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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei oder im Zusammenhang
mit der Signalextraktion und betrifft spezieller das Extrahieren
eines gewünschten
Signals aus einer Vielzahl von Signalen, welche das gewünschte Signal
stören.
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Die
terrestrische Funkschnittstelle (Terrestrial Radio Access, UTRA)
des Universellen Mobilfunk-Telekommunikationssystems (Universal
Mobile Telecommunication System, UMTS) verwendet Codemultiplex-Vielfachzugriff
(Code Division Multiple Acces, CDMA) als ihr Verfahren des Vielfachzugriffs. Auf
der Aufwärtsstrecke
(in der Richtung vom mobilen Endgerät zur Basisstation) werden
nichtorthogonale Codes in Kombination mit Leistungssteuerung verwendet.
Da die Codes jedoch nicht orthogonal sind, ist die Kapazität der Aufwärtsstrecke
durch Vielfachzugriff-Interferenz begrenzt. Die Spezifikation UTRA
sieht die optionale Verwendung von kurzen Codes vor, um die Anwendung
verschiedener Empfänger-Verfahren
in der Basisstation zu ermöglichen, bei
welchen die Tatsache ausgenutzt wird, dass es sich bei der Vielfachzugriff-Interferenz
nicht um Rauschen, sondern in Wirklichkeit um andere Signale handelt.
Die Empfänger-Verfahren,
welche auf diese Weise funktionieren, sind allgemein als Interferenzauslöschung und
gemeinsame Detektion (Joint Detection) bekannt.
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Eine
Implementierung von Interferenzauslöschung besteht darin, dass
zuerst die Daten auf allen Signalen demoduliert werden, die zur
Basisstation gerichtet sind, um Schätzungen der Daten zu bilden. Die
Kenntnis dieser Schätzungen
der Daten ermöglicht
zusammen mit Kanalschätzungen
die Erzeugung von verzögerten
näherungsweisen
Kopien des von den einzelnen mobilen Endgeräten jeweils empfangenen Signals.
Für jedes
gewünschte
Signal werden die Kopien für
die anderen Signale aufsummiert und von einer verzögerten Version
des empfangenen zusammengesetzten Signals subtrahiert. Folglich
ist in diesem Stadium die Interferenz für das betreffende Signal näherungsweise
ausgelöscht
worden. Wenn die Demodulation (einschließlich der Entspreizung) durchgeführt wird,
sollte die Bitfehlerrate (bit error rate, BER) verringert werden.
Der gesamte Prozess kann mehrmals wiederholt werden, wobei jedes
Mal die verbesserten Schätzungen
der empfangenen Daten verwendet werden, um die näherungsweisen Kopien zu konstruieren.
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Eine
Implementierung von gemeinsamer Detektion besteht darin, dass die
Summe der Signale als ein zusammengesetztes Signal behandelt wird, welches
einen Weg mit Komponenten zurückgelegt hat,
die zu den einzelnen Signalkomponenten gehören. Dieser Weg wird dann linear
oder nichtlinear geglättet,
um die Demodulation sämtlicher
Daten über sämtliche
Signale zu ermöglichen.
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Sowohl
bei den Verfahren der Interferenzauslöschung als auch bei denen der
gemeinsamen Detektion ist es erforderlich, eine Kenntnis der Übertragungsgeschwindigkeiten
(und somit der Spreizfaktoren) für
jedes der empfangenen Signale zu besitzen. Beim Frequenzduplex (Frequency
Division Duplex, FDD) von UTRA besteht das Signalformat aus Datenübertragungsblöcken (Frames)
von 10 ms Dauer. Es existieren zwei Kanäle für jedes Signal, nämlich der
dedizierte (zugewiesene) physische Steuerkanal (Dedicated Physical
Control Channel, DPCCH) und der dedizierte physische Datenkanal (Dedicated
Physical Data Channel, DPDCH).
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Der
DPCCH ist ein Kanal mit niedriger Leistung und konstanter Übertragungsgeschwindigkeit. Er
besteht aus 16 Zeitschlitzen, die jeweils Pilotsymbole, mit Vorwärtsfehlerkorrektur
(Forward Error Correction, FEC) codierte Transportformatindikator-(Transport
Format Indicator, TFI) Daten und Sendeleistungssteuer-(Transmit
Power Control, TPC) Daten umfasst. Der DPDCH besteht aus zeitlich
verschachtelten, FEC-codierten Daten. Er besitzt eine Übertragungsgeschwindigkeit,
welche von einem Datenübertragungsblock
zum nächsten,
dessen Übertragungsgeschwindigkeit
von den TFI-Daten im DPCCH desselben Datenübertragungsblockes getragen
wird, variieren kann. Auf der Aufwärtsstrecke wird bei einer Übertragung
mit einem einzigen Spreizcode der DPDCH zunächst so gespreizt, dass er
zum Inphase-Kanal (I) wird, und der DPCCH wird so gespreizt, dass
er zum Quadraturkanal (Q) wird. Anschließend wird eine Verwürfelung
(Scrambling) auf das kombinierte Signal insgesamt angewendet.
