DE69936622T2

DE69936622T2 - Übertragungsverfahren in einem Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff

Info

Publication number: DE69936622T2
Application number: DE69936622T
Authority: DE
Inventors: Hikmet Sari
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-10-05
Also published as: ATE368330T1; US6556558B1; EP0994580B1; DE69936622D1; FR2784823B1; JP2000138974A; EP0994580A1; FR2784823A1

Description

Die vorliegende Erfahrung bezieht sich allgemein auf Funkkommunikationssysteme mit so genanntem Vielfachzugriff.
Es sind verschiedene Vielfachzugriffstechniken bekannt, insbesondere die Technik des Vielfachzugriffs mit Codeteilung oder AMRC oder CDMA (für „code-division multiple access" auf Englisch), oder auch die Technik des Vielfachzugriffs mit Zeitteilung oder AMRT oder TDMA (für auf Englisch „time division multiple access").
Ganz allgemein ist CDMA in den letzten Jahren sehr in Mode gekommen und wird nun bei einer Vielzahl von Standards für Erdkommunikation sowie für Satellitensysteme eingesetzt.
Bei CDMA gibt es zwei Grundtechniken. Die erste verwendet Pseudozufallsfolgen für eine Spreizung des Spektrums beim Senden und eine Entspreizung beim Empfangen. Im Folgenden bezeichnen wir diese Technik als PN-CDMA (vom Englischen „pseudo-noise CDMA"). Die zweite Technik verwendet orthogonale Folgen wie z.B. die Walsh-Hadamard-Folgen. Diese Technik wird im Folgenden als OCDMA (vom Englischen „Orthogonal CDMA") bezeichnet.
Wir wiederholen kurz die Prinzipien der Vielfachzugriffstechniken, wie z.B. die vorstehend erwähnten TDMA-, OCDMA- und PN-CDMA-Techniken.
Wir wollen ein Punkt-Mehrpunkt-Funkkommunikationssystem betrachten, bei dem eine Zentralstation N Nutzer bedient.
Die TDMA-Technik besteht darin, die Signale der verschiedenen Nutzer in der Zeit zu multiplexen, um ein Zeitmultiplex zu bilden, das auch als Rahmen bezeichnet wird. Der Rahmen des aufsteigenden Kanals wird somit in N Zeiteinheiten oder Zeitintervalle oder auf Englisch „time-slots" eingeteilt, und jedes Zeitintervall wird einem Nutzer zugewiesen. Mit anderen Worten, die von den verschiedenen Nutzern ausgehenden Signale werden zeitlich getrennt, so dass sie von der Zentralstation ohne irgendeine gegenseitige Interferenz erfasst werden können. Wenn W das Band ist, das für die Übertragung einer Übertragungsgeschwindigkeit von D Baud bei der verwendeten Modulationstechnik erforderlich ist, so benötigt ein TDMA-System mit N Nutzern, die jeweils eine Übertragungsgeschwindigkeit von D Baud übertragen, ein Frequenzband mit N·WHz.
Allgemein basiert das CDMA auf der Spektrumsspreizung durch Direktfolge, die ihren Ursprung im militärischen Nachrichtenwesen hat. Die beiden Attribute der Spreizung des Spektrums sind die Diskretion (das Signal wird im Rauschen versenkt) und die Festigkeit gegenüber Störquellen mit schmalem Band.
OCDMA ist eine Technik, die untereinander einwandfrei orthogonale Folgen nutzt. Somit ist die gegenseitige Interferenz zwischen den gespreizten Signalen, die von den verschiedenen Nutzern ausgehen, gleich null. Wenn das verfügbare Band auf dem aufsteigenden Kanal zur Zentralstation N mal das Band ist, das für jeden einzelnen Nutzer erforderlich ist, dann können exakt N Nutzer bei OCDMA bedient werden, denn die Anzahl der orthogonalen Folgen mit der Länge N ist N. Dieses weist daraufhin, dass die Kapazität der OCDMA genau gleich derjenigen der TDMA ist.
Bei der PN-CDMA-Technik sind die Spreizungsfolgen Pseudozufallsfolgen und sind also nicht orthogonal. Folglich kommt es zu einer Interferenz sobald zwei aktive Nutzer vorhanden sind. Wenn alle Signale gleich stark sind, so hat die störende Beeinflussung eines Nutzers gegenüber einem anderen eine Stärke 1/N, wenn die Stärke des Nutzsignals auf 1 genormt ist. Wenn p Nutzer aktiv sind, empfangt jeder Nutzer eine Interferenz (p–1)/N von den anderen p–1 Nutzern. Wenn man davon ausgeht, dass N Nutzer aktiv sind, ist das Verhältnis von Nutzsignal bezogen auf die gesamte Interferenz dann gleich N–1/N (ungefähr gleich 1), was anzeigt, dass es nicht möglich ist, N Nutzer in einem System PN-CDMA zu haben, das einen Spreizungsfaktor N hat. Die Anzahl der Nutzer, die man bedienen kann, steht in direktem Zusammenhang mit der Abschwächung, die man zu akzeptieren bereit ist. Wenn man zum Beispiel die Interferenz auf 30% der Stärke des Nutzsignals begrenzen will, muss die Anzahl der Nutzer auf 0,3 N begrenzt werden, was mehr als drei Mal geringer ist als die Kapazität der Systeme TDMA und OCDMA.
Aus Vorstehendem kann man festhalten, dass die kleinste Kapazität bei PN-CDMA gegeben ist. Man kann sogar der Ansicht sein, dass diese Technik keine natürliche Vielfachzugriffstechnik ist, denn aus ihr ergibt sich eine Interferenz sobald zwei aktive Nutzer vorhanden sind, wohingegen die anderen Techniken bis zu einer Nutzeranzahl N eine Interferenz strikt Null ergeben. Hingegen gestatten die herkömmliche TDMA und OCDMA nicht das Hinzufügen eines einzigen zusätzlichen Nutzers, wenn diese Höchstzahl erreicht ist.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in einer Variante dieser Vielfachzugriffstechniken mit einer höheren Kapazität als die bekannten Techniken.
Spezieller besteht ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung in einem Übertragungsverfahren für ein Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff mit orthogonalen Übertragungsmitteln, das im Stande ist, eine Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Übertragungsmitteln dieses Systems zu unterstützen, und bei dem keinerlei Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses bei einer Anzahl von Nutzern kleiner oder gleich N erzielt wird, und bei dem die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses minimal ist, wenn die Anzahl der Nutzer größer als N wird.
Somit hat die vorliegende Erfindung ein Übertragungsverfahren in einem Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff mit orthogonalen Übertragungsmitteln zum Gegenstand, wobei dieses Verfahren im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einer Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Übertragungsmitteln dieses Systems:

– mindestens eines dieser Übertragungsmittel zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird,
– die Nutzer, die ein Übertragungsmittel gemeinsam nutzen, im Laufe der Zeit wechseln, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Nutzung ergibt, unter den verschiedenen Nutzern bestmöglich verteilt wird,
– diese Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses außerdem reduziert wird, indem die Signale, die Nutzern entsprechen, welche ein und dasselbe Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt nutzen, durch ihren Sendepegel differenziert werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung für die Ausführung eines solchen Verfahrens.
FR-A-2719959 (ALCATEL) beschreibt ein System, wo ein Zeitkanal gemeinsam von zwei Nutzern benutzt wird.
Weitere Gegenstände und Kennzeichen der vorliegenden Erfindung treten beim Lesen der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zutage, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei:
1 ein erstes Beispiel für die Zuweisung von Übertragungsmitteln gemäß der Erfindung veranschaulichen soll,
2 ein zweites Beispiel für die Zuweisung von Übertragungsmitteln gemäß der Erfindung veranschaulichen soll,
3 ein drittes Beispiel für die Zuweisung von Übertragungsmitteln gemäß der Erfindung veranschaulichen soll,
4 das Prinzip der Sendepegel-Differenzierung der Signale, die Nutzern entsprechen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ein und dasselbe Mittel benutzen, veranschaulichen soll,
5 den Mitteltyp veranschaulichen soll, der in einer Sendevorrichtung gemäß der Erfindung vorzusehen ist,
6 den Mitteltyp veranschaulichen soll, der in einer Empfangsvorrichtung gemäß der Erfindung vorzusehen ist.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die Kapazität von Vielfachzugriffstechniken, die orthogonale Übertragungsmittel nutzen, zu erhöhen, wie insbesondere OCDMA (wobei diese Übertragungsmittel dann Spreizungsfolgen sind) oder TDMA (wobei diese Übertragungsmittel dann Zeitkanäle oder „time-slots" sind). Die Beschreibung erfolgt für OCDMA, aber sie ist ebenfalls insbesondere auf TDMA anwendbar, wobei gemäß gleicher Methode und gleichem Gedankengang vorgegangen wird.
Beispielhaft betrachten wir ein System mit einem Spreizungsfaktor N, in dem man N+1 Nutzer unterbringen will. Anders ausgedrückt: man will bezogen auf die maximale Kapazität, die N ist, einen zusätzlichen Nutzer unterbringen. Beispiele für die Zuweisung werden in 1 und 2 beispielhaft für N=8 und M=9 beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel für die Nutzung von acht orthogonalen Folgen, geschrieben als s₁, s₂, ..., s₈, durch neun Nutzer geschrieben als u₁, u₂, ..., u₉. Zum Zeitpunkt t=1 wird die Folge s₁ den Nutzern u₁ und u₂ zugewiesen, während jede der sieben restlichen Folgen jeweils einem der anderen Nutzer zugewiesen wird. Somit besteht zum Zeitpunkt t=1 eine Kollision zwischen den Nutzern u₁ und u₂, denn sie interferieren miteinander. Zum Zeitpunkt t=2 sind es die Nutzer u₂ und u₃, die in Kollision geraten, da die Folge s₂ den Nutzern u₂ und u₃ zugewiesen ist, während jede der sieben übrigen Folgen einem der anderen Nutzer zugewiesen ist. Zum Zeitpunkt t=3 sind es die Nutzer u₃ und u₄, die in Kollision geraten, da die Folge s₃ den Nutzern u₃ und u₄ zugewiesen ist, während jeder der sieben anderen Nutzer eine der sieben übrigen orthogonalen Folgen nutzt. Und so weiter....
