DE69900644T2

DE69900644T2 - Sende-diversity verfahren, systeme und endgeräte mit verwürfelungs-kodierung

Info

Publication number: DE69900644T2
Application number: DE69900644T
Authority: DE
Inventors: S. Khayrallah; Rajaram Ramesh; C. Zangi
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: WO1999056406A1; DE69900644D1; EP1075736B1; AU3370399A; BRPI9909975B1; BR9909975A; CN1307760A; EE200000632A; EP1075736A1; US6198775B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Kommunikationen und insbesondere auf Systeme und Verfahren mit senderseitiger Diversifizierung.

Hintergrund der Erfindung

Zellulare Kommunikationssysteme werden im allgemeinen verwendet, um Sprach- und Datenkommunikationen für eine Vielzahl von mobilen Einheiten oder Teilnehmern vorzusehen. Analoge zellulare Systeme, benannt als AMPS, ETACS, NMT-450 und NMT-900, werden in der ganzen Welt erfolgreich eingesetzt. In letzter Zeit wurden digitale zellulare Systeme, benannt als IS-54B und IS-136 in Nordamerika und das pan-Europäische GSM-System eingeführt. Diese und andere Systeme sind zum Beispiel im Buch mit dem Titel Cellular Radio Systems von Balston et al., veröffentlicht durch Artech House, Norwood, MA, 1993, beschrieben.
Frequenzwiederverwendung wird gemeinhin in der Zelltechnologie eingesetzt, in der Gruppen von Frequenzen zur Verwendung in Gebieten mit begrenzter geographischer Reichweite, bekannt als Zellen, vorgesehen sind. Zellen, die äquivalente Gruppen von Frequenzen enthalten, sind geographisch getrennt, um es mobilen Einheiten in verschiedenen Zellen zu erlauben, gleichzeitig dieselbe Frequenz ohne gegenseitige Beeinflussung zu verwenden. Auf diese Weise können viele tausend Teilnehmer durch ein System mit nur mehreren hundert Frequenzen bedient werden.
In den USA haben Bundesbehörden beispielsweise für zellulare Kommunikationen einen Block des UHF-Frequenzspektrums vorgesehen, der weiter in Paare von engen Frequenzbändern unterteilt wird, die Kanäle genannt werden. Kanalpaarung resultiert aus der Frequenzduplexanordnung, in der die Sende- und Empfangsfrequenzen in jedem Paar um 45 MHz versetzt sind. Zur Zeit gibt es in den Vereinigten Staaten 832 30 kHz breite Funkkanäle, die für zellulare Mobilkommunikationen vorgesehen sind. Um den Kapazitätsgrenzen dieses Analogsystems zu begegnen, wurde ein IS-54B bezeichneter digitaler Übertragungsstandard vorgesehen, in dem diese Frequenzkanäle weiter in Zeitschlitze unterteilt werden. Die Einteilung einer Frequenz in eine Vielzahl von Zeitschlitzen, worin ein Kanal durch eine Frequenz und einen Zeitschlitz definiert wird, ist als zeitgeteilter Mehrfachzugriff (time division multiple access, TDMA) bekannt.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, schließt ein zellulares Kommunikationssystem 20 des Stands der Technik eine oder mehrere mobile Stationen oder Einheiten 21, eine oder mehrere Basisstationen 23 und ein Mobiltelefonvermittlungsamt (MTSO) 25 ein. Obwohl nur drei Zellen 36 in Fig. 1 gezeigt werden, kann ein typisches zellulares Netzwerk Hunderte von Basisstationen, Tausende von Mobilstationen und mehr als ein MTSO umfassen. Jeder Zelle werden ein oder mehr dedizierte Steuerkanäle und ein oder mehr Sprachkanäle zugeordnet. Eine typische Zelle kann beispielsweise einen Steuerkanal und 21 Sprach/Daten oder Verkehrskanäle haben. Der Steuerkanal ist ein dedizierter Kanal, der zum Übertragen von Zellidentifikation und Rufinformation verwendet wird. Die Verkehrskanäle übertragen die Sprach- und Dateninformation.
Das MTSO 25 ist das zentrale koordinierende Element des übergreifenden zellularen Netzwerks 20. Typischerweise schließt es einen Zellularprozessor bzw. Mobilfunkprozessor 28, eine Zellularvermittlungseinrichtung bzw. Mobilfunkvermittlungseinrichtung 29 ein und es sieht auch die Schnittstelle zum öffentlichen vermittelten Telefonnetz (PSTN) 30 vor. Über das zellulare Netzwerk 20 kann eine Duplexfunkverkehrsverbindung 32 zwischen zwei Mobilstationen 21 oder zwischen einer Mobilstation 21 und einem Festnetztelefonbenutzer 33 bewirkt werden. Die Funktion der Basisstation 23 ist es für gewöhnlich, den Funkverkehr mit der Mobilstation 21 abzuwickeln. In dieser Eigenschaft agiert die Basisstation 23 hauptsächlich als eine Relaisstation für Daten- und Sprachsignale. Die Basisstation 23 kontrolliert auch die Qualität der Verbindung 32 und überwacht die Empfangssignalstärke von der Mobilstation 21.
In einem mobilen Kommunikationssystem kann das Signalleistungsverhalten aufgrund von Signalschwund reduziert werden, der als ein Ergebnis physikalischer Interferenz und Bewegung des mobilen Benutzerendgeräts auftritt. Schwund kann beispielsweise durch Erhöhen der Senderleistung, der Antennengröße und der Antennenhöhe reduziert werden. Diese Lösungen jedoch können unpraktisch und/oder teuer sein.
Entsprechend wurden Mehrfachübertragungsantennen verwendet, um senderseitige Diversifizierung vorzusehen, wie z. B. in der Literaturstelle von Guey et al mit dem Titel "Signal Design for Transmission Diversity Wireless Communication Systems Over Rayleigh Fading Channels" (Proceedings IEEE VTC, 1996) erörtert wird. Wenn die Antennen weit voneinander platziert werden, erfährt jedes Signal unabhängigen Schwund. Diese Diversifizierung kann dem Empfänger durch Schalten zwischen den Sendern zu verschiedenen Zeitmomenten zugänglich gemacht werden. Der Höchstwert des durchschnittlichen Leistungsverhältnisses des Sendesignals kann jedoch stark erhöht werden und die Ausführung des Ausgangsverstärkers kann kompliziert sein.
Andere Techniken zur senderseitigen Diversifizierung, die nicht zwischen den Sendern schalten, sind die unter Verwendung eines absichtlichen Zeit- oder Frequenzversatzes, Phasensweepings, Frequenzwechsels und/oder Modulationsdiversifizierung. Die meisten dieser Verfahren verwenden Phasen- oder Frequenzmodulation für jeden Sendeträger, um beabsichtigten zeitveränderlichen Schwund beim Empfänger zu veranlassen. Außerdem wurden kodierte Modulationsschemata vorgeschlagen, um auf die Diversifizierung eines Mehrfachsendersystems ohne Verwendung eines Interleavers zuzugreifen.
Die internationale Veröffentlichung Nr. WO 97/41670 mit dem Titel "Method And Apparatus For Data Transmission Using Multiple Transmit Antennas" erörtert ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Datenübertragungsrate und zum Vorsehen einer Antennendiversifizierung unter Verwendung von Mehrfachsendeantennen (Internationale Anmeldung Nr. PCT/US97/07010, veriSffentlicht am 06.11.1997). Die Literaturstelle von Ali S. Khayraliah mit dem Titel "Precoding For Convolutional Codes" erörtert Entfernungsbeziehungen zwischen den Eingangssequenzen und den Codesequenzen in Faltungscodes (IEEE International Conference On Communications, Converging Technologies For Tomorrow's Applications, Dallas, 23.06.1996, Seiten 118-121, XP000625653).
Ungeachtet der oben erläuterten Techniken zur senderseitigen Diversifizierung besteht in der Technik weiter ein Erfordernis für verbesserte Diversifizierungsverfahren, Systeme und Endgeräte.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, verbesserte Kommunikationsverfahren, Systeme und Endgeräte vorzusehen.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren, Systeme und Endgeräte mit verbesserter Übertragung und verbessertem Empfang vorzusehen.