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Die
TFI-Daten werden über
den gesamten Datenübertragungsblock
auseinandergespreizt und können
nicht zuverlässig
decodiert werden, solange nicht der gesamte aktuelle Datenübertragungsblock empfangen
worden ist. Folglich steht die Übertragungsgeschwindigkeits-Information für jedes
der Signale nicht zur Verfügung,
solange nicht der gesamte aktuelle Datenübertragungsblock empfangen
worden ist. Dies verursacht zwei Probleme:
Erstens besteht
der Grund für
die Anwendung von Interferenzauslöschung oder gemeinsamer Detektion darin,
dass die Kapazität
des Systems erhöht
werden soll, indem der Empfang von Signalen mit einem kleineren
Signal-Geräusch-plus-Störungs-Abstand
ermöglicht
wird, als es ohne ihre Verwendung möglich wäre. Das bedeutet, dass es vor
der Anwendung von Interferenzauslöschung eventuell unmöglich ist,
die TFI-Bits zu demodulieren, was zu einer Blockierungs-Situation
führt.
Dies trifft zu, obwohl der DPCCH und der DPDCH auf nominell orthogonalen
(I und Q) Kanälen übertragen
werden, da Mehrwegestörungen
diese Orthogonalität
ernsthaft beeinträchtigen,
und da die verschiedenen Signale an der Basisstation mit beliebiger
Trägerphase
relativ zueinander empfangen werden.
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Zweitens
werden Leistungssteuerungs-Informationen erzeugt, indem Messungen
des Signal-Geräusch-plus-Störungs-Abstands
auf dem DPCCH innerhalb des Zeitintervalls des Datenübertragungsblockes
durchgeführt
werden. Folglich müssen,
wenn Interferenzauslöschung
oder gemeinsame Detektion nicht bis zum Ende des Datenübertragungsblockes angewendet
werden können,
diese Messungen den Signal-Geräusch-plus-Störungs-Abstand
(SNI) ohne den aus Interferenzauslöschung oder gemeinsamer Detektion
resultierenden Vorteil als Basis verwenden. Wenn die Schwelle der
Leistungssteuerungs-Messungen in dieser Phase auf einem angemessenen
SNI-Abstand basiert, so ist der resultierende SNI-Abstand nach der
Durchführung
von Interferenzauslöschung
oder gemeinsamer Detektion dann größer als erforderlich. Andererseits
ist es problematisch zu versuchen, die Leistungssteuerungs-Messungen
darauf aufzubauen, dass nach der Durchführung von Interferenzauslöschung oder
gemeinsamer Detektion ein angemessener SNI-Abstand vorhanden ist,
weil: a) der SNI-Abstand in der Phase der Messungen sehr gering
ist, wahrscheinlich zu gering, um zu messen, und b) es nicht möglich ist,
a priori vorherzusagen, wie effizient die Interferenzauslöschung oder
gemeinsame Detektion in irgendeinem gegebenen Zeitschlitz sein wird.
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In
US-A-5151919 (Ericsson) wird ein subtraktives CDMA-Demodulationssystem
bereitgestellt, welches ein codiertes System optimal decodiert,
das in viele andere sich überlappende
Signale eingebettet ist, aus denen ein empfangenes zusammengesetztes
Signal besteht. Ein Funkempfänger
korreliert einen eindeutigen Code, der dem zu decodierenden gewünschten
Signal entspricht, mit dem zusammengesetzten Signal. In WO96/24206
(Nokia) wird ein CDMA-System bereitgestellt, in welchem mehrere Benutzer
gleichzeitig auf demselben Frequenzband kommunizieren und in welchem
jeder Benutzer seinen eigenen Spreizcode besitzt. Zum Empfang von Signalen
verwenden Signalkorrelatoren eine Synchronisation mit Signalformen
unterschiedlicher Typen, um die Decodierung zu unterstützen.
