DE69835087T2

DE69835087T2 - Empfängerarchitektur für ein Mehrfachverwürfelkode CDMA Übertragungsverfahren

Info

Publication number: DE69835087T2
Application number: DE69835087T
Authority: DE
Inventors: Jens-Uwe Stuttgarter Strasse 106 Jürgensen; Richard Stuttgarter Strasse 106 Stirling-Gallacher
Original assignee: Sony Deutschland GmbH
Current assignee: Sony Deutschland GmbH
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2018-10-24
Also published as: EP0996234B1; DE69835087D1; US6862314B1; EP0996234A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger und auf ein Empfangsverfahren zur Ermittlung von Informationssymbolen, die entsprechend einem CDMA-Verfahren übertragen werden, wobei die Informationssignale mit einem identischen Spreizungscode gespreizt und mit verschiedenen Verwürfelungscodes verwürfelt worden sind.
CDMA-(Codemultiplex-Zugriffs-)-Übertragungssysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß einem CDMA-Verfahren werden die Symbole nach der Modulation (Symbolabbildung) durch eine sogenannte Spreizungssequenz oder durch einen Spreizungscode gespreizt. Nach der Spreizung wird der resultierende Datenstrom durch eine Verwürfelungssequenz bzw. -folge oder durch einen Verwürfelungscode verwürfelt. Der so resultierende Datenstrom, der gespreizt und verwürfelt worden ist, wird dann einer Leistungsverstärkung unterzogen und über einen Kommunikations- bzw. Übertragungskanal übertragen. Auf der Empfangsseite wird die umgekehrte Prozedur ausgeführt.
In 3 ist ein Beispiel für ein Übertragungssystem dargestellt, welche eine Verwürfelung und Spreizung umfasst. Bei dem Beispiel gemäß 3 ist lediglich der Abwärtsverbindungs-Kommunikationskanal 26 von einer Basisstation 24 zu einer Mobilstation 25 dargestellt. Die Abwärtsverbindung 26 kann unterschiedliche Kanäle D₁, ..., D_N umfassen. Jeder Kanal umfasst eine Kanalisierung (Spreizung) 28, 30 und eine Verwürfelung 29, 31. Gemäß dem Stand der Technik werden bei einer Verbindung, wie beispielsweise bei der Abwärtsverbindung 26, wie sie in 3 gezeigt ist, lediglich eine Verwürfelungssequenz (Verwürfelungscode) und mehrere unterschiedliche Spreizungscodes (häufig als Kanalisierungs- bzw. Simultankanalbildungscodes bezeichnet) in Abhängigkeit von der benötigten Datenrate und den benötigten Diensten benutzt. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass lediglich bestimmte Arten von Kanalisierungscodes zusammen verwendet werden können und dass die höchste Datenrate durch die Länge des kürzesten Kanalisierungscodes beschränkt ist. Dies trifft insbesondere für den Fall zu, dass Codes unterschiedlicher Raten verwendet werden.
Aus WO96/05668 A1 und EP-A-565 506 sind Verfahren zur Mehrfachzugriffscodierung für eine Funkkommunikation bzw. -übertragung bekannt. Gemäß diesen Dokumenten werden Informationssymbole unter Heranziehung von orthogonalen oder biorthogonalen Codewörtern gespreizt. Diese gespreizten Informationssymbole werden einer eindeutigen Verwürfelungsmaske zugewiesen, die aus einer Reihe von Verwürfelungsmasken entnommen ist, welche ausgewählte Korrelationseigenschaften aufweisen. Die Reihe bzw. der Satz der Verwürfelungsmasken ist so ausgewählt, dass die Korrelation zwischen der modulo-2-Summe von zwei Verwürfelungsmasken mit irgendeinem Codewort eine konstante Größe unabhängig vom Codewort und der verglichenen individuellen Maske liefert. Gemäß einer Ausführungsform von WO 96/05668 A1 führt in dem Fall, dass irgendwelche zwei Masken unter Heranziehung der modulo-2-Summenrechnung summiert werden, die Walsh-Transformation der betreffenden Summe zu einem maximalen flachen Walsh-Spektrum. Für zellulare Funktelefonsysteme unter Heranziehung von subtraktiven CDMA-Demodulationsverfahren sichert ein zweizeiliges bzw. zweireihiges Schlüsselsystem die Sicherheit in der zellularen Systemebene durch Verwendung eines pseudozufallsmäßig erzeugten Codeschlüssels, um eine der Verwürfelungsmasken auszuwählen, die für sämtliche mobilen Stationen in einer bestimmten Zelle gemeinsam dienen. Da gemäß diesen Verfahren eine gemeinsame Verwürfelungsmaske für sämtliche mobilen Stationen in einer bestimmten Zelle verwendet wird, ergibt sich der oben zitierte Nachteil, dass lediglich gewisse Arten von Ka nalisierungscodes gemeinsam genutzt werden können, was die Anzahl der verfügbaren Kanalisierungs-(Spreizungs-)-Codes begrenzt.