Diese und andere Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen durch Verfahren und Systeme, in denen ein Informationswort aus einer Informationswortmenge auf ein erstes und zweites Codewort abgebildet und gesendet wird. Insbesondere wird das Informationswort unter Verwendung einer ersten und zweiten Abbildungsfunktionen abgebildet, die so definiert sind, dass jedes der Informationsworte aus der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codewörter abgebildet wird, wodurch verwürfelnde senderseitige Diversifizierung vorgesehen wird. Die zwei verschiedenen Codeworte können dann gemeinsam empfangen und entschlüsselt werden, um eine Bestimmung des Informationsworts vorzusehen.
Die verwürfelnde senderseitige Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung sieht damit vor, dass alle Informationsworte in zwei verschiedene Codeworte aus der Codewortmenge verwürfelt werden. Somit sind verbesserte Übertragung und Empfang für alle Informationsworte vorgesehen. Unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Kommunikationssystem mit mobilen Benutzerendgeräten so wie einem zellularen Kommunikationssystem, kann das meiste der zusätzlichen Funktionalität in den Basisstationssendern hinzugefügt werden. Entsprechend ist wenig zusätzliche Funktionalität in den mobilen Endgeräten erforderlich, wo Größen- und Leistungsbetrachtungen mehr Begrenzung auferlegen können.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein Informationswort auf ein erstes und zweites Codewort unter Verwendung einer ersten und zweiten Abbildungsfunktion abgebildet wird. Im einzelnen wird das Informationswort aus einer Menge von Informationsworten ausgewählt, wobei jedes der Informationsworte in der Informationswortmenge eine erste vorbestimmte Länge hat. Des weiteren werden das erste und zweite Codewort aus einer Codewortmenge gewählt, wobei jedes der Codeworte in der Menge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die erste vorbestimmte Länge ist. Die erste und zweite Abbildungsfunktionen sind so definiert, dass jedes der Informationsworte der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet werden. Das erste und zweite Codewort wird dann gesendet.
Im einzelnen kann das erste und zweite Codewort von einer ersten und zweiten räumlich getrennten Antenne gesendet werden. Das erste und zweite Codeworte können gleichzeitig über eine gemeinsame Frequenz gesendet werden. Entsprechend kann das erste und zweite Codewort ohne Einwirkung auf die Übertragungskapazität gesendet werden.
Die erste Abbildungsfunktion schließt eine erste Generatormatrix ein, worin das erste Codewort gleich der ersten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, und die zweite Abbildungsfunktion schließt eine zweite Geneatormatrix ein, so dass das zweite Codewort gleich der zweiten Generatormatrix mal dem Informationswort ist. Die erste und zweite Generatormatrizen stehen derart durch einen Vorkodierer in Beziehung, dass die erste Generatormatrix gleich dem Vorcodierer mal der zweiten Generatormatrix ist.
Außerdem kann der Vorkodierer aus den Ausgängen eines linearen m-Sequenzgenerators aufgebaut sein.
Im einzelnen kann eine Anzahl von Informationsworten in der Informationswortmende gleich einer Anzahl von Codeworten in der Codewortmenge sein. Das Informationswort kann auch auf ein drittes Codewort unter Verwendung einer dritten Abbildungsfunktion abgebildet werden, worin das dritte Codewort aus der Codewortmenge gewählt wird. Des weiteren sind die erste, zweite und dritte Abbildungsfunktionen derart definiert, dass jedes der Informationsworte aus der Informationswortmenge auf drei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet wird, und dabei umfasst der Sendeschritt das Senden des ersten, zweiten und dritten Codeworts.
Verfahren und Endgeräte sind auch zum Empfangen von Information vorgesehen, die unter Verwendung von Codeworten wie oben besprochen gesendet wird. Insbesondere werden das erste und zweite Codewort empfangen und entschlüsselt, um das Informationswort zu bestimmen, und das erste und zweite Codewort kann gleichzeitig entschlüsselt werden. Des weiteren kann eine erste Synchronisationssequenz mit dem ersten Codewort übertragen werden und eine zweite Synchronisationssequenz kann mit dem zweiten Codewort übertragen werden, und das erste und zweite Codewort kann über einen ersten und zweiten Pfad übertragen werden. Entsprechend kann der Schwund des ersten und zweiten Pfads unter Verwendung der ersten und zweiten Synchronisationssequenzen aufgelöst werden.
Das erste und zweite Codewort kann gleichzeitig gesendet und empfangen werden und das erste und zweite Codewort kann über eine gemeinsame Frequenz gesendet werden. Des weiteren kann das Informationswort auf ein aus der Codewortmenge gewähltes drittes Codewort abgebildet werden, und das dritte Codewort kann gesendet werden. Entsprechend kann der Empfangsschritt das Empfangen des ersten, zweiten und dritten Codeworts einschließen, und der Entschlüsselungsschritt kann das Entschlüsseln des ersten, zweiten und dritten Codeworts einschließen, um das Informationswort zu bestimmen.
Die verwürfelnden Diversifizierungsverfahren, Systeme und Endgeräte der vorliegenden Erfindung sehen somit verbesserten Funkverkehr über schwundbehaftete Kommunikationskanäle vor. Insbesondere kann verwürfelnde senderseitige Diversifizierung in einer Basisstation eines mobilen Kommunikationssystems so wie eines zellularen Kommunikationssystems implementiert werden, um verbesserte Kommunikationen vorzusehen. Durch Hinzufügen des größten Teils der Funktionalität in der Basisstation können die verbesserten Kommunikationen vorgesehen werden, ohne wesentliche Zusätze in den mobilen Endgeräten zu erfordern, wo Größen- und Leistungsbetrachtungen mehr einengend sein können. Das Hinzufügen der Funktionalität in der Basisstation hat auch den Vorteil, dass es typischerweise weniger Basisstationen als mobile Endgeräte gibt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches die Komponenten eines zellularen Kommunikationssystems gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Systems mit senderseitiger Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (8, 8; 1) (nichtkodierte) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol- Diversifizierung (repat diversity) mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.
Fig. 4 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (7, 4; 3) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol-Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.
Fig. 5 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (15, 5; 7) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol-Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.
Fig. 6 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (15, 7; 5) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol-Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.
Fig. 7 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (15, 11; 3) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol-Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.
Fig. 8 ist ein Graph zur Erläuterung der Bitfehlerraten (BER) und Rahmenfehlerraten (FER) für (24, 12; 8) Übertragungen unter Verwendung von verwürfelnder senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXS, Grundlinienwiederhol-Diversifizierung mit zwei Antennen 2TXR und empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen 2RX.

