdaten in Frequenzbasisdaten umgewandelt werden. Auf diese Weise werden die gesendeten zeitseriellen Daten nach der Modulation in 22 Unterträger mit dem 6,25-kHz-Abstand in Daten von entsprechenden Unterträgern umgewandelt. Wie der Umwandlungsprozeß in der IFFT-Schaltung in dem Sendesystem benutzt der Umwandlungsprozeß hier die Möglichkeit, 32 Unterträger, d.h. 25, zu verarbeiten, und die Daten, die in 22 aufeinanderfolgende Exemplare dieser Unterträger moduliert sind, werden umgewandelt und ausgegeben. Die Modulationsrate für die von der FFT-Schaltung 64 verarbeiteten Sendedaten ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 200 kHz, und es kann ein Prozeß zur Umwandlung eines Mehrträgersignals in den 6,25-kHz-Abstand durchgeführt werden, weil 32 Unterträger verarbeitet werden können, d.h. 200 kHz ÷ 32 = 6,25 kHz.
Die Empfangsdaten, die in der FFT-Schaltung 64 einer schnellen Fourier-Transformation unterzogen wurden, werden einem Multiplizierer 65 zugeführt, in dem sie mit inversen Zufallsphasenverschiebungsdaten multipliziert werden (diese Daten sind Daten, die sich synchron mit den Zufallsphasenverschiebungsdaten auf der sendenden Seite ändern), die von einer inversen Zufallsphasenverschiebungsdaten-Generatorschaltung 66 ausgegeben werden, um in Daten mit der ursprünglichen Phase zurückgeführt zu werden.
Die in die ursprüngliche Phase zurückgeführten Daten werden einer differentiellen Demodulatorschaltung 67 zugeführt, um einer differentiellen Demodulation unterzogen zu werden, und die Daten, die der differentiellen Demodulation unterzogen wurden, werden einem Vier-Rahmen-Entschachtelungspuffer 68 zugeführt, in welchem die Daten, die bei dem Senden über vier Rahmen verschachtelt wurden, in die ursprüngliche Datenanordnung zurückgeführt werden. Die entschachtelten Daten werden einem Viterbi-Dekodierer 69 zugeführt und einer Viterbi-Dekodierung unterzogen. Die Viterbi-dekodierten Daten werden als dekodierte Empfangsdaten einer nachfolgenden (nicht dargestellten) Empfangsdatenverarbeitungsschaltung zugeführt.
Anhand von 12 wird nun die Konfiguration der Basisstation beschrieben. Die Konfiguration, die in dieser Basisstation zum Senden und Empfangen benutzt wird, ist im Grunde ähnlich wie diejenige in dem Endgerät mit Ausnahme einer Konfiguration, die benutzt wird, um Mehrfachzugriff durchzuführen, bei dem sie simultan mit einer Mehrzahl von Endgeräten verbunden ist.
Zunächst sei auf die Konfiguration des in 12 dargestellten Empfangssystems Bezug genommen. Eine Antenne 211, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dient, ist mit einer Antennenweiche 212 verbunden, und Bandpaßfilter 213, ein Empfangsverstärker 214 und ein Mischer 215 sind in Serie mit der Empfangssignal-Ausgangsseite der Antennenweiche 212 verbunden. Das Bandpaßfilter 213 extrahiert das 2,2-GHz-Band. Der Mischer 215 mischt ein von einem Frequenzsynthesizer 231 ausgegebenes Signal mit einer Frequenz von 1,9 GHz, um das Empfangssignal in ein Zwischenfrequenzsignal im 300-MHz-Band umzuwandeln. Der Frequenzsynthesizer 231 besteht aus einer PLL-Schaltung (phasenverriegelte Schleifenschaltung) und ist ein Synthesizer, der ein Signal in einem Abstand von 150 kHz (d.h. dem Abstand eines Bandschlitzes) in einem 1,9-GHz-Band erzeugt, wobei er 150 kHz benutzt, die erzeugt werden, indem 19,2 MHz, die von einem temperaturkompensierten Referenzoszillator (TCXO) 232 ausgegeben werden, durch einen 1/128-Frequenzteiler 233 als Referenz erzeugt werden. Weitere in dieser Basisstation benutzte Frequenzsynthesizer, die weiter unten beschrieben werden, bestehen ebenfalls aus einer PLL-Schaltung.