Die Erzeugung von Spreizungscodes durch einen Codebaum ist von Adachi aus „Tree structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA-mobile radio"- „Baumstrukturierte Erzeugung von orthogonalen Spreizungscodes mit unterschiedlichen Längen zur Vorwärtsverbindung von DS-CDMA-mobiler Funkkommunikation", Electronics Letters, Januar 1997, Vol. 33, No. 1, Seiten 27, 28 bekannt.
Beispielsweise in US-A-5.677.933 ist ein RAKE-Empfänger veranschaulicht und erläutert. Daher wird auf dieses Dokument bezüglich der Prinzipien der RAKE-Empfangstechnologie und der Bedeutung der spezifischen Ausdrücke, wie „RAKE-Abgriff", etc. Bezug genommen.
8 veranschaulicht eine Empfangstechnik bzw. ein Empfangsverfahren, die bzw. das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es wird angenommen, dass ein Verwürfelungscode und eine Mehrzahl von Spreizungscodes für die Übertragung von Daten entsprechend einem CDMA-Verfahren verwendet werden. Daher werden die empfangenen Daten zu einer Mehrzahl von RAKE-Empfängern 40, 41 hingeleitet. Die Bereitstellung einer Mehrzahl von RAKE-Empfängern stellt jedoch einen Nachteil in Bezug auf die Komplexheit dar und ruft somit Kosten der gesamten Empfängeranordnung hervor.
Sämtliche bekannten Empfängerverfahren bzw. -techniken können lediglich mit Übertragungssystemen zurechtkommen, die lediglich einen Verwürfelungscode innerhalb einer Verbindung (Aufwärts- oder Abwärtsverbindung) nutzen. Die vorliegende Erfindung arbeitet jedoch mit CDMA-Übertragungssystemen, die zwei oder mehr Verwürfelungscodes bei einer Verbindung nutzen, für die bis jetzt keine Empfängeranordnung im Stand der Technik vorgeschlagen worden ist.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Empfangsverfahren bereitzustellen, welches mit CDMA-Übertragungssystemen zurechtkommen kann, die einen Spreizungscode und zwei oder mehr Verwürfelungscode innerhalb einer Verbindung (Aufwärtsverbindung oder Abwärtsverbindung) nutzen.
Die oben ausgeführte Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in einer besonders vorteilhaften Weise weiter.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher ein Mobilstationsempfänger gemäß dem Anspruch 1 bereitgestellt; der Empfänger ist imstande, mit empfangenen Informationssymbolen zurechtzukommen, die mit identischen Spreizungscodes gespreizt und mit unterschiedlichen Verwürfelungscodes verwürfelt worden sind. Der Empfänger weist damit einen modifizierten RAKE-Empfänger auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Mobiltelekommunikationsvorrichtung bereitgestellt, die einen Empfänger aufweist, wie er oben ausgeführt worden ist, wobei die Mobiltelekommunikationsvorrichtung eine tragbare Mobilstation sein kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird überdies ein Verfahren für eine Mobilstation gemäß dem Anspruch 10 bereitgestellt. Ein Verfahren ist imstande, mit den Informationssymbolen zurechtzukommen, die jeweils mit einem identischen Spreizungscode gespreizt und mit unterschiedlichen Verwürfelungscodes verwürfelt worden sind. Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von Entwürfelungsschritten zum Entwürfeln eines Eingangsdatenbitstromes mit unterschied lichen Entwürfelungscodes vorgesehen. Bei einem modifizierten RAKE-Empfangsschritt wird das Ausgangssignal des Entspreizungsschrittes zu einer Anzahl von parallelen Strömen hin geleitet, die dann mit der unterschiedlichen Anzahl von parallelen Strömen multipliziert werden, welche sodann mit unterschiedlichen Entwürfelungscodes multipliziert werden, bevor eine Multiplikation mit den geschätzten Kanalkoeffizienten erfolgt. Die Anzahl der RAKE-Empfängerausgangssignale entspricht daher der Anzahl der verwendeten Verwürfelungscodes.