Detaillierte Beschreibung

Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend vollständiger unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gezeigt werden. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die nachführend gezeigten Ausführungsformen begrenzt ausgelegt werden. Diese Ausführungsformen sind vielmehr für eine gründliche und vollständige Offenlegung vorgesehen, und werden den Bereich der Erfindung für den Durchschnittsfachmann vollständig übermitteln. Gleiche Zahlen beziehen sich überall auf gleiche Elemente.
In Kommunikationssystemen gemäß der vorliegenden Erfindung werden Fehlersteuercodes verwendet, um senderseitige Diversifizierung vorzusehen. In einem zellularen Kommunikationssystem kann senderseitige Diversifizierung verwendet werden, um von einer Basisstation zu senden, so dass das meiste der zusätzlichen Funktionalität, die zur Unterstützung der senderseitigen Diversifizierung benötigt wird, in der Basisstation hinzugefügt werden kann. Da die mobilen Benutzerendgeräte mehr Beschränkungen im Sinne von physikalischer Größe und Energieversorgung unterliegen können, und da es typischerweise viel mehr Benutzerendgeräte als Basisstationen gibt, ist es vorteilhaft, die zusätzliche Funktionalität, die dem Benutzerendgerät hinzugefügt wird, zu reduzieren.
Elemente einer zellularen Kommunikationsbasisstation und eines Benutzerendgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Fig. 2 erläutert. Wie gezeigt, schließt die Basisstation einen Prozessor 101, eine Vielzahl von Kodierern E&sub1; bis EZ und eine entsprechende Vielzahl von Antennen A&sub1; bis AZ ein. Auch wenn bis zu "Z" Kodierern und Antennen gezeigt werden, kann die Erfindung mit zwei Kodierern und Antennen implementiert werden. Jede der Antennen A&sub1; bis AZ sendet an das Benutzerendgerät 103 über einen entsprechenden Übertragungspfad P&sub1; bis PZ. Wie gezeigt, schließt das Benutzerendgerät 103 einen Sender-Empfänger 105 und einen Prozessor 107 ein. Im allgemeinen empfängt der Sender- Empfänger Übertragung von den Basisstationsantennen und der Prozessor verarbeiten die empfangenen Übertragungen. Das Benutzerendgerät kann ein mobiles Funktelefon, ein Personalcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent oder jede andere elektronische Vorrichtung sein, die für Kommunikationen mit der Basisstation ausgelegt ist.
In einem digitalen Kommunikationssystem erzeugt der Basisstationsprozessor 101 Informationsworte, die an die mobile Station zu übertragen sind. Insbesondere wird jedes der Informationsworte aus einer Menge von Informationsworten gewählt, worin jedes der Informationsworte in der Menge eine vorbestimmte Länge hat. Mit anderen Worten hat jedes der Informationsworte eine derartige vorbestimmte Anzahl von Bits k, dass ein Informationswort als x = (x&sub1;, x&sub2;, ... xk) dargestellt werden kann und dass es 2k Informationsworte in der Informationswortmenge gibt.
Durch den Prozessor 101 wird ein Informationswort für jeden der Kodierer vorgesehen. Wie gezeigt kann die Basisstation bis zu "Z" Kodierer einschließen, wobei Z = 2k mit k gleich der Informationswortlänge ist. Senderseitige Diversifizierung gemäß dem Vorliegenden kann jedoch unter Verwendung von zwei Kodierern und Antennen erreicht werden. Jeder Kodierer bildet das empfangene Informationswort auf ein verschiedenes Codewort ab, gewählt aus einer Codewortmenge, worin jedes Codewort in der Menge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die Länge des Informationsworts ist. Mit anderen Worten hat jedes der Codeworte eine derart vorbestimmte Anzahl von Bits n, dass ein Codewort als y = (y&sub1;, y&sub2;, ... yn) dargestellt werden kann, wobei n größer als k ist.
Eine Vielzahl verschiedener Codeworte wird dann von entsprechenden Antennen an das Benutzerendgerät in Antwort auf ein einzelnes Informationswort übertragen. Da jedes Codewort von einer verschiedenen Antenne gesendet wird, hat jedes Codewort einen verschiedenen Pfad zum Benutzerendgerät und erfährt damit verschiedene Schwundcharakteristika. Die Codeworte werden in Sender-Empfänger 105 des Benutzerendgeräts empfangen und an den Prozessor 107 des Benutzerendgeräts versehen, worin die Codeworte entschlüsselt werden, um eine Bestimmung des ursprünglichen Informationsworts vorzusehen.
Insbesondere kann jedes der Codeworte mit einer Synchronisationssequenz, die einmalig für den Codierer ist, gesendet werden. Entsprechend wird jedes erzeugte Codewort, das auf ein Informationswort anspricht, mit einer verschiedenen Synchronisationssequenz über einen verschiedenen Pfad gesendet. Der Prozessor 107 des Benutzerendgeräts kann damit die Synchronisationssequenzen verwenden, um den Schwund entlang jedes der Übertragungspfade aufzulösen und dadurch zu bestimmen, welches Codewort von welchem Kodierer kam.
Die dem Informationswort entsprechenden Codeworte, versehen an die Kodierer, werden gleichzeitig von den entsprechenden Antennen über eine gemeinsame Frequenz gesendet. Entsprechend wird die Kapazität des Systems nicht verringert, da die Dauer der Übertragung und die Verwendung der Frequenz nicht erhöht werden. Außerdem kann der Prozessor die Codeworte gleichzeitig entschlüsseln, um das ursprüngliche Informationswort zu bestimmen.