Das von dem Mischer 215 ausgegebene Zwischenfrequenzsignal wird über ein Bandpaßfilter 216 und einen Empfangsverstärker 217 zwei Mischern 218I und 218Q für die Demodulation zugeführt. Außerdem wird ein von einem Frequenzsynthesizer 234 ausgegebenes Signal mit einer Frequenz von 300 MHz von einem Phasenschieber 235 in zwei Signalreihen mit einer Phasenverschiebung von 90° umgewandelt, und eine der beiden Frequenzsignalreihen wird dem Mischer 218I zugeführt, während die andere dem Mischer 218Q zugeführt wird, um mit dem Zwischenfrequenzsignal gemischt zu werden, wodurch I- und Q-Komponenten extrahiert werden, die in den empfangenen Daten enthalten sind. Der Frequenzsynthesizer 234 ist ein Synthesizer, der ein Signal in einem 300-MHz-Band erzeugt, wobei 150 kHz als Referenz benutzt werden, die als Ergebnis der Frequenzteilung in dem 1/128-Frequenzteiler 233 erzeugt werden.
Die extrahierte I-Komponente wird über ein Tiefpaßfilter 219I einem Analog-/Digitalwandler 220I zugeführt, um in digitale I-Daten umgewandelt zu werden. Die extrahierte Q-Komponente wird über ein Tiefpaßfilter 219Q einem Analog-/Digitalwandler 220Q zügeführt, um in digitale Q-Daten umgewandelt zu werden. Beide Analog-/Digitalwandler 220I und 220Q benutzen als Takt für die Umwandlung 6,4 MHz, die dadurch erzeugt werden, daß die von dem TCXO 232 ausgegebenen 19,2 MHz mit Hilfe eines 1/3-Frequenzteilers 236 geteilt werden.
Die digitalen I-Daten und die digitalen Q-Daten, die von den Analog-/Digitalwandlern 220I bzw. 220Q ausgegeben werden, werden einer Demodulatoreinheit 221 zugeführt, und die demodulierten Daten werden einem Demultiplexer 222 zugeführt und in die aus den einzelnen Endgeräten stammenden Daten aufgeteilt. Die aufgeteilten Daten werden separat Dekodierern 223a, 223b,..., 223n zugeführt, die in einer Anzahl(6 für einen Bandschlitz) bereitgestellt sind, die gleich der Zahl der gleichzeitig angeschlossenen Endgeräte ist. Die von dem TCXO 232 ausgegebenen 19,2 MHz werden unverändert der Demodulatoreinheit 221, dem Demultiplexer 222 und den Dekodierern 223a, 223b,..., 223n als Takt zugeführt, und 5 kHz, die durch Teilen der von dem 1/3-Frequenzteiler 236 ausgegebenen 6,4 MHz mit Hilfe eines 1/1280-Frequenzteilers 237 erzeugt werden, werden ihnen als Schlitz-Zeitsteuerungsdaten zugeführt.
Es werde nun die Konfiguration des Sendesystems der Basisstation näher betrachtet. Sendedaten, die von Kodierern 241a, 241b,..., 241n separat kodiert werden, die in der gleichen Anzahl bereitgestellt sind wie die Zahl der simultan kommunizierenden Teilnehmer (Endgeräte), werden von einem Multiplexer 242 synthetisiert. Das Ausgangssignal des Multiplexers 242 wird einer Modulatoreinheit 243 zugeführt, die einen Modulationsprozeß für das Senden durchführt, um digitale I-Daten und digitale Q-Daten für das Senden zu erzeugen. Ein Signal mit einer Frequenz von 19,2 MHz, das von dem TCXO 232 ausgegeben wird, wird unverändert den Kodierern 241a bis 241n, dem Multiplexer 242 und der Modulatoreinheit 243 als Takt zugeführt, und ein Signal mit einer Frequenz von 5kHz, das von dem 1/1280-Frequenzteiler 237 ausgegeben wird, wird ebenfalls als Takt zugeführt.
Die digitalen I-Daten und die digitalen Q-Daten, die von der Modulatoreinheit 243 ausgegeben werden, werden Digital-/Analogwandlern 244I bzw. 244Q zugeführt und in ein analoges I-Signal bzw. in ein analoges Q-Signal umgewandelt. Das I-Signal und das Q-Signal als Ergebnis der Umwandlung werden über Tiefpaßfilter 245I und 245Q Mischern 246I bzw. 246Q zugeführt. Außerdem wird ein von einem Frequenzsynthesizer 238 ausgegebenes Signal mit einer Frequenz von 100 MHz von einem Phasenschieber 239 in zwei Signalreihen umgewandelt, die um 90° phasenverschoben sind, und eine der beiden Signalreihen wird dem Mischer 246I zugeführt, während die andere wird dem Mischer 246Q zugeführt wird, um mit dem I-Signal bzw. dem Q-Signal gemischt zu werden. Dadurch entstehen Signale in einem 100-MHz-Band, die in einem Addierer 247 orthogonal zu einer einzigen Signalreihe moduliert werden. Der Frequenzsynthesizer 238 ist ein Synthesizer, der ein Signal in einem 100-MHz-Band erzeugt, wobei er 150 kHz benutzt, die als Ergebnis der Frequenzteilung in dem 1/128-Frequenzteiler 233 als Referenz erzeugt werden.