Weitere Aspekte, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert.
1 zeigt in einer generellen Darstellung ein drahtloses Übertragungssystem.
2 zeigt die Spreizung bzw. Verwürfelung für einen Abwärtsverbindungs-Übertragungskanal und einen Aufwärtsverbindungs-Übertragungskanal zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation des drahtlosen Übertragungssystems, wie es in 1 dargestellt ist.
3 veranschaulicht die Kanalisierung (Spreizung) und Verwürfelung in einem Abwärtsverbindungs-Übertragungskanal zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation gemäß dem Stand der Technik.
4 zeigt eine Mehrzahl von Zellen in dem Übertragungssystem.
5 veranschaulicht eine Anwendung der vorliegenden Erfindung zur Bereitstellung von Diensten mit höherer Datenrate.
6 zeigt einen Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung, der für ein Multi-Verwürfelungscode-CDMA-Verfahren ausgelegt ist.
7 zeigt den inneren Aufbau eines gemäß der vorliegenden Erfindung modifizierten RAKE-Empfängers.
8 zeigt einen bekannten Empfänger für ein CDMA-Verfahren unter Heranziehung einer Mehrzahl von Spreizungscodes und lediglich eines Verwürfelungscodes pro Verbindung.
Nunmehr wird ein Übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung generell auf Bezugnahme auf 1 erläutert. Wie in 1 dargestellt, können unterschiedliche Daten in einer drahtlosen Weise übertragen werden. Die zu übertragenden Daten können Sprachdaten von einem Telefon 1, 23, digitale Videodaten, die beispielsweise von einer Videokamera 5 zu einem Monitor 20 zu übertragen sind, und andere digitale Informationsdaten umfassen, wie beispielsweise Daten von einem Computer 6, die zu einem anderen Computer 19 zu übertragen sind. Die analogen Sprachdaten von einem Telefon 1 werden in einem A/D-Wandler 2 einer A/D-Umsetzung unterzogen, in einem Sprach-Codec 3 codiert und dann an einen Kanalcodierer 4 abgegeben. Die Daten, beispielsweise von einer Videokamera 5 oder von dem Computer 6, werden außerdem an dem Kanalcodierer 4 abgegeben. Die unterschiedlichen Daten, beispielsweise die Sprachdaten und die Videodaten, können gleichzeitig übertragen werden. Die Daten von dem Kanalcodierer 4 werden einer Verschachtelungseinrichtung 7 und dann einem Modulator 8 zugeführt, der für eine Symbolabbildung sorgt. Die modulierten Daten von dem Modulator 8 werden dann in einer Spreizungseinrichtung 9 gespreizt und in einer Verwürfelungseinrichtung 10 verwürfelt, was später im Einzelnen erläutert wird. Die gespreizten und verwürfelten Daten werden in einem Verstärker 11 verstärkt und dann auf einem drahtlosen Übertragungsweg bzw. über einen Funkmast 12 übertragen.
Auf der Empfangsseite wird der empfangene Datenbitstrom in einem Basisband-Abwärts-Konverter bzw. Umsetzer 13 in Abwärtsrichtung umgesetzt. Das in Abwärtsrichtung umgesetzte Datenausgangssignal von dem Basisband-Abwärts-Konverter bzw. Umsetzer 13 wird in einem A/D-Umsetzer 14 digitalisiert und einem Korrelator 16' eingangsseitig zugeführt. Der Korrelator 16' kann ein zyklischer Korrelator oder ein mit einer Abgriff-Verzögerungsleitung versehener Korrelator sein. Der eintreffende empfangsseitige Chip-Strom wird durch den Korrelator 16' über sämtliche unterschiedlichen zyklischen Verschiebungen korreliert. Durch die Korrelation ermittelt der Korrelator 16' Korrelationsspitzen, die Verzögerungen entsprechend geschätzten Pfadverzögerungen τ1, τ2 eines Mehrwege-Ausbreitungskanals darstellen. Die Amplituden der ermittelten Korrelationsspitzen stellen die Amplituden und Phasen der geschätzten Pfade dar. Die Ausgangssignale des Korrelators 16' werden sowohl einer Kanal-Schätzeinrichtung 15 als auch einer Entwürfelungs-/Entspreizungseinheit zugeführt, die einen RAKE-Empfänger 16 umfasst. Der Entwürfelungs-/Entspreizungseinheit 16, die einen RAKE-Empfänger enthält, werden die geschätzten Abgriffs-Koeffizienten (Kanal-Abschätzungen) von der Kanal-Schätzeinrichtung 15 zugeführt. Das Ausgangssignal des RAKE-Empfängers in der Entwürfelungs-/Entspreizungseinheit 16 wird durch eine Entschachtelungseinheit 17, einen Kanal-Decoder 18, einen Sprach-Decoder 21 geleitet und dann einem D/A-Wandler 22 zugeführt, in welchem eine D/A-Umsetzung erfolgt. Schließlich werden die analogen Daten an ein Terminal bzw. Endgerät, wie an ein Telefon 23 abgegeben. Es ist offensichtlich, dass digitale Daten direkt, beispielsweise von dem Kanal-Decoder 18 an einen Video-Monitor 20 oder an ein Computer-Terminal 19 abgegeben werden können.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nunmehr im Besonderen die Verwürfelungsprozedur im Einzelnen erläutert.