Jeder der Codierer E&sub1; bis EZ bildet das Informationswort auf ein verschiedenes Codewort innerhalb der Codewortmenge ab, basierend auf einer unterschiedlichen Erzeugungsmatrix G&sub1; bis GZ. Mit anderen Worten sind y&sub1; = xG&sub1;, y&sub2; = xG&sub2; und yZ = xGZ Des weiteren werden die Generatormatrizen derart gewählt, dass die Anzahl der Codeworte in der Codewortmenge gleich der Anzahl der Informationsworte in der Informationswortmenge ist, so dass für jedes Informationswort in der Informationswortmenge jede Erzeugungsmatrix das Informationswort auf ein verschiedenes der Codeworte abbildet. Mit anderen Worten sind die von verschiedenen Antennen gesendeten Codeworte immer verschieden und auf diese Eigenschaft wird als verwürfelnde Diversifizierung verwiesen.
Nun werden die mathematischen Eigenschaften und Ableitungen der Erzeugungsmatrizen der senderseitigen Diversifizierung der vorliegenden Erfindung genauer erörtert. In einem Diversifizierungssystem mit zwei Antennen ist ein (n, k; d) binärer linearer Blockcode definiert, wobei n die Codewortlänge, k die Informationswortlänge und d die minimale Hamming-Distanz sind, und jedes Informationswort wird an zwei Codierer E&sub1; und E&sub2; versehen. Der Codierer E&sub1; bildet die Information auf ein erstes Codewort gemäß der Generatormatrix G&sub1; ab, und der Codierer E&sub2; bildet das Informationswort auf ein zweites Codewort gemäß der Generatormatrix G&sub2; ab und die Generatormatrizen G&sub1; und G&sub2; sind verschieden. Ein Informationswort x wird so auf zwei Codeworte abgebildet:
y&sub1; = xG&sub1;, und
y&sub2; = xG&sub2;
Die Codeworte y&sub1; und y&sub2; werden dann gleichzeitig von den entsprechenden Antennen A&sub1; und A&sub2; gesendet.
Die Generatormatrizen für die Codierer werden so gewählt, dass zwei verschiedene Codeworte für jedes der dazu vorgesehenen Informationsworte erzeugt werden. Mit anderen Worten werden die Generatormatrizen vorzugsweise so gewählt, um die im folgenden erörterte Verwürfelungseigenschaft zu erhalten. Die Generatormatrizen können unter Verwendung eines Vorkodierers F so in. Beziehung stehen, dass:
G&sub2; = FG&sub1;.
Da brauchbare Generatormatrizen G&sub1; und G&sub2; nicht singulär sind, ist F ebenfalls nicht singulär. Der Vorkodierer F hat die Verwürfelungseigenschaft, wenn:
xF ≠ x wenn x ≠ 0,
oder gleichbedeutend wenn:
y&sub1; ≠ y&sub2; wenn x ≠ 0.
Die Verwürfelungseigenschaft sieht vor, dass zwei verschiedene Codewarte für jedes Informationswort erzeugt werden. Mit anderen Worten wird das Codewortpaar für jedes von null verschiedene Informationswort nicht wegfallen.
Der Vorkodierer, welcher die Verwürfelungseigenschaft vorsieht, kann durch eine Suche erhalten werden. Alternativ kann die Vorkodierermatrix, wie im folgenden erörtert, gebildet werden. Wie für einen Durchschnittsfachmann zu verstehen ist, kann ein linearer Schaltkreis verwendet werden, um eine m-Sequenz mit m = k zu erzeugen. Dieser lineare Schaltkreis schließt ein Schieberegister ein, wobei sich der Inhalt des Schieberegisters in jedem Taktzyklus ändert. Wenn außerdem das Schieberegister mit einem von null verschiedenen m-Tuple initialisiert wird, durchläuft das Register alle 2m-1 verschiedenen nicht null m-Tuple, bevor es zum Ursprungswert zurückkehrt. Der laufende Registerinhalt kann damit als der Eingang behandelt werden, und der Registerinhalt während des folgenden Taktzyklus kann der Ausgang sein. Eine Verwürfelungsmatrix F kann somit in der Form erzeugt werden:
wobei h&sub1; bis hm die Abgriffe des Schaltkreises sind.
Diese Struktur für die Matrix F sieht bis zu 2k Generatormatrizen für 2k Kodierer zum Senden von 2k Antennen vor. Zum Beispiel kann ein erster Kodierer entsprechend einer Generatormatrix G&sub1; arbeiten, ein zweiter Kodierer kann entsprechend einer Generatormatrix G&sub2; = FG&sub1; arbeiten, ein dritter Kodierer kann entsprechend einer Generatormatrix G&sub3; = F²G&sub1; arbeiten und ein i-ter Kodierer kann gemäß einer Generatormatrix Gi = Fi-1, wobei i ≤ 2k ist, arbeiten.
Simulationen zeigen, dass Techniken für senderseitige Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können für einen (15, 5, 7) Code bei einer 1%-igen Bitfehlerrate (BER), um senderseitige Diversifizierung mit zwei Antennen mit einer 6,4 dB Verbesserung im Leistungsverhalten in Vergleich zu keiner Diversifizierung vorzusehen, und nur eine 3 dB Verringerung im Leistungsverhalten im Vergleich zu empfangsseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen.
Senderseitige Diversifizierung, Empfang und Entschlüsselung werden nun genauer für einen (n, k; d) binären linearen Blockcode, wie oben erörtert, erläutert. Wiederum wird eine Generatormatrix G verwendet, um ein Informationswort x = (x&sub1;, ... xk) auf ein Codewort y = (y&sub1;, ... yn) derart abzubilden, dass y = xG ist, worin das Informationswort x und das Codewort y binäre Komponenten (0, 1) haben. Das Hamming- Gewicht von y wird als w(y) bezeichnet. Zur Vereinfachung kann ein Codewort y als ein bipolarer Vektor (±1) behandelt werden, welcher als Y bezeichnet werden kann, mit Komponenten Yi = 1 - 2yi.