Das von dem Addierer 247 ausgegebene, in das 100-MHz-Band modulierte Signal wird über einen Sendeverstärker 248 und ein Bandpaßfilter 249 einem Mischer 250 zugeführt, und das von dem Frequenzsynthesizer 231 ausgegebene Signal im 1,9-GHz- Frequenzband wird damit gemischt, um es in eine Sendefrequenz im 2,0-GHz-Band umzuwandeln. Das Sendesignal, dessen Frequenz in diese Sendefrequenz umgewandelt wurde, wird über einen Sendeverstärker 251 und ein Bandpaßfilter 252 der Antennenweiche 212 zugeführt und von der mit der Antennenweiche 212 verbundenen Antenne 211 drahtlos gesendet.
Das von dem TCXO 232 ausgegebene 19,2-MHz-Signal wird einem 1/2400-Frequenzteiler 240 zugeführt und in ein 8-kHz-Signal umgewandelt, wobei dieses 8-kHz-Signal seinerseits einer Schaltung in einem (nicht dargestellten) Audioverarbeitungssystem zugeführt wird. Das heißt, in der Basisstation des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ein Audiosignal, das zu und von einem Endgerät gesendet wird, mit 8 kHz abgetastet (oder mit einer Frequenz, die ein Vielfaches davon ist, überabgetastet), so daß der 1/2400-Frequenzteiler 240 Takte liefert, die für die Schaltungen zur Verarbeitung der Audiodaten, wie einem Analog-/Digitalwandler und einem Digital-/Analogwandler für ein Audiosignal oder einem digitalen Signalprozessor (DSP) für die Kompression und Dekompression von Audiodaten, benötigt werden.
Im folgenden werden anhand von 13 die Einzelheiten einer Konfiguration zum Kodieren und Modulieren von Sendedaten in der Basisstation beschrieben. Es sei hier angenommen, daß simultaner Mehrfachzugriff für N Endgeräte (Benutzer) eingerichtet ist (N ist eine beliebige Zahl). Signale U0, U1,..., UN, die an die Benutzer der einzelnen Endgeräte gesendet werden sollen, werden separaten Faltungskodierern 311a, 311b,..., 311n zugeführt und separat einer Faltungskodierung unterzogen. Diese Faltungskodierung erfolgt z.B. auf der Basis, daß die Zwangslänge k = 7 und das Kodierverhältnis R = 1/3 ist
Die Daten, die in den entsprechenden Systemen der Faltungskodierung unterzogen wurden, werden Vier-Rahmen-Verschachtelungspuffern 312a, 312b,..., 312n zugeführt, um die Daten über vier Rahmen (20 ms) zu verschachteln. Die Ausgangssignale der jeweiligen Verschachtelungspuffer 312a, 312b,..., 312n werden entsprechenden DQPSK-Kodierern 320a, 320b,..., 320n zugeführt, um eine DQPSK-Modulation durchzuführen. Auf der Basis der zugeführten Daten erzeugen DQPSK-Symbol-Generatorschaltungen 321a, 321b,..., 321n Symbole, die diesen entsprechen und die einem Eingang jeweils eines Multiplizierers 322a, 322b,..., 322n zugeführt werden.
Die Multiplikations-Ausgangssignale der Multiplizierer 322a, 322b,..., 322n werden von entsprechenden Verzögerungsschaltungen 323a, 323b,..., 323n um ein Symbol verzögert und dann zu den anderen Eingängen zurückgeführt, um die DQPSK-Modulation durchzuführen. Die DQPSK-modulierten Daten werden entsprechenden Multiplizierern 313a, 313b,..., 313n zugeführt, in denen ein Prozeß durchgeführt wird, um die modulierten Daten mit Zufallsphasenverschiebungsdaten zu multiplizieren, die separat von Zufallsphasenverschiebungsdaten-Generatorschaltungen 314a, 314b,..., 314n ausgegeben werden. Auf diese Weise wird die scheinbare Phase der Daten in zufälliger Weise variiert.