In 2 ist die Verbindung zwischen einer Basisstation 24 und einer Mobilstation 25 dargestellt. Dabei sind insbesondere der Abwärtskanal 26 von der Basisstation 24 zu der Mobilstation 25 und der Aufwärtskanal 27 zwischen der Mobilstation 25 und der Basisstation 24 dargestellt. Der Abwärts-Kanal 26 und der Aufwärts-Kanal 27 umfassen unterschiedliche Subkanäle D₁, ... D_N, D1₁, ..., DN'. Dabei kann ein erster Sub- bzw. Unter satz von Subkanälen des Abwärtsverbindungs-Kanals 26 beispielsweise für Sprachdaten genutzt werden, und andere Sub- bzw. Unterkanäle können für die gleichzeitige Übertragung von Videodaten genutzt werden. Die Daten von der Basisstation 24 werden mit unterschiedlichen Spreizungscodes C_{Kanal 1} ... C_{Kanal N} kanalisiert bzw. auf Kanäle aufgeteilt (gespreizt), wobei die betreffenden Spreizungscodes durch die Einrichtungen 28, 30 gegenseitig orthogonal oder bi-orthogonal gebildet sind. Die gespreizten Daten werden dann in den Einrichtungen 29, 31 mit Verwürfelungscodes C_Verwürfel
1, ... C_{Verwürfel M} verwürfelt. Daher werden Verwürfelungscodes, die unterschiedlich sind, jedoch nicht gegenseitig orthogonal oder bi-orthogonal zu sein brauchen, innerhalb derselben Verbindung, beispielsweise in der Abwärtsverbindung 26 genutzt. (Die Orthogonalitätsanforderungen sind durch die Spreizungscodes erfüllt.)
Für die Aufwärtsverbindung 27 können entweder dieselben Verwürfelungscodes C_Verwürfel
1 ... C_{Verwürfel M} wie im Falle der Abwärtsverbindung 26 oder eine andere Gruppe von Verwürfelungscodes C_{Verwürfel 1'} ... C_{Verwürfel
N'} verwendet werden oder in dem Fall, dass generell der Aufwärts-Kanal 27 dieselbe hohe Bitrate fordert wie der Abwärtskanal 26, kann sogar lediglich ein Verwürfelungscode verwendet werden.
Wie bereits oben ausgeführt, kann der Abwärtsverbindungs-Kanal 26 oder der Aufwärtsverbindungs-Kanal 27 Sub- bzw. Unterkanäle für eine Video- und/oder Sprachübertragung umfassen. Dabei können unterschiedliche Verwürfelungscodes zur Verwürfelung der Kanäle zugeteilt werden, die für eine hohe Bitrate angefordert werden, wie dies beispielsweise der Fall ist für die Übertragung von Videodaten. Für die Übertragung beispielsweise von Sprachdaten kann lediglich ein Verwürfelungscode verwendet werden.
Die Spreiz- bzw. Spreizungscodes können beispielsweise durch einen Codebaum erzeugt werden. Dieses Verfahren ist bekannt von Adachi aus „Tree structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA-mobile radio"- „Baumstrukturierte Erzeugung von orthogonalen Spreizungscodes mit unterschiedlichen Längen zur Vorwärtsverbindung von DS-CDMA-mobiler Funkkommunikation", Electronics Letters, Januar 1997, Vol. 33, No. 1, Seiten 27, 28. Diese Literaturstelle wird hier durch Bezugnahme einbezogen.