In einem System mit senderseitiger Diversifizierung mit zwei Antennen schließt die Basisstation einen ersten und zweiten Kodierer E&sub1; und E&sub2; ein, welche gemäß entsprechenden Generatormatrizen G&sub1; und G&sub2;, wie in Fig. 1 gezeigt, arbeiten. Das Informationswort x wird auf die zwei Codeworte y&sub1; und y&sub2; wie im folgenden gezeigt abgebildet:
y&sub1; = xG&sub1; = (y&sub1;&sub1;, ... y1n), und
y&sub2; = xG&sub2; = (y&sub2;&sub1;, ... y2n).
Die Codeworte y&sub1; und y&sub2; werden dann von der entsprechenden ersten und zweiten Antenne A1 und A2 gesendet.
Von den Übertragungspfaden P1 und P2 wird angenommen, dass sie einem Schwundmodell folgen, worin jedes Codewort von einem konstanten Rayleigh-Schwund betroffen ist und worin der Schwund von Codewort zu Codewort und über Antennen unabhängig ist. Damit ergibt sich folgender Vektor:
Z = α&sub1;Y&sub1; + α&sub2;Y&sub2; + ν,
worin ν ein Gausscher Rauschvektor ist. Es wird ebenfalls angenommen, dass α&sub1; und α&sub2; im Empfänger bekannt sind. In der Praxis können α&sub1; und α&sub2; aus den orthogonalen Synchronisations(Trainings)sequenzen, die mit Y&sub1; und Y&sub2; verbunden sind, bestimmt werden.
Die Dekodierregel nach größter Wahrscheinlichkeit (maximum likelihood) ist das Paar (y&sub1;, y&sub2;) entsprechend einem Informationswort x zu finden, welches die Norm des Fehlervektors reduziert:
E = Z -
wobei der synthetisierte Empfangsvektor ist, gegeben durch:
Der Fehlervektor kann damit wie folgt geschrieben werden:
Da der Code linear ist, wird der Fall betrachtet, in dem x = 0 mit entsprechenden Codeworten y&sub1; = 0 und y&sub2; = 0 gesendet wird oder äquivalent Y&sub1; = +1 und Y&sub2; = +1. Der resultierende Fehlervektor wird:
wobei 0 ein Vektor aus Nullen und 1 ein Vektor aus Einsen ist. Zur Vereinfachung der Schreibweise wird der Rauschvektor ν aus der Gleichung für E fallen gelassen. Außerdem bezeichnet u die Anzahl der Indices i, wobei 1i = 1 und 2i = 1 sind; ν&sub1; bezeichnet die Anzahl der Indices i, wobei 1i = 1 und 2i = 0 sind; und ν&sub2; bezeichnet die Anzahl der Indices i, wobei 1i = 0 und 2i = 1 sind. Entsprechend ist (ν&sub2; + ν&sub2;) die Anzahl der Stellen, wo 1i ≠ 2i ist. Es folgt, dass:
w( &sub1;) = u + ν&sub1; ≥ d, wenn &sub1; ≠ 0 (2)
w( &sub2;) = u + ν&sub2; ≥ d, wenn &sub2; ≠ 0 (3)
w( &sub1; + &sub2;) = ν&sub1; + ν&sub2; ≥ d, wenn &sub1; + &sub2; ≠ 0 (4)
Die quadrierte Norm von E kann nun geschrieben werden als:
= E ² = 4(u α&sub1; + α&sub2; ² + ν&sub1; α&sub1; ² + ν&sub2; α&sub2; ²). (5)
Die Expansion (5) von kann verwendet werden, um einige Eigenschaften von u, ν&sub1; und ν&sub2; in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen G&sub1; und G&sub2; abzuleiten.
Im Fall, dass ein Fehler auftritt, ist x ≠ 0. Als eine Grundlinie wird Wiederhol-Diversifizierung betrachtet, worin G&sub1; = G&sub2; ist. Entsprechend ist:
&sub1; = &sub2;
ν&sub1; = ν&sub2; = 0. (6)
Des weiteren ist:
= 4U α1 + α2 ² ≥ 4U α&sub1; + α&sub2; ² wenn x ≠ 0, (7),
wobei die Ungleichheit aus Gleichung (2) folgt. Es ist zu erwähnen, dass unter den Annahmen des Kanalmodells Wiederhol- Diversifizierung äquivalent zu einem Sender ohne Diversifizierung ist. Es ist somit ein Degenerationsfall der senderseitigen Diversifizierung, in dem der Vorteil von Diversifizierung nicht genutzt wird.
Die in den Codierern verwendeten Generatormatrizen G&sub1; und G&sub2; sollten die oben erörterte Verwürfelungseigenschaft zeigen, um den ganzen Vorteil senderseitiger Diversifizierung vorzusehen. Wie vorher erörtert, können G&sub1; und G&sub2; unter Verwendung eines Vorkodierers F derart miteinander in Beziehung stehen, dass
G&sub2; = FG&sub1;.
Da brauchbare Generatormatrizen G&sub1; und G&sub2; nicht singulär sind, ist F ebenfalls nicht singulär. Der Vorkodierer F weist somit die Verwürfelungseigenschaft auf, wenn er folgendes erfüllt:
xF ≠ x wenn x ≠ 0
oder äquivalent wenn:
y&sub1; ≠ y&sub2; wenn x ≠ 0.
Auf der Decoderseite sieht diese Eigenschaft vor, dass:
&sub1; ≠ &sub2; wenn x ≠ 0,
und es folgt aus Gleichung (4), dass:
ν&sub1; + ν&sub2; > d wenn x ≠ 0. (8)
Die Beziehung von Gleichung (8) sieht eine Grundlage für verwürfelnde Diversifizierung vor.
Es wird nun der Schwundkanal (α&sub1;, α&sub2;) für drei für die Analyse des Codeleistungsverhaltens interessante Fälle erörtert. Das tatsächliche Leistungsverhalten hängt von den Statistiken von (α&sub1;, α2) und ν ab. Fall 1 tritt auf, wenn α&sub1; = +1 und α&sub2; = +1 sind. In diesem Fall ist für die verwürfelnde Diversifizierung:
= 4(4u + ν&sub1; + ν&sub2;) ≥ 4(u + ν&sub1; + u + ν&sub2;) ≥ 8d, (9)
wobei die letzte Ungleichheit aus den Gleichungen (2) und (3) folgt, und für die Wiederhol-Diversifizierung ist:
= 16u ≥ 16d, (10)
worin die Ungleichheit aus Gleichung (7) folgt.
Fall 2 tritt auf, wenn α&sub1; = +1 und α&sub2; = 0 sind. In diesem Fall gilt für die verwürfelnde Diversifizierung:
= 4(4u + ν&sub1;) ≥ 4d, (11)
worin die letzte Ungleichheit aus Gleichung (2) folgt, und für die Wiederhol-Diversifizierung ist
= 4U ≥ 4d, (12)
worin die Ungleichheit aus Gleichung (7) folgt. Der Fall, in dem α&sub1; = 0 und α&sub2; = +1 sind, ist dem obigen Fall ähnlich und muss nicht getrennt betrachtet werden.
Fall 3 tritt auf, wenn α&sub1; = +1 und α&sub2; = -1 sind. In diesem Fall gilt für die verwürfelnde Diversifizierung:
= 4(ν&sub1; + ν&sub2;) ≥ 4d, (13)
worin die letzte Ungleichheit aus Gleichung (4) folgt und für die Wiederhol-Diversifizierung ist
= 0, (14)
worin die Ungleichheit aus Gleichung (6) folgt. Der Fall, wenn α&sub1; = -1 und α&sub2; = +1 sind, ist ähnlich und muss nicht getrennt betrachtet werden.
Da das durchschnittliche Leistungsverhalten eines Codes dazu tendiert, vom schlechtesten Fall dominiert zu werden, sollte verwürfelnde Diversifizierung ein verbessertes Leistungsverhalten vorsehen, da ihr schlechtester Fall nicht null ist. Der schlechteste Fall für Wiederhol- Diversifizierung kann jedoch null sein. Mit anderen Worten sieht verwürfelnde Diversifizierung vor, dass das Codewortpaar nicht wegfällt (einschließen derselben zwei Codeworte), wie es für die Wiederhol-Diversifizierung von Fall 3 auftritt. Simulationen bestätigen dieses Ergebnis.
Das oben erörterte System mit senderseitiger Diversifizierung für zwei Antennen wurde simuliert und die Ergebnisse sind in den Graphen der Fig. 3 bis 8 veranschaulicht. Insbesondere werden in jedem Graph die Daten, die einem System mit verwürfelnder Diversifizierung für zwei Antennen der vorliegenden Erfindung entsprechen, durch die Referenz 2TXS angezeigt. Daten entsprechend einem System mit Grundlinienwiederhol-Diversifizierung (keine Diversifizierung) werden durch die Referenz 2TXR angezeigt und Daten entsprechend einem System mit empfangsseitiger Diversifizierung für zwei Antennen werden zum Vergleich durch die Referenz 2RX angezeigt. Die Daten wurden unter Verwendung der folgenden Codes erhalten: (7, 4; 3), (15, 5; 7), (15, 7; 5), (15, 11; 3) und (24, 12; 8). Außerdem wurden Daten für eine nichtkodierte 8-Bit-Übertragung (8,1;1) erhalten.
Es wurden die Bitfehlerrate (BER) und die Rahmen- oder Blockfehlerrate (FER) gemessen, und die Ergebnisse sind in den Graphen der Fig. 3 bis 8 gezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst, welche den Vorteil von 2TXS gegenüber 2TXR zeigt, und den Verlust von 2TXS in Bezug auf 2RX auf 1% BER. So ist zum Beispiel für einen (15, 5; 7) Code 2TXS um 6,4 dB besser als 2TXR und um 3 dB schlechter als 2RX. Im allgemeinen zeigen die FER-Ergebnisse den gleichen Trend und favorisieren 2TXS in dem Sinn, dass sie sich 2RX nähert. Die Simulationsergebnisse bestätigen somit die Vorteile der verwürfelnden Diversifizierung der vorliegenden Erfindung. Tabelle 1 fasst zusammen den Gewinn γ(dB) der senderseitigen Diversifizierung gegenüber keiner Diversifizierung und den Verlust λ(dB) senderseitiger Diversifizierung in Bezug auf empfangsseitige Diversifizierung, eine 1%-ige BER. Tabelle 1
Die Verwendung von senderseitigen Diversifizierungsverfahren, Systemen und Endgeräten gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit dem D-AMPS + zellularen Kommunikationsprotokoll genutzt werden, welches eine Erweiterung des D-AMPS zellularen Kommunikationsprotokolls mit höherem Durchsatz ist. Die senderseitigen Diversifizierungstechniken der vorliegenden Erfindung können ebenfalls mit anderen zellularen Kommunikationsprotokollen genauso wie in nicht-zellularen Funkverkehrssystemen verwendet werden.
Obwohl die Kodierung der vorliegenden Erfindung im Sinne einer Generatormatrix, die einen linearen Kodierer darstellt, erörtert wurde, kann die verwürfelnde Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung auch in anderen Kodierern, so wie nichtlinearen Kodierern, verwendet werden. Wenn zum Beispiel g&sub1;(x) = y&sub1; einen ersten allgemeinen nichtlinearen Kodierer darstellt, dann kann eine Verwürfelungsmatrix F verwendet werden, um einen zweiten Kodierer g&sub2;(x) = g&sub1;(xF) = y&sub2; zu erhalten.
Während die senderseitige Diversifizierung oben unter Bezug auf binäre Blockcodes erörtert wurde, kann senderseitige Diversifizierung gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf andere Codes angewendet werden. So kann beispielsweise verwürfelnde senderseitige Diversifizierung auf binäre Faltungscodes angewendet werden; nichtbinäre Blockcodes so wie Reed-Solomon-Codes und BCH-Codes für die Lee-Metrik; und nichtbinäre Trelliscodes so wie trelliskodierte Modulation und Dual-K-Codes.
Viele Änderungen und andere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann einfallen, der den Vorteil des in den vorangegangenen Beschreibungen und den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Lehrmaterials hat. Deshalb ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offengelegten spezifischen Ausführungsformen begrenzt ist und dass es beabsichtigt ist, Änderungen und Ausführungsformen in den Bereich der beigefügten Ansprüche einzuschließen.