Das Ausgangssignal jedes der Multiplizierer 313a, 313b,..., 313n wird einem Multiplexer 242 zugeführt, um dort synthetisiert zu werden. Während der Synthese in dem Multiplexer 242 des vorliegenden Ausführungsbeispiels können die Positionen der zu synthetisierenden Frequenzen umgeschaltet werden, wobei 150 kHz als Einheit benutzt werden. Dieses Umschalten wird gesteuert, um die Frequenz eines Burstsignals umzuschalten, das zu jedem Endgerät gesendet wird. Das heißt, während in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine als Frequenz-Hopping bezeichnete Frequenzumschaltung auf einer Bandschlitzbasis durchgeführt wird, wie sie in 2 dargestellt ist, wird diese Frequenzumschaltung durch das Umschalten der Prozesse erreicht, die während der Synthese in dem Multiplexer 242 ausgeführt werden.
Die von dem Multiplexer 242 synthetisierten Daten werden einer IFFT-Schaltung 332 zugeführt, die durch inverse schnelle Fourier-Transformation ein Frequenzbasissignal in ein Zeitbasissignal umwandelt, um zeitserielle Daten zu gewinnen, die aus dem Mehrträgersignal gebildet sind, das durch Modulieren der Daten in 22 Unterträger in dem 6,25-kHz-Intervall pro Bandschlitz gewonnen wird. Die durch die inverse schnelle Fourier-Transformation gewonnenen Daten werden in einem Multiplizierer 333 mit einer Zeitwellenform multipliziert, die von einer Fensterdaten-Generatorschaltung 334 ausgegeben wird. Wie 10A zeigt, ist diese Zeitwellenform eine Wellenform mit einer Länge T_U von etwa 200 μs (d.h. einer Zeitschlitzperiode) einer Welle auf der Sendeseite. Der Pegel der Wellenform ändert sich jedoch an beiden Enden T_TR (etwa 15 μs) allmählich, wie dies in 10B dargestellt ist, wobei die Wellenform die angrenzenden Wellenformen teilweise überlappt, wenn die Zeitwellenform multipliziert wird.
Das Signal, das in dem Multiplizierer 333 mit einer Zeitwellenform multipliziert wurde, wird über einen Burstpuffer 335 einem Digital-/Analogwandler 244 zugeführt (der den Wandlern 244I und 244Q in 12 entspricht), um in ein analoges I-Signal und ein analoges Q-Signal umgewandelt zu werden, die mit der in 12 dargestellten Konfiguration gesendet werden.
Als Nächstes werden anhand von 14 die Einzelheiten einer Konfiguration zum Demodulieren und Dekodieren von Empfangsdaten in der Basisstation beschrieben. Die digitalen I-Daten und die digitalen Q-Daten, die von einem Analog-/Digitalwandler 220 umgewandelt wurden (der den Analog-/Digitalwandlern 220I und 220Q in 8 entspricht), werden über einen Burstpuffer 341 dem Multiplizierer 342 zugeführt, um mit einer Zeitwellenform multipliziert zu werden, die von einer inversen Fensterdaten-Generatorschaltung 343 ausgegeben wird. Diese Zeitwellenform ist eine Zeitwellenform mit der in 6A dargestellten Konfiguration, sie hat jedoch eine Länge T_M von 160 μs und ist damit kürzer als diejenige beim Senden.
Die mit der Zeitwellenform multiplizierten Empfangsdaten werden einer FFT-Schaltung 344 zugeführt, in der sie einem Prozeß unterzogen werden, durch den Zeitbasisdaten mittels schneller Fourier-Transformation in Frequenzbasisdaten umgewandelt werden. Auf diese Weise werden die gesendeten Daten, nachdem sie in 22 Unterträger in 6,25-kHz-Abständen pro Bandschlitz moduliert wurden, in Daten der betreffenden Unterträger umgewandelt werden. Die Daten, die der schnellen Fourier-Transformation unterzogen wurden, werden dem Demultiplexer 222 zugeführt, um Daten zu gewinnen, die auf eine Anzahl aufgeteilt sind, die der Zahl der Endgeräte entspricht, für die simultaner Mehrfachzugriff vorgesehen ist. Während des Aufteilens in dem Demultiplexer 222 des vorliegenden Ausführungsbeispiels können die Positionen der aufzuteilenden Frequenzen umgeschaltet werden, wobei 150 kHz als Einheit benutzt werden. Dieses Umschalten wird so gesteuert, daß die Frequenz eines von jedem Endgerät gesendeten Burstsignals umgeschaltet wird. Das heißt, während in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die als Frequenz-Hopping bezeichnete Frequenzumschaltung auf einer Bandschlitzbasis periodisch durchgeführt wird, wie dies in 9 usw. dargestellt ist, wird eine solche Frequenzumschaltung auf der Sendeseite durch Umschalten der während des Aufteilens in dem Demultiplexer 222 ausgeführten Prozesse erreicht.