Orthogonale Spreiz- bzw. Spreizungscodes mit unterschiedlichen Längen können durch eine Baumstruktur für eine orthogonale Multiplexverarbeitung von Vorwärtsverbindungs-Codekanälen unterschiedlicher Datenraten beim Direktsequenz-Codemultiplex-Zugriffs-DS-CDMA-Mobilfunk erzeugt werden. Dadurch bilden Codes derselben Schicht des Baumes einen Satz von Walsh-Funktionen und sind orthogonal. Ferner sind irgendwelche zwei Codes unterschiedlicher Schichten der Baumstruktur orthogonal, allerdings mit Ausnahme des Falles, dass einer der beiden Codes ein Muttercode des anderen Codes ist.
Wie bereits im einleitenden Teil ausgeführt, gibt es in dem Fall, dass lediglich ein Verwürfelungscode (oder ein langer Code) pro Verbindung verwendet wird, Beschränkungen hinsichtlich der Kombinationen der Codes, die für die orthogonalen Codes verwendet werden können (siehe Adachi at al). Diese Beschränkungen können verhindern, dass einem Benutzer ein bestimmter Kanal zugewiesen wird. Diese Beschränkungen sind insbesondere für Nutzer hoher Datenrate von Bedeutung. Überdies ist die höchste Datenrate auf den kürzesten Orthogonal-Code beschränkt.
Da gemäß dem oben ausgeführten Verfahren zwei oder mehr Verwürfelungscodes einer Verbindung (einem Benutzer) zugewiesen werden bzw. sind, werden die folgenden Vorteile erzielt:
Die höchste Datenrate ist erhöht, da die Datenrate auf zumindest zwei Verwürfelungscodes aufgeteilt werden kann. Daher kann ein Dienst mit höherer Datenrate bei einer Verbindung (Aufwärtsverbindung oder Abwärtsverbindung) bereitgestellt werden, indem eine Mehrzahl von Verwürfelungscodes bei einer Verbindung genutzt wird. Auf diese Weise können dieselben Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodes (Spreizungscodes) wieder verwendet werden, und eine höhere Datenrate kann unterstützt werden, da die höchste Datenrate durch den Satz der Kanalbildungscodes (Spreizcodes) mit der kürzesten Verbindung beschränk ist.
Durch Verwendung von lediglich zwei Verwürfelungscodes (M = 2) pro Verbindung (Benutzer) kann die Gesamtzahl der verfügbaren Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodes (Spreizungscodes) verdoppelt werden, und die maximale Datenrate kann ebenfalls verdoppelt werden.
4 zeigt eine symbolisierte Zellverteilung eines drahtlosen Übertragungssystems. Eine Zelle C₁ ist von sechs anderen sechseckigen Zellen C₂, ... C₇ umgeben. Eine Gesamtzahl von beispielsweise 512 unterschiedlichen Verwürfelungscodes kann genutzt werden. Um eine Störung zwischen benachbarten Zellen zu vermeiden, kann die Gesamtzahl der 512 Verwürfelungscodes beispielsweise durch sieben geteilt sein, und jeder Zelle C₁ ... C₇ kann ein Sub- bzw. Untersatz der betreffenden Verwürfelungscodes zugeteilt werden bzw. sein. Verschiedene Benutzer innerhalb einer Zelle können unterschiedliche Verwürfelungscodes nutzen, die der betreffenden Zelle zugewiesen sind.
Wie bereits oben ausgeführt, kann ein Verwürfelungscode in Verbindung mit einem Satz von Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodes (Spreizungscodes) in Abhängigkeit von der geforderten Datenrate und den geforderten Diensten verwendet werden. Benachbarte Basisstationen können unterschiedliche Verwürfelungscodes verwenden, und jede Basisstation nutzt einen Satz von Verwürfelungscodes, um unterschiedliche Verbindungen in jeder Zelle aufrecht zu erhalten.
Um die Flexibilität der Codezuteilung und die Nutzung der Codes und des Codebaumes zu steigern, wird vorgeschlagen, als Option mehr als einen Verwürfelungscode pro Verbindung zu verwenden.
5 zeigt eine Anwendung des oben ausgeführten Verfahrens. Gemäß 5 wird das Verfahren zur Bereitstellung einer erhöhten Datenrate beispielsweise für ein WCDMA-System genutzt. Um die Datenrate in einem WCDMA-System normalerweise zu steigern, ist/sind eine oder beide der folgenden Lösungen erforderlich:

– Herabsetzung der Verarbeitungsverstärkung und
– Steigerung der Chip-Rate (erhöhte Bandbreite).