Claims

1. Verfahren zum Senden von Information, welches die Schritte umfasst des Abbildens eines Informationsworts auf ein erstes Codewort unter Verwendung einer ersten Abbildungsfunktion, des Abbildens des Informationsworts auf ein zweites Codewort unter Verwendung einer zweiten Abbildungsfunktion, und des Sendens des ersten und zweiten Codeworts, das Verfahren

dadurch gekennzeichnet dass

das Informationswort aus einer Menge von Informationsworten gewählt und das erste Codewort aus einer Menge von Codeworten gewählt wird;

das zweite Codewort aus der Codewortmenge gewählt wird, und worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen so definiert sind, dass jedes der Informationsworte aus der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet wird; und

wobei die erste Abbildungsfunktion eine erste Generatormatrix (G&sub1;) derart umfasst, dass das erste Codewort gleich der ersten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, und die zweite Abbildungsfunktion eine zweite Generatormatrix (G&sub2;) umfasst, so dass das zweite Codewort gleich der zweiten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, worin die erste und zweite Generatormatrizen derart durch einen Vorkodierer (F) in Beziehung stehen, dass die erste Generatormatrix gleich dem Vorkodierer mal der zweiten Generatormatrix ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin jedes der Informationsworte in der Informationswortmenge eine erste vorbestimmte Länge hat und worin jedes der Codeworte in der Codewortmenge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die erste vorbestimmte Länge ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Sendeschritt das Senden des ersten Codeworts von einer ersten Antenne und das Senden des zweiten Codeworts von einer zweiten Antenne umfasst.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig gesendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, worin das erste und zweite Codewort über eine gemeinsame Frequenz gesendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das erste Codewort mit einer ersten Synchronisationssequenz gesendet wird und das zweite Codewort mit einer zweiten Synchronisationssequenz gesendet wird, die verschieden von der ersten Synchronisationssequenz ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Vorkodierer aus den Ausgängen eines linearen m-Sequenzgenerators aufgebaut ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter umfasst die Schritte des:

Empfangens des ersten und zweiten Codeworts in einem Benutzerendgerät und

Entschlüsselns des ersten und zweiten Codeworts im Benutzerendgerät, um das Informationswort zu bestimmen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, worin eine Anzahl von Informationsworten in der Informationswortmenge gleich der Anzahl von Codeworten in der Codewortmenge ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter den Schritt umfasst:

Abbilden des Informationsworts auf ein drittes Codewort unter Verwendung einer dritten Abbildungsfunktion, worin das dritte Codewort aus der Codewortmenge gewählt wird, und worin die erste, zweite und dritte Abbildungsfunktionen derart definiert sind, dass jedes der Informationsworte der Informationswortmenge auf drei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet werden und worin der Sendeschritt das Senden des ersten, zweiten und dritten Codeworts umfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen lineare Abbildungsfunktionen umfassen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen nichtlineare Abbildungsfunktionen umfassen.

13. System mit senderseitiger Diversifizierung zum Senden von Information, wobei das System mit senderseitiger Diversifizierung umfasst einen ersten Codierer (E&sub1;), welcher ein Informationswort auf ein erstes Codewort unter Verwendung einer ersten Abbildungsfunktion abbildet, einen zweiten Codierer (E&sub2;), welcher das Informationswort auf ein zweites Codewort unter Verwendung einer zweiten Abbildungsfunktion abbildet, und einen Sender, welcher das erste und zweite Codewort sendet, das System

gekennzeichnet durch:

Mittel, ausgelegt zum Auswählen des Informationsworts aus einer Menge von Informationsworten und Mittel, ausgelegt zum Auswählen des ersten Codeworts aus einer Menge von Codeworten;

Mittel, ausgelegt zum Auswählen des zweiten Codeworts aus der Codewortmenge, und wobei die erste und zweite Abbildungsfunktionen derart definiert sind, dass jedes der Informationsworte der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet wird;

die erste Abbildungsfunktion eine erste Generatormatrix (G&sub1;) derart umfasst, dass das erste Codewort gleich der ersten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, und die zweite Abbildungsfunktion eine zweite Generatormatrix (G&sub2;) umfasst, so dass das zweite Codewort gleich der zweiten Generatormatrix mal dem Informationswort ist; und

die erste und zweite Generatormatrizen derart durch einen Vorkodierer (F) in Beziehung stehen, dass die erste Generatormatrix gleich dem Vorkodierer mal der zweiten Generatormatrix ist.

14. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin jedes der Informationsworte in der Informationswortmenge eine erste vorbestimmte Länge hat und worin jedes der Codeworte in der Codewortmenge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die erste vorbestimmte Länge ist.

15. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, welches weiter umfasst eine erste und zweite Antenne (A&sub1;, A&sub2;), gekoppelt an den Sender, worin das erste Codewort von der ersten Antenne (A&sub1;) gesendet wird und worin das zweite Codewort von der zweiten Antenne (A&sub2;) gesendet wird.

16. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin das Erste und zweite Codewort gleichzeitig gesendet wird.

17. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 16, worin das erste und zweite Codewort über eine gemeinsame Frequenz gesendet wird.

18. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin der Sender das erste Codewort mit einer ersten Synchronisationssequenz sendet und das zweite Codewort mit einer zweiten Synchronisationssequenz, die von der ersten Synchronisationssequenz verschieden ist.

19. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin der Vorkodierer aus den Ausgängen eines linearen m-Sequenzgenerators aufgebaut ist.

20. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin eine Anzahl von Informationsworten in der Informationswortmenge gleich einer Anzahl von Codeworten in der Codewortmenge ist.

21. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, welches weiter umfasst:

einen dritten Codierer (E&sub3;), welcher das Informationswort auf ein drittes Codewort unter Verwendung einer dritten Abbildungsfunktion abbildet, worin das dritte Codewort aus der Codewortmenge ausgewählt wird, und worin die erste, zweite und dritte Abbildungsfunktionen derart definiert sind, dass jedes der Informationsworte der Informationswortmenge auf drei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet werden und worin der Sender das erste, zweite und dritte Codewort sendet.

22. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen lineare Abbildungsfunktionen umfassen.

23. System mit senderseitiger Diversifizierung nach Anspruch 13, worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen nichtlineare Abbildungsfunktionen umfassen.