Die jeweiligen Empfangsdaten, die von dem Demultiplexer 222 aufgeteilt wurden, werden separat Multiplizierern 351a, 351b,..., 351n zugeführt, die in einer Zahl N vorgesehen sind, die der Zahl der Endgeräte entspricht, für die simultaner Mehrfachzugriff vorgesehen ist. In den Multiplizierern 351a, 351b,..., 351n werden die Daten mit inversen Zufallsphasenverschiebungsdaten multipliziert (diese Daten sind ebenfalls Daten, die sich synchron mit den Zufallsphasenverschiebungsdaten auf der Sendeseite ändern), die von inversen Zufallsphasenverschiebungsdaten-Generatorschaltungen 352a, 352b,..., 352n ausgegeben werden, um dadurch in Daten zurückgeführt zu werden, die in den jeweiligen Systemen die ursprüngliche Phase haben.
Diese Daten werden differentiellen Demodulatorschaltungen 353a, 353b,..., 353n zugeführt und einer differentiellen Demodulation unterzogen, und die Daten, die der differentiellen Demodulation unterzogen wurden, werden Vier-Rahmen-Entschachtelungspuffern 354a, 354b,..., 354n zugeführt, in denen die Daten, die beim Senden über vier Rahmen verschachtelt wurden, in die ursprüngliche Datenanordnung zurückgeführt werden. Die entschachtelten Daten werden Viterbi-Dekodierern 355a, 355b, ..., 355n zugeführt, um einer Viterbi-Dekodierung unterzogen zu werden. Die Viterbidekodierten Daten werden als dekodierte Empfangsdaten einer nachfolgenden (nicht dargestellten) Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung zugeführt.
Während in dem obigen Ausführungsbeispiel die Zahl der Unterträger, die den Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal von dem Endgerät zu der Basisstation bilden, halb so groß gewählt ist wie die Zahl der Unterträger, die einen Bandschlitz anderer Kanäle, wie des Informationskanals oder dgl., bilden, um dadurch die Frequenzabstände zwischen den Trägern doppelt so groß einzustellen, wie die Frequenz eines anderen Kanals, kann der Frequenzabstand zwischen den Trägern auch auf einen Frequenzabstand eingestellt werden, der z.B. drei- oder viermal so groß ist wie der des anderen Kanals. Wenn der Frequenzabstand vergrößert wird, wird die Informationsmenge, die durch Benutzung des gleichen Bands gesendet werden kann, kleiner. Während der Frequenzabstand auf einen Frequenzabstand eingestellt werden kann, der durch Multiplizieren einer Frequenz mit der Zahl mit Ausnahme einer ganzen Zahl gewonnen wird, wenn der Frequenzabstand auf die durch Multiplizieren der Frequenz mit einer ganzen Zahl gewonnene Zahl gesetzt wird, können die Sende- und Empfangsverarbeitungen durchgeführt werden, indem lediglich ein Teil der Daten in einer Schaltung zur Verarbeitung des Informationskanals oder dgl. dezimiert wird, und können deshalb mit einer einfachen Anordnung realisiert werden.
Während in dem obigen Ausführungsbeispiel die Daten, die auf die den Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal bildenden 11 Unterträger moduliert sind, der gleichen Verarbeitung unterzogen werden wie die Daten, die auf die den Informationskanal bildenden Unterträger moduliert sind, können die in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendeten Daten einer Verarbeitung unterzogen werden, die sich von derjenigen für die auf die den Informationskanal bildenden Unterträger modulierten Daten unterscheidet.
15 zeigt ein Diagramm eines Beispiels, das benutzt wird, wenn die Verarbeitung geändert wird. In 15 sind solche Teile und Schaltungen, die denen von 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort. Ein von einer IFFT-Schaltung 103 ausgegebenes Signal wird über einen Umschalter 111 wahlweise den Fensterschaltungen 104 und 112 zugeführt. In diesem Fall multipliziert die Fensterschaltung 104 das Sendesignal auf dem Informationskanal oder dgl. mit den Fensterdaten, d.h. sie multipliziert das Signal mit Fensterdaten T_U (siehe 10A), deren Länge einer Zeitschlitzperiode entspricht. Die Fensterschaltung 112 multipliziert das Sendesignal in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal mit den Fensterdaten, und zwar multipliziert sie das Signal mit Fensterdaten T_U, deren Länge halb so groß ist wie eine Zeitschlitzperiode (obwohl dies nicht dargestellt ist, haben die Fensterdaten eine Periode, die im wesentlichen halb so groß ist wie die der in 10A dargestellten Fensterdaten T_U). In diesem Fall kann die Periode, in der die Fensterdaten multipliziert werden, in eine Periode gelegt werden, die sich im wesentlichen im Zentrum eines Zeitschlitzes befindet, oder eine Periode am Beginn dieses einen Zeitschlitzes.