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Daher
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes
Verfahren zum Extrahieren eines Signals bereitzustellen, welches die
oben erwähnten
Probleme überwindet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Extrahieren
eines codierten gewünschten
Signals aus einem empfangenen zusammengesetzten Signal, welches
aus dem codierten gewünschten
Signal und einem oder mehreren Störsignalen besteht, bereitgestellt,
wobei bei dem Verfahren codierte Signale in einem Kommunikationssystem
verwendet werden und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) Bestimmen einer Übertragungsgeschwindigkeit
für wenigstens
eines der Störsignale
in einem Datenübertragungsblock;
- b) Zuweisen der bestimmten Übertragungsgeschwindigkeit
des wenigstens einen Störsignals zu
wenigstens einem Störsignal
in einem danach empfangenen Datenübertragungsblock;
- c) Bestimmen des wenigstens einen Störsignals in dem danach empfangenen
Datenübertragungsblock
unter Verwendung der bestimmten Übertragungsgeschwindigkeit;
und
- d) Extrahieren des codierten gewünschten Signals in dem danach
empfangenen Datenübertragungsblock
durch Subtrahieren des bestimmten wenigstens einen Störsignals
von dem zusammengesetzten Signal in dem danach empfangenen Datenübertragungsblock.
Vorteilhafterweise
umfasst das Verfahren ferner den folgenden Schritt:
- e) Demodulieren des besagten danach empfangenen Datenübertragungsblockes
des besagten wenigstens einen Störsignals
unter Verwendung der besagten zugewiesenen Übertragungsgeschwindigkeit,
um das besagte wenigstens eine Störsignal von den anderen Störsignalen
zu isolieren.
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Schritt
e) kann eine Vielzahl von Steuersignalen zum Extrahieren des besagten
Nutzsignals erzeugen, wobei die besagte Vielzahl von Steuersignalen
ein Transportformatindikatorsignal (transport format indicator signal),
ein Sendeleistungssteuersignal (transmit power control signal) und
ein Signal-Geräusch-plus-Störungs-Signal
(signal to noise plus interference signal) umfasst.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Schritt e) unter Anwendung von Interferenzauslöschung ausgeführt. Bei
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Schritt e) unter Anwendung von gemeinsamer
Detektion ausgeführt.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst außerdem günstigerweise die folgenden Schritte:
- f) Bestimmen einer Ist-Übertragungsgeschwindigkeit
für den
besagten danach empfangenen Datenübertragungsblock des besagten
wenigstens einen Störsignals;
und
- g) Demodulieren des besagten danach empfangenen Datenübertragungsblockes
des besagten wenigstens einen Störsignals
unter Verwendung der besagten Ist-Übertragungsgeschwindigkeit, um
das besagte gewünschte
Signal zu extrahieren.
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Schritt
g) kann unter Anwendung von gemeinsamer Detektion ausgeführt werden,
oder unter Verwendung wenigstens eines Rake-Empfängers. Es
kann eine Vielzahl von Steuersignalen zum Extrahieren des besagten
gewünschten
Signals erzeugt werden, wobei die Vielzahl von Steuersignalen ein Transportformatindikatorsignal
(TFI-Signal), ein Sendeleistungssteuersignal (TPC-Signal) und ein
Signal-Geräuschplus-Störungs-Signal
(SNI-Signal) umfasst.
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Schritt
a) kann das Isolieren des besagten Transportformatindikatorsignals
für den
besagten Datenübertragungsblock
des besagten Störsignals und
die Verwendung des besagten Transportformatindikatorsignals zur
Bestimmung einer Ist-Übertragungsgeschwindigkeit
für diesen
Datenübertragungsblock
umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die Interferenzauslöschung oder
gemeinsame Detektion Zeitschlitz für Zeitschlitz in einem gesamten
Datenübertragungsblock
eines empfangenen Signals angewendet werden kann, wodurch Vorteile
für die
Demodulation von TFI-Daten und für
Messungen für
die Leistungssteuerung gewährleistet
werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt,
welche in der Lage ist, ein codiertes gewünschtes Signal aus einem empfangenen
zusammengesetzten Signal, welches aus dem codierten gewünschten
Signal und einem oder mehreren Störsignalen besteht, zu extrahieren,
wobei die Vorrichtung codierte Signale in einem Kommunikationssystem
verwendet und umfasst:
- a) einen ersten Signalprozessor,
der in der Lage ist, eine Übertragungsgeschwindigkeit
für wenigstens
eines der Störsignale
in einem Datenübertragungsblock
zu bestimmen
- b) einen zweiten Signalprozessor, der in der Lage ist, die bestimmte Übertragungsgeschwindigkeit des
wenigstens einen Störsignals
wenigstens einem Störsignal
in einem danach empfangenen Datenübertragungsblock zuzuweisen;
- c) einen dritten Signalprozessor zum Bestimmen des wenigstens
einen Störsignals
in dem danach empfangenen Datenübertragungsblock
unter Verwendung der bestimmten Übertragungsgeschwindigkeit;
und
- d) Subtraktionsmittel zum Extrahieren des codierten gewünschten
Signals in dem danach empfangenen Datenübertragungsblock durch Subtrahieren
des bestimmten wenigstens einen Störsignals von dem zusammengesetzten
Signal in dem danach empfangenen Datenübertragungsblock.