24. Verfahren zum Empfang von Information, worin ein Informationswort aus einer Informationswortmenge gewählt wird, worin das Informationswort auf ein erstes und zweites Codewort, ausgewählt aus einer Codewortmenge unter Verwendung entsprechend einer ersten und zweiten Abbildungsfunktion, abgebildet wird, und worin das erste und zweite Codewort gesendet wird, wobei das Verfahren die Schritte des Empfangens des ersten und zweiten Codeworts und des Entschlüsselns des ersten und zweiten Codeworts zum Bestimmen des Informationsworts umfasst, das Verfahren

dadurch gekennzeichnet, dass

das Informationswort aus einer Menge von Informationsworten ausgewählt wird, und das erste Codewort aus einer Menge von Codeworten ausgewählt wird;

das zweite Codewort aus der Codewortmenge ausgewählt wird, und worin die erste und zweite Abbildungsfunktionen derart definiert sind, dass jedes der Informationsworte aus der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet wird; und

die erste Abbildungsfunktion eine erste Generatormatrix (G&sub1;) derart umfasst, dass das erste Codewort gleich der ersten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, und die zweite Abbildungsfunktion eine zweite Generatormatrix (G&sub2;) umfasst, so dass das zweite Codewort gleich der zweiten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, worin die erste und zweite Generatormatrizen derart durch einen Vorkodierer in Beziehung stehen, dass die erste Generatormatrix gleich dem Vorkodierer mal der zweiten Generatormatrix ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig entschlüsselt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 24, worin eine erste Synchronisationssequenz mit dem ersten Codewort gesendet wird und eine zweite Synchronisationssequenz mit dem zweiten Codewort gesendet wird, und worin das erste und zweite Codewort über einen ersten und zweiten Pfad übertragen wird, und worin die erste und zweite Synchronisationssequenzen verschieden sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Empfangen der ersten und zweiten Synchronisationssequenzen;

und

Auflösen des Schwunds des ersten und zweiten Pfads unter Verwendung der ersten und zweiten Synchronisationssequenzen.

27. Verfahren nach Anspruch 24, worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig gesendet wird und worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig empfangen wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, worin das erste und zweite Codewort über eine gemeinsame Frequenz gesendet wird.

29. Verfahren nach Anspruch 24, worin das Informationswort auf ein drittes Codewort, ausgewählt aus der Codewortmenge, abgebildet wird, und worin das dritte Codewort übertragen wird, worin:

der Empfangsschritt das Empfangen des ersten, zweiten und dritten Codeworts umfasst; und

der Entschlüsselungsschritt das Entschlüsseln des ersten, zweiten und dritten Codeworts umfasst, um das Informationswort zu bestimmen.

30. Verfahren nach Anspruch 24, worin jedes der Informationsworte in der Informationswortmenge eine erste vorbestimmte Länge hat und worin jedes der Codeworte in der Codewortmenge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die erste vorbestimmte Länge ist.

31. Verfahren nach Anspruch 24, worin das Informationswort auf das erste und zweite Codewort unter Verwendung linearer Abbildungsfunktionen abgebildet wird.

32. Verfahren nach Anspruch 24, worin das Informationswort auf das erste und zweite Codewort unter Verwendung nichtlinearer Abbildungsfunktionen abgebildet wird.

33. Verfahren nach Anspruch 24, worin der Vorkodierer aus den Ausgängen eines linearen m-Sequenzgenerators aufgebaut ist.

34. Benutzerendgerät zum Empfang von Information, worin ein Informationswort aus einer Informationswortmenge ausgewählt wird, worin das Informationswort auf ein erstes und zweites aus einer Codewortmenge ausgewähltes Codewort abgebildet wird, und worin das erste und zweite Codewort gesendet wird, wobei das Benutzerendgerät umfasst einen Empfänger, welcher das erste und zweite Codewort empfängt, und einen Prozessor, gekoppelt mit dem Empfänger, worin der Prozessor das erste und zweite Codewort entschlüsselt, um das Informationswort zu bestimmen, das Benutzerendgerät

dadurch gekennzeichnet, dass:

das Informationswort aus einer Menge von Informationsworten ausgewählt wird und das erste Codewort aus einer Menge von Codeworten ausgewählt wird;

das zweite Codewort aus der Codewortmenge ausgewählt wird, und die erste und zweite Abbildungsfunktion derart definiert sind, dass jedes der Informationsworte der Informationswortmenge auf zwei verschiedene Codeworte der Codewortmenge abgebildet wird;

die erste Abbildungsfunktion eine erste Generatormatrix (G&sub1;) derart umfasst, dass das erste Codewort gleich der ersten Generatormatrix mal dem Informationswort ist, und die zweite Abbildungsfunktion eine zweite Generatormatrix: (G&sub2;) umfasst, so dass das zweite Codewort gleich der zweiten Generatormatrix mal dem Informationswort ist; und

35. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig entschlüsselt wird.

36. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin eine erste Synchronisationssequenz mit dem ersten Codewort gesendet wird und eine zweite Synchronisationssequenz mit dem zweiten Codewort gesendet wird, worin die erste und zweite Synchronisationssequenzen verschieden sind und worin das erste und zweite Codeworte über einen ersten und zweiten Pfad gesendet werden, worin:

der Empfänger die erste und zweite Synchronisationssequenz empfängt; und

der Prozessor den Schwund des ersten und zweiten Pfads unter Verwendung der ersten und zweiten Synchronisationssequenz auflöst.

37. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin das erste und zweite Codewort gleichzeitig gesendet wird, und worin:

der Empfänger das erste und zweite Codewort gleichzeitig empfängt.

38. Benutzerendgerät nach Anspruch 37, worin das erste und zweite Codewort über eine gemeinsame Frequenz gesendet wird, und worin:

der Empfänger das erste und zweite Codewort über die gemeinsame Frequenz empfängt.

39. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin jedes der Informationsworte in der Informationswortmenge eine erste vorbestimmte Länge hat und worin jedes der Codeworte in der Codewortmenge eine zweite vorbestimmte Länge hat, die größer als die erste vorbestimmte Länge ist.

40. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin das Informationswort auf das erste und zweite Codewort unter Verwendung einer linearen Abbildungsfunktion abgebildet wird.

41. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin das Informationswort auf das erste und zweite Codewort unter Verwendung einer nichtlinearen Abbildungsfunktion abgebildet wird.

42. Benutzerendgerät nach Anspruch 34, worin der Vorkodierer aus den Ausgängen eines linearen m-Sequenzgenerators aufgebaut ist.