Durch Anwendung des in 5 dargestellten Systems bzw. Schemas kann die Datenrate durch Kombinieren von mehr als einem Verwürfelungscode gesteigert werden. Das Beispiel zeigt die Datenrate bei 4 MBits; es ist jedoch offensichtlich, dass höhere Raten durch Anwendung von mehr als einem Verwürfelungscode erzielt werden können.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 6 eine Empfängertechnologie gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Übertragungssystem beschrieben, welches eine CDMA-Modulation, eine Vielzahl von Spreizungscodes pro Verbindung und lediglich einen Verwürfelungscode pro Verbindung nutzt. Die Empfängertechnologie implementiert bzw. realisiert die in 1 dargestellte Entwürfelung und Endspreizung und ist mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet.
Die Empfängertechnologie, wie sie unter Bezugnahme auf 6 veranschaulicht ist, ist so ausgelegt, dass sie mit Übertragungssystemen zurechtkommt, die mehr als einen Verwürfelungscode pro Verbindung nutzen, um das Problem der Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodebeschränkung zu lindern und um einen Dienst mit höherer Datenrate bei einer Verbindung (Aufwärtsverbindung oder Abwärtsverbindung) bereitzustellen. Auf diese Weise kann derselbe Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscode wiederverwendet werden, und eine höhere Datenrate kann unterstützt werden, da die höchste Datenrate durch den Satz der Kanalbildungscodes (Spreizungscodes) mit der kürzesten Länge beschränkt ist. Wenn ein und derselbe Kanalbildungscode für die Spreizung der beiden unterschiedlichen Datenströme wiederverwendet wird, die bei einer Verbindung übertragen werden, und wenn diese beiden Datenströme durch zwei unterschiedliche Verwürfelungscodes verwürfelt werden, kann die Komplexheit des Empfängers verringert werden bzw. sein, wie dies unter Bezugnahme auf 6 gezeigt ist, da komplexe RAKE-Empfänger entfallen können, da gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich ein RAKE-Empfänger 16 notwendig ist.
Unter Bezugnahme auf 7 wird der innere Aufbau eines modifizierten RAKE-Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wie bereits erläutert worden ist, werden dem RAKE-Empfänger 16 (zusätzlich zu den Informationsbits) sowohl Verzögerungsinformationen τ₁, τ₂, ..., τ_n entsprechend der Position der Korrelationsspitzen, die durch den Korrelator 16' ermittelt werden, als auch Abgriffs-Koeffizienten (Schätzwerte) von der Kanal-Schätzeinrichtung 15 zugeführt, die Multiplikationsschaltungen 51 des RAKE-Empfängers 16 eingangsseitig zugeführt werden.
Wie in 7 veranschaulicht, werden die Ausgangssignale des Korrelators 16' mit entsprechenden Verzögerungen τ₁, τ₂, ... τ_n, die durch eine Verzögerungsleitung 42, 43 hervorgerufen werden, an eine Vielzahl von so genannten RAKE-Abgriffen des RAKE-Empfängers 16 abgegeben. (In 8 sind zwei RAKE-Abgriffe für eine schematische Darstellung des RAKE-Empfängers dargestellt. Generell umfasst der RAKE-Empfänger n RAKE-Abgriffen und (n-1) Verzögerungseinheiten, wobei n eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1). Die Verzögerungen τ₁, τ₂, ... τ_n entsprechen den geschätzten Verzögerungen des Mehrwegekanals, wie sie durch den Korrelator 16' ermittelt werden.
In 7 sind zwei RAKE-Abgriffe schematisch dargestellt. Generell umfasst der Empfänger n RAKE-Abgriffe, wobei n eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1. Jeder der RAKE-Abgriffe umfasst Entspreizungseinheiten 44, 45 unter Verwendung von gemeinsamen Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodes. Das Ausgangssignal des Entspreizungseinheiten 44, 45 wird in eine Mehrzahl von parallelen Strömen aufgeteilt, wobei die Anzahl der Ströme der Anzahl von unterschiedlichen Verwürfelungscodes entspricht, die pro Verbindung genutzt werden. Jeder der parallelen Strömen gelangt durch eine entsprechende Entwürfelungseinheit 46, 47, 48, 49, in der das Ausgangssignal der Entspreizungseinheiten 44, 45 mit dem jeweiligen Verwürfelungscode multipliziert wird, der in dem Strom benutzt ist. Bei jedem RAKE-Abgriff, den eine Entspreizungseinheit 44, 45 enthält, ist ein Satz von k Entwürfelungseinheiten 46, 47, 48, 49 vorgesehen, wobei den Entwürfelungseinheiten, die zu demselben Satz gehören, der das Ausgangssignal derselben Entspreizungseinheit zugeführt wird. Dadurch ist k eine ganze Zahl, die größer ist als 1. Jeder Satz der k Entwürfelungseinheiten 46, 47, 48, 49 verwendet dieselben k Entwürfelungscodes, die in der Verbindung verwendet sind. Daher wird bei jedem RAKE-Abgriff das Ausgangssignal der jeweiligen Entspreizungseinheit mit demselben Satz von k unterschiedlichen Entwürfelungscodes entwürfelt.