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Der
erste Signalprozessor ist in der Lage, für jeden empfangenen Signalcode
einzelne Signale zu verarbeiten, und Puffer- und Decoderschaltungen bestimmen Transportformatindikatorsignale
(TFI-Signale), um eine Übertragungsgeschwindigkeit
eines Datenübertragungsblockes
für wenigstens
ein Störsignal
zur Verfügung
zu stellen. Außerdem
ist ein Wege-Teiler zum Teilen des TFI-Signalwegs in einen ersten und einen
zweiten Signalweg vorgesehen, wobei im ersten Signalweg die TFI-Signale über ein Latch
geleitet werden, um dem ersten Signalprozessor ein TFI-Signal zur
Verfügung
zu stellen und dadurch die für
den besagten letzten Datenübertragungsblock
bestimmte Übertragungsgeschwindigkeit für den nächsten Datenübertragungsblock
zuzuweisen; und wobei im zweiten Signalweg die TFI-Signale zu einem
weiteren Signalprozessor geleitet werden, um die Übertragungsgeschwindigkeit
eines Ausgangssignals anzupassen.
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Günstigerweise
ist die Vorrichtung so beschaffen, dass der erste Signalprozessor
eine Batterie von Rake-Empfängern
umfasst, wobei jeder Rake-Empfänger
in der Lage ist, nur Signale zu demodulieren und zu entspreizen,
die einen mit dem Rake-Empfänger
verknüpften
Code besitzen, wobei jeder Rake-Empfänger in der Lage ist, ein Entscheidungsvariablensignal
auszugeben, welches an eine Entscheidungsvorrichtung angelegt wird,
welche in der Lage ist, den Ausgang zu begrenzen, und wobei die
Entscheidungsvorrichtung in der Lage ist, an eine Remodulations-/Respread-Einheit
auszugeben, welche in der Lage ist, ein remoduliertes und wieder
gespreiztes (respread) Signal einem Kanalrekonstruktionsfilter zur
Verfügung
zu stellen, wobei das Filter in der Lage ist, ein Kanalschätzungssignal
(CE1) von dem besagten Rake-Empfänger
zu empfangen, um ein rekonstruiertes Signal zur Verfügung zu
stellen, welches in ein Summierglied eingespeist wird, das ein Signal
liefert, welches anschließend
in einer Batterie von Subtrahierern subtrahiert wird, welche in
der Lage sind, ein Signal zu subtrahieren, das dem einzelnen rekonstruierten
Signal entspricht. Diese Vorrichtung kann einen weiteren Rake-Empfänger und einen
TFI-Puffer umfassen, wobei der weitere Rake-Empfänger in der Lage ist, das Signal
vom Subtrahierer zu verarbeiten, um zur Verfügung zu stellen:
- i. ein demoduliertes und entspreiztes Signal für den dedizierten
physischen Datenkanal-Puffer (DPDCH-Puffer); und
- ii. ein Transportformatindikatorsignal (TFI-Signal);
wobei
das TFI-Signal in dem TFI-Puffer zwischengespeichert wird und die Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt
und an die Übertragungsgeschwindigkeits-Anpassungsschaltung
weitergegeben wird.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
umfasst der erste Signalprozessor eine erste Vorrichtung für gemeinsame
Detektion (Joint Detection), wobei die Vorrichtung für gemeinsame
Detektion in der Lage ist, Signale im Hinblick auf ihre Signalcodes
zu verarbeiten, um dadurch TFI-Signale zu bestimmen.
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Ein
solcher erster Signalprozessor kann in der Lage sein, eine Vielzahl
von weiteren Steuersignalen zum Extrahieren des besagten gewünschten Signals
zur Verfügung
zu stellen.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird nunmehr, lediglich als Beispiel,
auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
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1 ein Blockschaltbild einer
Ausführungsform
eines Teils einer Basisstation eines Telekommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt; und
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2 ein Blockschaltbild einer
anderen Ausführungsform
eines Teils einer Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine erste Iteration der Interferenzauslöschung oder
gemeinsamen Detektion an ankommenden Signalen auf der Basis ausgeführt, dass
die Übertragungsgeschwindigkeiten
für die
einzelnen Signale dieselben sind wie für das jeweilige Signal im vorhergehenden Datenübertragungsblock.
Obwohl diese Annahme möglicherweise
nicht für
sämtliche
Signale richtig ist, dürfte
sie in den Fällen,
in denen eine große
Anzahl von Signalen vorliegt, für
die überwiegende
Mehrheit der Signale zutreffen. Falls die Übertragungsgeschwindigkeit
zum Beispiel für
90% der Signale richtig ist, so wären nominell 90% der Interferenz
auslöschbar.