Das mit den Fensterdaten einer der Fensterschaltungen 104, 112 multiplizierte Sendesignal wird über einen Umschalter 113 einem Digital-/Analogwandler 105 zugeführt. Die Schalter 111, 113 sind Schalter, die dann, wenn das Signal in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal der Sendeverarbeitung unterzogen wird, ihre Verbindungspunkte auf die Seiten der Fensterschaltung 112 legen, während sie ihre Verbindungspunkte auf die Seite der Fensterschaltung 104 legen, wenn das Signal auf dem anderen Kanal der Sendeverarbeitung unterzogen wird. Andere Teile sind ähnlich angeordnet, wie in der Schaltung von 4.
Die Sendeverarbeitung, die die in 15 dargestellte Anordnung benutzt, ermöglicht es, daß das in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendete Signal eine Anordnung hat, wie sie in 16 dargestellt ist. Wie 16A zeigt, wird das Signal, das auf die 11 Unterträger in einem Frequenzabstand 2f_k (einem Abstand von 12,5 kHz) verteilt ist, der zweimal so groß ist, wie der Frequenzabstand, der für den Informationskanal benutzt wird, in einem Bandschlitz angeordnet und dann gesendet. Da die Zahl der Unterträger die gleiche ist wie in dem Beispiel von 3 des obigen Ausführungsbeispiels, die Periode zum Senden der Daten in einem Zeitschlitz durch die Fensterdaten, die eine Periode der halben Länge anzeigen, jedoch auf 1/2 begrenzt ist, ist es möglich, wie in 16B dargestellt, während einer Periode T_k [sec] die Daten von nur T_k/2 [sec] zu gewinnen, indem das Signal auf der Empfangsseite in zeitserielle Daten umgewandelt wird. Wie in 16B durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, werden benachbarte Daten in einem Abstand von T_k/2 [sec] geliefert.
Wenn das Senden in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal erfolgt, wie dies in 16A, 16B dargestellt ist, wird die Periode, in der die Daten in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendet werden, während eines Zeitschlitzes verkürzt, und selbst wenn die Daten gesendet werden und die Zeitlage des Sendens aus dem Endgerät gegenüber der in der Basisstation eingestellten Referenzzeitlage vergleichsweise stark versetzt ist, ist die Möglichkeit, daß die Basisstation die Daten während der benachbarten Zeitschlitze empfängt, reduziert. Deshalb ist es selbst dann, wenn kein Zeitausrichtungsprozeß durchgeführt wird, möglich, Orthogonalität der Zeitlage des Schlitzes sicherzustellen, so daß die vorliegende Erfindung sich z.B. für das Senden der Zugriffsanforderungsdaten eignet, die keinem Zeitausrichtungsprozeß unterzogen werden können.
Während die Datensendeperiode in einer Zeitschlitzperiode auf dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal bei dem anhand von 15, 16A und 16B beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel auf etwa 1/2 begrenzt ist, kann die Datensendeperiode auch auf eine Periode mit einer anderen Länge begrenzt werden, z.B. auf 1/3 oder 1/4 eines Zeitschlitzes. Falls die Länge der Periode auf den Kehrwert eines Vielfachen einer ganzen Zahl gesetzt wird, läßt sich die Sende- und Empfangsverarbeitung vergleichsweise einfach realisieren.
Statt das bekannte Symbolmuster der Sendeverarbeitung zu unterziehen, kann das vorbestimmte bekannte Symbolmuster, das in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendet werden soll, auch in einem Speicher gespeichert werden, wie die Daten, die durch schnelle Fourier-Transformation des bekannten Symbolmusters gewonnen werden, wobei die in dem Speicher gespeicherten Daten beim Senden aus diesem ausgelesen werden. Wie 17 zeigt, werden die Daten, die durch die schnelle Fourier-Transformation des bekannten Symbolmusters gewonnen werden, in einem Sendespeicher 121 gespeichert. Ein von einer Fensterschaltung 104 ausgegebenes Signal und ein Signal aus dem Speicher 121 werden einem Umschalter 122 zugeführt und dann von dem Umschalter 122 wahlweise einem Digital-/Analogwandler 105 zugeführt. Der Umschalter 122 schaltet seinen Verbindungspunkt nur während der Zeit auf die Seite des Speichers 121, in der die bekannten Daten gesendet werden. Zu anderen Zeiten schaltet der Umschalter 122 seinen Verbindungspunkt auf die Seite der Fensterschaltung 104. Im Übrigen gleicht die Anordnung von 17 derjenigen von 4. Teile von Schaltungen, die denjenigen von 4 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort und brauchen nicht erneut detailliert beschrieben zu werden.