Das Ausgangssignal der Entwürfelungseinheiten 46, 47, 48, 49 wird dann zu einer Addierschaltung 50 hingeleitet, in der sämtliche Chips eines Symbols aufsummiert werden.
Die jeweiligen Ausgangssignale der Addierschaltungen 50 werden dann zu Multiplizierschaltungen 51 hin geleitet, in denen sie den komplexen konjugierten Werten der geschätzten Kanalkoeffizienten multipliziert werden, die von der Kanal-Schätzeinrichtung 15 geliefert werden. Die jeweiligen n (Anzahl der RAKE-Abgriffe) Ausgangssignale der Multiplizierschaltungen 51 werden dann in einer RAKE-Kombiniereinrichtung 52 der in 7 dargestellten RAKE-Kombiniereinrichtungen 52, 53 kombiniert bzw. zusammengefasst werden. Die RAKE-Kombiniereinrichtungen 52, 53 geben die Signale Ausgangssignal₁ ... Ausgangssignal_k ab.
Einer RAKE-Kombiniereinrichtung der RAKE-Kombiniereinrichtungen 52, 53 wird jeweils das Ausgangssignal von n – beim dargestellten Beispiel von 2 – Multiplizierschaltungen zugeführt, die zu unterschiedlichen RAKE-Abgriffen (unterschiedlichen Entspreizungseinheiten) gehören, jedoch zugleich zu Strömen mit Entwürfelungseinheiten gehören, die denselben Entwürfelungscode nutzen. Daher sind bei dem in 7 dargestellten Beispiel k RAKE-Kombiniereinrichtungen 52, 53 entsprechend der Anzahl der Ströme eines RAKE-Abgriffs und folglich entsprechend der Anzahl k von unterschiedlichen Verwürfelungscodes, die pro Verbindung genutzt sind, vorgesehen. So kombiniert beispielsweise die RAKE-Kombiniereinrichtung 52 n Ausgangssignale der parallelen Ströme, die mit demselben Verwürfelungscode C_Verwürfel
1 in den Entwürfelungseinheiten entwürfelt worden sind. Die RAKE-Kombiniereinrichtung 53 kombiniert n Ausgangssignale, die in den Entwürfelungseinheiten mit demselben Verwürfelungscode C_Verwürfel
k entwürfelt worden sind.
Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass auf der Empfängerseite – siehe 7 – die ankommenden Daten zu einer Verzögerungsleitung (in 8 sind zwei Verzögerungseinheiten 42, 42 angedeutet) geleitet werden, die einen Teil des modifizierten RAKE-Empfängers bildet. Durch spezifische Verzögerungen der Verzögerungsleitung wird das Signal unter Heranziehung der gemeinsamen Kanalisierungs- bzw. Kanalbildungscodes entspreizt und sodann in eine der Anzahl der in der Verbindung genutzten Verwürfelungscodes entsprechende Anzahl von Strömen aufgeteilt. Jeder Strom wird dann mit dem entsprechenden Verwürfelungscode, der in dem Strom verwendet ist, multipliziert, und das resultierende Signal wird in den komplex konjugierten Wert des geschätzten Kanal-Koeffizienten überführt, der von der Kanal-Schätzeinrichtung 15 geliefert wird, und dann an eine RAKE-Kombiniereinrichtung weitergeleitet.
Daher bringt die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile mit sich:

– geringe Kompliziertheit des Empfängeraufbaus und
– effizientere Nutzung der verfügbaren RAKE-Empfänger.