Der erfolglose Versuch, die restlichen 10% Interferenz auszulöschen, würde weitere
10% hinzufügen,
womit im Idealfall ein Anteil von 20% der Interferenz verbleiben
würde.
Dies ergibt eine Verringerung der Interferenz um 7 dB, was ein sehr
nützlicher Start
ist.
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Es
ist leicht einzusehen, dass bei einer kleinen Anzahl aktiver Signale
der Vorgang der Interferenzauslöschung
oder gemeinsamen Detektion ohnehin nicht benötigt wird.
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Wie
oben erörtert
wurde, muss, um ein CDMA-Signal auf effiziente Weise zu demodulieren,
die Übertragungsgeschwindigkeit
dieses Signals bestimmt werden. Jedoch ist es infolge der Interferenz, die
durch das Vorhandensein anderer Gleichkanalsignale erzeugt wird,
erforderlich, diese Interferenz von dem Signal auszulöschen, bevor
die Übertragungsgeschwindigkeit
bestimmt werden kann. Wie oben erörtert wurde, gibt es zwei hauptsächliche
Verfahren zur Beseitigung der Auswirkungen dieser Interferenz, nämlich Interferenzauslöschung und
gemeinsame Detektion. Die vorliegende Erfindung wird weiter unten
im Hinblick auf diese beiden Methoden beschrieben, unter Bezugnahme
auf 1 bzw. 2.
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Es
wird zunächst
auf 1 Bezug genommen;
sie zeigt einen Teil einer Basisstation, welche eine Empfangsantenne
(Rx) 100, eine Sendeantenne (Tx) 300 und Verarbeitungsschaltungen
zum Abwärtsmischen
empfangener Signale und Aufwärtsmischen
von zum Senden bestimmten Signalen umfasst. Die Antenne 100 empfängt eine
Vielzahl von Funksignalen von einer Vielzahl von mobilen Endgeräten (nicht
dargestellt) in einer Funkzelle, welche die Basisstation enthält. Die
empfangenen Signale werden von der Antenne 100 zu einem
Mischer 102 weitergeleitet, wo sie unter Verwendung des
Ausgangssignals eines lokalen Oszillators (Mischoszillators) 104 abwärtsgemischt
werden. Wie es bei CDMA der Fall ist, hat jedes Funksignal einen
eindeutigen Code, so dass es von anderen, zur gleichen Zeit empfangenen
Funksignalen unterschieden werden kann. Die abwärtsgemischten Signale werden
zu einem Filter 106 weitergeleitet, und das gefilterte
Ausgangssignal 108 wird dann zu einer Batterie 110 von
Rake-Empfängern
geleitet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind vier Rake-Empfänger 112, 114, 116, 118 abgebildet,
wobei jedoch leicht einzusehen ist, dass entsprechend der Empfangskapazität der Basisstation
eine beliebige Anzahl von Rake-Empfängern verwendet werden kann.
Jeder Rake-Empfänger 112, 114, 116, 118 arbeitet
mit einem anderen Code, so dass jedes empfangene Signal individuell
verarbeitet werden kann. In diesem Beispiel arbeitet der Rake-Empfänger 112 mit
Code 1, der Rake-Empfänger 114 arbeitet
mit Code 2, der Rake-Empfänger 116 arbeitet
mit Code 3 und der Rake-Empfänger 118 arbeitet
mit Code 4.
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Jeder
Rake-Empfänger 112, 114, 116, 118 empfängt die
gesamte Vielzahl der gefilterten Signale, demoduliert und entspreizt
jedoch nur das Signal, das den mit dem betreffenden Empfänger verknüpften Code
besitzt, und gibt entsprechend dieser Demodulation und Entspreizung
ein Entscheidungsvariablensignal aus. Die Entscheidungsvariablensignale von
den einzelnen Rake-Empfängern 112, 114, 116, 118 werden
dann jeweils in eine der Entscheidungsvorrichtungen 122, 124, 126, 128 eingespeist,
bei denen es sich um Begrenzungsvorrichtungen handeln kann. Die
begrenzten Ausgangssignale werden anschließend in jeweilige Remodulations-/Respread-Einheiten 132, 134, 136, 138 eingespeist,
wo die Signale remoduliert und wieder gespreizt (respread) werden,
bevor sie in jeweilige Kanalrekonstruktionsfilter 142, 144, 146, 148 eingespeist
werden.