Der Sendeprozeß, bei dem die in 17 dargestellte Schaltung benutzt wird, kann verhindern, daß die vorbestimmten Daten des in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal gesendeten Signals dem Sendeprozeß unterzogen werden, der von der FFT-Schaltung 103 und der Fensterschaltung 104 ausgeführt wird. Deshalb kann die Sendeverarbeitung für den Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal insoweit vereinfacht werden, und die für den Sendeprozeß benötigte Leistung kann reduziert werden.
Während der Frequenzabstand der Unterträger nur in dem Aufwärtsverbindungs-Steuerkanal vergrößert ist, kann auch der Frequenzabstand der Unterträger in anderen Kanälen ähnlich vergrößert werden. So kann z.B. der Frequenzabstand der Unterträger in dem Abwärtsverbindungs-Steuerkanal von der Basisstation zu dem Endgerät größer eingestellt werden, als derjenige in dem Informationskanal.
Die in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erwähnten Werte für die Frequenzen, die Zeit und die Kodierverhältnisse sind nur beispielhaft, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist ferner offensichtlich, daß auch andere Kommunikationssysteme als das anhand von 8 bis 10 beschriebene Bandmultiplexzugriffsystem (BDMA-System) benutzt werden können.
Gemäß vorliegender Erfindung ist der Frequenzabstand der Unterträger eines Kanals zum Akquirieren eines Zugriffsrechts unter Aufwärtsverbindungskanälen von einem Endgerät zu einer Basisstation größer gewählt, als der Frequenzabstand der Unterträger anderer Kanäle. Dies macht es möglich, ein Signal zum Akquirieren eines Zugriffsrechts in einem relativ guten Kommunikationszustand zu der Basisstation zu senden und ein solches Signal selbst dann zuverlässig zu der Basisstation zu senden, wenn kein Zeitausrichtungsprozeß oder dgl. durchgeführt wird.
In diesem Fall können Sende- und Empfangsprozesse für den Kanal zum Akquirieren eines Zugriffsrechts leicht mit Hilfe von Schaltungen, die üblicherweise für Sende- und Empfangsprozesse über andere Kanäle benutzt werden, durchgeführt werden, indem als Frequenzabstand der Unterträger eines Kanals zur Akquirierung eines Zugriffsrechts ein ganzzahliges Vielfaches des Frequenzabstands der Unterträger anderer Kanäle gewählt wird.
In dem obigen Kommunikationssystem sind mehrere Sendebänder zwischen dem Endgerät und der Basisstation vorbereitet, und ein Signal jedes Sendebands wird durch eine vorbestimmte Zeiteinheit geteilt, um Zeitschlitze zu bilden. Ein Burstsignal wird moduliert, indem die Daten auf die Unterträger in einem Sendeband während der Zeitschlitzperioden intermittierend in der vorbestimmten Anzahl verteilt werden.
Wenn das Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, wird die Zeitschlitzperiode des Kanals, der für die Gewinnung des Zugriffsrechts benutzt wird, auf den Kehrwert eines Vielfaches der Zeitschlitzperiode eines anderen Kanals gesetzt. Deshalb können die für die Gewinnung des Zugriffsrechts benutzten Daten mit größerer Zuverlässigkeit übertragen werden.
Vorangehend wurden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr kann der einschlägige Fachmann vielfältige Änderungen und Modifizierungen vornehmen, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird, wie er in den anliegenden Zeichnungen Ansprüchen definiert ist.

Claims

Übertragungsverfahren zur Durchführung einer drahtlosen Kommunikation in einem Mehrträgerformat unter Verwendung einer Mehrzahl von Unterträgern, wobei Unterträger eingerichtet werden, zwischen den ein Frequenzabstand besteht, wenn Informationen übertragen werden, gekennzeichnet durch das Einrichten einer ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und das Einrichten einer zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, in dem genannten Frequenzbandschlitz, wenn eine Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragungssteuerinformation ein Zugriffsprioritätsanforderungssignal von einem Endgerät an eine Basisstation ist.
Übertragungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zweite Frequenzabstand N mal so groß ist wie der erste Frequenzabstand, wobei N eine ganze Zahl ist.
Übertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der zweite Frequenzabstand von jeder Basisstation in einem zellularen System eingerichtet wird.
Übertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Unterträger sukzessiv mit gleichen vorbestimmten Frequenzabständen in einem Band angeordnet sind.
Basisstation für die Verwendung in einem zellularen System, das ein Mehrträgerformat benutzt, bei dem eine Mehrzahl von Unterträgern für die Kommunikation mit einem Endgerät benutzt wird, wobei die Basisstation aufweist: eine Empfangseinrichtung (211, 212) zum Empfangen eines Signals aus dem Endgerät, eine Empfangsverarbeitungseinrichtung (213, 221, 222, 223, 224) für die Verarbeitung des von der Empfangseinrichtung empfangenen Signals, eine Signalerzeugungseinrichtung (241, 242, 243, 238, 252) zum Erzeugen eines an das Endgerät zu sendenden Signals und eine Sendeeinrichtung (211, 212) zum Senden des von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugten Signals an das Endgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsverarbeitungseinrichtung (213, 221, 222, 223, 224) ausgebildet ist, um das Signal unter Verwendung der ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz, zu verarbeiten, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und daß die Empfangsverarbeitungseinrichtung (213, 221, 222, 223, 224) ausgebildet ist, um das Signal unter Verwendung der zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, in dem genannten Frequenzbandschlitz, zu verarbeiten, wenn die Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Basisstation nach Anspruch 6, bei der die Übertragungssteuerinformation ein Zugriffsprioritätsanforderungssignal von dem Endgerät an die Basisstation ist.
Basisstation nach Anspruch 6 oder 7, bei der der zweite Frequenzabstand N mal so groß ist wie der erste Frequenzabstand, wobei N eine ganze Zahl ist.
Basisstation nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die Sendeeinrichtung (211, 212) ausgebildet ist, um eine Information über das eingerichtete zweite Frequenzband an das Endgerät zu senden.
Basisstation nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Empfangseinrichtung (211, 212) und die Sendeeinrichtung (211, 212) ausgebildet sind, um eine Mehrzahl von Unterträgern zu verarbeiten, die sukzessiv mit gleichen vorbestimmten Frequenzabständen in einem Band angeordnet sind.
Endgerät für die Verwendung in einem zellularen System, das ein Mehrträgerformat benutzt, bei dem eine Mehrzahl von Unterträgern für die Kommunikation mit einem Endgerät benutzt wird, wobei das Endgerät aufweist: eine Empfangseinrichtung (11, 12) zum Empfangen eines Signals aus der Basisstation, eine Empfangsverarbeitungseinrichtung (13, 21, 32) für die Verarbeitung des aus der Empfangseinrichtung empfangenen Signals, eine Signalerzeugungseinrichtung (38, 42, 51) zum Erzeugen eines Signals und eine Sendeeinrichtung (11, 12) zum Senden des von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugten Signals an die Basisstation, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung (38, 42, 51) ausgebildet ist, um ein Signal mit einer ersten Mehrzahl von Unterträgern mit einem ersten gegenseitigen Frequenzabstand in einem Frequenzbandschlitz zu erzeugen, wenn eine allgemeine Information übertragen wird, und daß die Signalerzeugungseinrichtung (38, 42, 51) ausgebildet ist, um ein Signal mit einer zweiten Mehrzahl von Unterträgern mit einem zweiten gegenseitigen Frequenzabstand, der größer ist als der erste Frequenzabstand, zu erzeugen, wenn eine Übertragungssteuerinformation übertragen wird.
Endgerät nach Anspruch 11, bei dem die Übertragungssteuerinformation ein Zugriffsprioritätsanforderungssignal von dem Endgerät an die Basisstation ist.
Endgerät nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der zweite Frequenzabstand N mal so groß ist wie der erste Frequenzabstand, wobei N eine ganze Zahl ist.
Endgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Empfangseinrichtung (11, 12) ausgebildet ist, um eine Information über den zweiten Frequenzabstand aus der Basisstation zu empfangen, und bei dem die Signalerzeugungseinrichtung (38, 42, 51) ausgebildet ist, um ein Signal auf der Basis der empfangenen Information über den Frequenzabstand zu erzeugen.
Endgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Empfangseinrichtung (11, 12) und die Sendeeinrichtung (11, 12) ausgebildet sind, um eine Mehrzahl von Unterträgern zu verarbeiten, die sukzessiv mit gleichen vorbestimmten Frequenzabständen in einem Band angeordnet sind.
Zellulares Kommunikationssystem mit einer Basisstation nach einem der Ansprüche 6 bis 10 und einer Mehrzahl von Endgeräten nach einem der Ansprüche 11 bis 15.