Claims

Mobilstationsempfänger zur Ermittlung von Informationssymbolen, die auf der Sendeseite entsprechend einem CDMA-Verfahren übertragen werden, gemäß dem die Informationssymbole mit einem gemeinsamen Spreizungscode gespreizt und mit verschiedenen Verwürfelungscodes verwürfelt werden, wobei der Empfänger umfasst: – zumindest eine Entspreizungseinheit (44, 45) zum Entspreizen eines eingangsseitigen Datenbitstroms mit dem genannten gemeinsamen Spreizungscode und – einen Satz von k Entwürfelungseinheiten (46, 47, 48, 49) pro Entspreizungseinheit (44, 45), wobei k eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1, und wobei den k Entwürfelungseinheiten (46, 47, 48, 49) das Ausgangssignal einer Entspreizungseinheit (44, 45) zugeführt wird.
Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Entspreizungseinheiten (44, 45) vorgesehen ist und dass Eingangsdaten den Entspreizungseinheiten (44, 45) mittels einer Verzögerungsleitung (42, 43) zugeführt werden.
Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kanal-Schätzeinrichtung (15) vorgesehen ist, die Kanal-Schätzwerte erzeugt.
Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrelator (16') vorgesehen ist, der für eine Korrelation auf der Grundlage von Daten für den Eingang sowohl des Empfängers (16) als auch der Kanal-Schätzeinrichtung (15) sorgt.
Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass er Multiplizierschaltungen enthält, die Daten auf der Grundlage des Ausgangssignals einer Entwürfelungseinheit (46, 47, 48, 49) mit den Kanal-Schätzwerten multiplizieren, welche von der Kanal-Schätzeinrichtung (15) geliefert werden.
Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von RAKE-Kombiniereinrichtungen (52, 53) vorgesehen ist, denen das Ausgangssignal von n Multiplizierschaltungen (51) zugeführt wird, die unterschiedlichen Entspreizungseinheiten (44, 45) zugehörig sind, wobei die Entwürfelungseinheiten (46, 47, 48, 49) jedoch denselben Entwürfelungscode benutzen und wobei n die Zahl der RAKE-Abgriffe ist und größer ist als 1.
Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl k von RAKE-Kombiniereinrichtungen vorgesehen ist und dass k die Anzahl verschiedener Verwürfelungscodes darstellt, die pro Verbindung genutzt werden und deren Zahl größer ist als 1.
Mobiles Kommunikationsgerät, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
Mobiles Kommunikationsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine mobile Station für ein CDMA-Übertragungssystem ist.
Verfahren für eine Mobilstation zur Ermittlung von Informationssymbolen, die auf der Sendeseite entsprechend einem CDMA-Verfahren übertragen werden, gemäß dem die Informationssignale mit einem gemeinsamen Spreizungscode gespreizt und mit verschiedenen Verwürfelungscodes verwürfelt werden, umfassend: – zumindest einen Schritt zum Entspreizen (44, 45) eines eingangsseitigen Datenbitstromes mit dem gemeinsamen Spreizungscode und – einen Satz von k Entwürfelungsschritten (46, 47, 48, 49) pro Entspreizungsschritt (44, 45), wobei k eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1, und wobei den k Entwürfelungsschritten (46, 47, 48, 49) das Ausgangssignal eines Entspreizungsschritts (44, 45) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Entspreizungsschritten (44, 45) vorgesehen wird und dass Eingangsdaten den Entspreizungsschritten (44, 45) zugeführt werden, nachdem sie durch eine Verzögerungsleitung (42, 43) geleitet worden sind.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Kanal-Schätzwerte erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Korrelationsschritt (16'), der für eine Korrelation auf der Grundlage von Daten sowohl für den Empfangsschritt (16) als auch für den Kanal-Schätzwert-Erzeugungsschritt (15) sorgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch den Schritt des Multiplizierens von Daten auf der Grundlage des Ausgangssignals einer Entwürfelungseinheit (46, 47, 48, 49) mit den Kanal-Schätzwerten, die von dem bzw. durch den Kanal-Schätzwert-Erzeugungsschritt (15) geliefert werden.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von RAKE-Kombinierschritten (52, 53), denen das Ausgangssignal von n Multiplizierschritten (51) zugeführt wird, welche unterschiedlichen Entspreizungsschritten (44, 45) zugehörig sind, wobei die Entwürfelungsschritte (46, 47, 48, 49) jedoch denselben Entwürfelungscode benutzen und wobei n die Anzahl von RAKE-Abgriffen ist und größer ist als 1.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl k von RAKE-Kombinierschritten vorgesehen ist, wobei k die Anzahl der verschiedenen Verwürfelungscodes ist, die pro Verbindung genutzt werden und deren Anzahl größer ist als 1.