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Jeder
Rake-Empfänger 112, 114, 116, 118 gibt
außerdem
ein Kanalschätzungssignal
CE aus, wobei nur das Kanalschätzungssignal
CE1 vom Rake-Empfänger 112 dargestellt
ist. Jedes Kanalschätzungssignal
CE wird in jeweils eines der Kanalrekonstruktionsfilter 142, 144, 146, 148 eingespeist,
um die Rekonstruktion der einzelnen demodulierten und entspreizten
Signale zu ermöglichen.
Es ist anzumerken, dass, obwohl zum Zwecke der Übersichtlichkeit nur das Kanalschätzungssignal
CE1 dargestellt ist, selbstverständlich
auch die Rake-Empfänger 114, 116, 118 jeweils
ein Kanalschätzungssignal
CE2, CE3, CE4 (nicht dargestellt) erzeugen, welches in ein entsprechendes
Rekonstruktionsfilter 144, 146, 148 eingespeist
wird.
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Nachdem
die Signale rekonstruiert worden sind, werden sie im Summierglied 150 summiert,
so dass ein Signal 155 gebildet wird, welches eine Schätzung einer
verzögerten
Version des gefilterten Signals 108 ist, das, wie oben
beschrieben, in die Batterie 110 von Rake-Empfängern eingespeist
wird. Das Signal 155 wird dann in eine Batterie von Subtrahierern 162, 164, 166, 168 eingespeist.
Es ist leicht einzusehen, dass für
jedes zu extrahierende Signal jeweils ein Subtrahierer vorgesehen
ist, und dass mehr Subtrahierer erforderlich sind, wenn mehr als, wie
in der beschriebenen Ausführungsform,
vier Signale zu extrahieren sind. Ebenfalls in die Subtrahierer 162, 164, 166, 168 eingespeist
werden jeweilige Signale 172, 174, 176, 178,
welche von den Signalen abgegriffen werden, die an das Summierglied 150 angelegt
werden, wobei jedes Signal jeweils einem rekonstruierten Signal
entspricht. Die Subtrahierer 162, 164, 166, 168 subtrahieren
die Signale 172, 174, 176, 178 vom
Signal 155 und liefern Ausgangssignale 182, 184, 186, 188,
welche die "Interferenz" repräsentieren,
die durch das Vorhandensein der anderen Signale erzeugt wird. Zum
Beispiel entspricht das Ausgangssignal 182 dem ankommenden
Signal 108 (dasselbe wie Signal 155, wie oben
erläutert)
minus Signal 172, das heißt, dem Signal mit dem Code 1.
Analog entspricht das Ausgangssignal 184 dem Signal 108 minus
Signal 174 (Code 2), das Ausgangssignal 186 dem
Signal 108 minus Signal 176 (Code 3) und das Ausgangssignal 188 dem
Signal 108 minus Signal 178 (Code 4).
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Im
Interesse der Übersichtlichkeit
wird die anschließende
Verarbeitung des Signals 182 beschrieben, doch selbstverständlich werden
die Signale 184, 186, 188 auf eine analoge
Weise verarbeitet.
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Das
Signal 182 wird anschließend zu einem weiteren Subtrahierer 190 geleitet,
wo das Signal 182 von einer verzögerten Version des Signals 108 subtrahiert
wird. Das Signal 108 wird wie dargestellt in eine Verzögerungsschaltung 196 eingespeist,
welche das verzögerte
Signal 198 liefert. Die durch die Verzögerungsschaltung 196 bewirkte
Verzögerung ist
zu der Zeit äquivalent,
welche für
die Verarbeitung des Signals 108 durch die Batterie von
Rake-Empfängern 110,
die Entscheidungsvorrichtungen 122, 124, 126, 128,
die Remodulations-/Respread-Einheiten 132, 134, 136, 138,
die Kanalrekonstruktionsfilter 142, 144, 146, 148,
das Summierglied 150 und die Subtrahierer 162, 164, 166, 168 benötigt wird.
Der Subtrahierer 190 erzeugt ein Ausgangssignal 192, welches
das Signal mit dem Code 1 repräsentiert. Analog
werden auch die Ausgangssignale 184, 186, 188 zu
(aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellten) Subtrahierern weitergeleitet, wo sie von dem
verzögerten
Signal 198 subtrahiert werden, wodurch Ausgangssignale
erzeugt werden, welche die Signale mit den Codes 2, 3 und 4 repräsentieren.
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Die
einzelnen, jeweils einem der Codes 2, 3 und 4 entsprechenden Ausgangssignale
werden ebenfalls jeweils zu einem weiteren Rake-Empfänger (nicht
dargestellt) weitergeleitet und auf identische Art und Weise verarbeitet,
wodurch die Ausgangssignale erzeugt werden, die nachfolgend unter
Bezugnahme auf Code 1 beschrieben werden.
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Das
Ausgangssignal 192 wird anschließend zu einem weiteren Rake-Empfänger 202 weitergeleitet,
wo es demoduliert und entspreizt wird, wodurch die Ausgangssignale 212, 222, 232, 242 erzeugt
werden. Das Ausgangssignal 212 entspricht einem DPDCH-Probesignal,
welches zu einem DPDCH-Puffer 252 weitergeleitet wird.
Das DPDCH-Probesignal umfasst Weichentscheidungsvariable, die auf
der Basis einer Entspreizung entsprechend dem kleinsten aktuell
verfügbaren
Spreizfaktor erhalten werden. Das Ausgangssignal des Puffers 252 wird
an die Schaltung 262 angelegt, wo die Übertragungsgeschwindigkeit
angepasst und das DPDCH-Signal decodiert wird, was ein Ausgangsdatensignal 280 liefert.
Die Schaltung 262 kann jedoch die Übertragungsgeschwindigkeit
nicht anpassen und das Ausgangsdatensignal 280 nicht liefern,
ohne die Übertragungsgeschwindigkeit
zu kennen. Das Ausgangssignal 222 umfasst ein TFI-Signal,
welches zu einem TFI-Puffer 254 weitergeleitet wird. Das
Ausgangssignal des Puffers 254 wird an eine Schaltung 264 angelegt,
wo das TFI-Signal decodiert und die Übertragungsgeschwindigkeit
bestimmt wird. Das Ausgangssignal 274 der Schaltung 264 wird
an die Schaltung 262 angelegt, um die Übertragungsgeschwindigkeit
anzupassen und zu ermöglichen,
dass das Datensignal 280 ausgegeben wird. Das Ausgangssignal 274 wird
außerdem
zu einem Latch 290 weitergeleitet, welches mit dem Rake-Empfänger 112 verbunden
ist, zum Eingeben der aus dem letzten Datenübertragungsblock bestimmten Übertragungsgeschwindigkeit.
Diese Übertragungsgeschwindigkeit
wird anschließend
als eine Schätzung für den nächsten Datenübertragungsblock
verwendet.
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Das
Signal 232 umfasst ein TPC-Signal, welches verwendet wird,
um die Leistung zu steuern, mit der von der Basisstation zu dem
mobilen Endgerät gesendet
werden muss.
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Das
Signal 242 umfasst ein SNI-Signal, welches verwendet wird,
um ein Maß für den Signal-Geräusch-plus-Störungs-Abstand
zur Verfügung
zu stellen, der für
das spezielle Signal, das mit Code 1 empfangen wird, vorhanden ist.
Das Signal 242 wird in einem Komparator 272 mit
einem Schwellwert verglichen, um eine Reihe von Abwärtsstrecken-TPC-Bits zu
erzeugen, welche dem jeweiligen Endgerät anzeigen, ob seine Leistung
verringert oder erhöht
werden sollte. Das Ausgangssignal des Komparators 272 wird
in einem Modulator 284 moduliert, in einem Multiplexer 286 mit
anderen Daten gemischt, in einem Spreader 288 gespreizt,
in einem Mischer 292, der von einem lokalen Oszillator 294 ein
Eingangssignal erhält,
aufwärtsgemischt
und von einem Verstärker 296 verstärkt, bevor
es von der Antenne 300 gesendet wird.
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Die
anderen in den Multiplexer 286 eingegebenen Daten beinhalten
auf ähnliche
Weise verarbeitete SNI-Signale von den anderen weiteren Rake-Empfängern (nicht
dargestellt), welche den Codes 2, 3 und 4 entsprechen.
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Es
wird nun auf 2 Bezug
genommen; sie zeigt eine Anordnung, bei der gemeinsame Detektion
(Joint Detection) zur Beseitigung unerwünschter Signale angewendet
wird. Bauteile, welche bereits zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, sind
mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet.
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In 2 ist ein Teil einer Basisstation
dargestellt, welche eine Empfangsantenne (Rx) 100, eine
Sendeantenne (Tx) 300 und Verarbeitungsschaltungen
zum Abwärtsmischen
empfangener Signale und Aufwärtsmischen
von zum Senden bestimmten Signalen umfasst. Die Antenne 100 empfängt eine Vielzahl
von Funksignalen von einer Vielzahl von mobilen Endgeräten (nicht
dargestellt) in einer Funkzelle, welche die Basisstation enthält. Zur
Vereinfachung der Erklärung
wird die Verarbeitung der empfangenen Signale unter Bezugnahme auf
vier Signale beschrieben, die jeweils einen eindeutigen Code haben,
zum Beispiel wie oben Code 1, Code 2, Code 3 und Code 4. Die empfangenen
Signale werden von der Antenne 100 zu einem Mischer 102 weitergeleitet,
wo sie unter Verwendung des Ausgangssignals eines lokalen Oszillators 104 abwärtsgemischt
werden. Wie es bei CDMA der Fall ist, hat jedes Funksignal einen
eindeutigen Code, so dass es von anderen, zur gleichen Zeit empfangenen
Funksignalen unterschieden werden kann. Die abwärtsgemischten Signale werden
zu einem Filter 106 weitergeleitet, und das gefilterte
Ausgangssignal 108 wird dann zu einer Vorrichtung für gemeinsame
Detektion 400 geleitet. Die Vorrichtung 400 verarbeitet
das gefilterte Ausgangssignal 108, so dass ein TFI-Signal, ein TPC-Signal
und ein SNI-Signal für
jeden Code erzeugt werden; der Einfachheit wegen sind nur Code 1
und Code 4 dargestellt, doch selbstverständlich sind die Codes 2 und
3 identisch.
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Für Code 1
ist dargestellt, dass die Vorrichtung 400 ein TFI-Signal 402,
ein TPC-Signal 404 und ein SNI-Signal 406 erzeugt.
Analog sind für
Code 4 ein TFI-Signal 412, ein TPC-Signal 414 und
ein SNI-Signal 416 dargestellt. Die TFI-Signale 402, 412 werden
an jeweils eine Schaltung 420, 430 angelegt, wo
sie zwischengespeichert und decodiert werden. Die Ausgangssignale 422, 432 der
Schaltungen 420, 430 werden an eine zweite Vorrichtung
für gemeinsame
Detektion 500 angelegt. Die Signale 422, 432 werden
außerdem
zu jeweils einer Datenübertragungsblock-Latch-Vorrichtung 440, 450 weitergeleitet,
deren Ausgangssignale 442, 452 verwendet werden,
um Übertragungsgeschwindigkeits-Informationen
für den
nächsten
Datenübertragungsblock
des jeweiligen Signals mit dem Code 1 bzw. mit dem Code 4 in die
Vorrichtung für
gemeinsame Detektion 400 einzugeben.
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Die
TPC-Signale 404, 414 werden verwendet, um Informationen
zur Steuerung der Leistung zur Verfügung zu stellen, mit welcher
von der Basisstation zu dem mobilen Endgerät gesendet werden muss. Die
SNI-Signale 406, 416 werden
verwendet, um dem mobilen Endgerät
eine Angabe über
die auftretende Interferenz zur Verfügung zu stellen.
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Zum
Zwecke der Übersichtlichkeit
ist die nachfolgende Verarbeitung nur für das Signal 406 dargestellt.
Das Signal 406 wird in einem Komparator 272 mit
einem Schwellwert verglichen, und wenn das Signal 406 über dem
Schwellwert liegt, wird ein Ausgangssignal geliefert, welches einen
Schalter 282 durchläuft,
in einem Modulator 284 moduliert wird, in einem Multiplexer 286 mit
anderen Daten gemischt wird, in einem Spreader 288 gespreizt
wird, in einem Mischer 292, der von einem lokalen Oszillator 294 ein Eingangssignal
erhält,
aufwärtsgemischt
wird und von einem Verstärker 296 verstärkt wird,
bevor es von der Antenne 300 gesendet wird.
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Die
anderen in den Multiplexer 286 eingegebenen Daten beinhalten
auf ähnliche
Weise verarbeitete SNI-Signale von den anderen weiteren Rake-Empfängern (nicht
dargestellt), welche den Codes 2, 3 und 4 entsprechen.
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Die
gefilterten Eingangssignale 108 werden außerdem in
eine Verzögerungsschaltung 196 eingespeist.
Die Verzögerung
der Schaltung 196 ist so gewählt, dass sie die Verzögerungen
kompensiert, welche durch die gemeinsame Detektion in der Vorrichtung 400 und
durch das Zwischenspeichern und Decodieren in den Schaltungen 420, 430 verursacht werden.
Das verzögerte
Signal 198 ist wie dargestellt das Eingangssignal für die Vorrichtung
für gemeinsame
Detektion 500. Wie oben erläutert, werden die Signale 422, 432 verwendet,
um Übertragungsgeschwindigkeits-Informationen
zur Verfügung
zu stellen, welche verwendet werden, um mittels der Vorrichtung 500 DPDCH-Signale 510, 520, 530, 540 bereitzustellen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (nicht dargestellt) kann die erste Batterie 110 von
Rake-Empfängern 112, 114, 116, 118 durch
eine Vorrichtung für
gemeinsame Detektion 400 ersetzt werden, um die Übertragungsgeschwindigkeit
zu bestimmen, so dass die Signale in den weiteren Rake-Empfängern wie
oben beschrieben decodiert werden können.