So gibt es zu jedwedem Zeitpunkt eine Kollision zwischen zwei Folgen, während jede der sieben übrigen Folgen einem der anderen Nutzer zugewiesen ist. Man bemerkt auch, dass ein bestimmter Nutzer an zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten in Kollision gerät, einmal mit jedem seiner Nachbarn. Beispielsweise ist u₂ zum Zeitpunkt t=2 mit u₁ in Kollision und mit u₃ zum Zeitpunkt t=3. Der Begriff Nachbar ist kreisförmig und die Nachbarn von u₉ sind also u₈ und u₁. Nach den beiden aufeinander folgenden Kollisionen bleibt ein bestimmter Nutzer sieben Einheitszeitpunkte lang ohne Kollision (ein Einheitszeitpunkt kann vor allem gebildet werden durch eine Symbol-Periode oder Dauer eines zu übertragenden Symbols).
2 zeigt ein anderes Beispiel, bei dem die Kollisionen für einen bestimmten Nutzer nicht aufeinander folgen. Genauer gesagt bleibt ein Nutzer nach einer Kollision drei Einheitszeitpunkte lang ohne Kollision, tritt erneut in Kollision, und bleibt dann vier Einheitszeitpunkte lang ohne Kollision und dieser regelmäßige Prozess beginnt erneut.
Beispielsweise in u₁ zum Zeitpunkt t=1 mit u₂ in Kollision, dann zum Zeitpunkt t=5 mit u₉ in Kollision, dann zum Zeitpunkt t=10 erneut in Kollision mit u₂, und so weiter...
3 zeigt ein Beispiel für die Nutzung von acht orthogonalen Folgen, ebenfalls geschrieben als s₁, s₂, ..., s₈, durch zehn Nutzer geschrieben als u₁, u₂, ..., u₉, u₁₀, wobei dieses Beispiel also N=8 und M=10 entspricht. Hier besteht zum Zeitpunkt t=1 Kollision gleichzeitig zwischen u₁ und u₂ (die im vorliegenden Fall die gleiche Folge s₁ nutzen) und zwischen u₆ und u₇ (die im vorliegenden Fall die gleiche Folge s₅ nutzen). Zum folgenden Zeitpunkt besteht Kollision zwischen zum einen u₂ und u₃ (die im vorliegenden Fall die gleiche Folge s₂ nutzen) und zum anderen zwischen u₇ und u₈ (die im vorliegenden Fall die gleichen Folge s₆ nutzen), und so weiter...
Es versteht sich, dass andere Beispiele als diejenigen, die durch die 1 bis 3 veranschaulicht werden, denkbar sein können, und dass es nicht möglich ist, sie hier alle erschöpfend zu beschreiben.
Zum Beispiel könnten in den 1 bis 3 die Folge oder die Folgen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemeinsam benutzt wird/werden, zu den verschiedenen Zeitpunkten die gleichen sein, sobald zu jedem Zeitpunkt die nicht gemeinsam benutzten Folgen von der oder den gemeinsam benutzten Folge/n verschieden sind, und voneinander verschieden.
Ebenso könnte in den 1 bis 3 die Zuweisung der nicht gemeinsam benutzten Folgen anders sein als die beispielhaft auf diesen Figuren veranschaulichte Zuweisung, sobald zu jedem Zeitpunkt diese nicht gemeinsam benutzten Folgen voneinander verschieden sind und verschieden sind von der oder den gemeinsam benutzten Folge/n.
Außerdem könnte insbesondere in 3 zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine einzige Folge von mehr als zwei Nutzern gemeinsam benutzt werden, anstatt zwei Folgen, die wie veranschaulicht jeweils von zwei Nutzern gemeinsam benutzt werden.
Außerdem wurden die Werte N=8 und M=9 oder M=10 natürlich nur beispielhaft genommen.
So ist es gemäß der Erfindung allgemein so, dass mindestens ein Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird und die Nutzer, die ein Mittel gemeinsam nutzen, wechseln im Laufe der Zeit, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Benutzung ergibt, bestmöglich unter den verschiedenen Nutzern verteilt wird.
Es ist außerdem erforderlich, die Interferenzen zu bekämpfen, die sich aus dieser gemeinsamen Benutzung von Folgen ergeben. Eine mögliche Lösung wäre die Nutzung einer Fehler korrigierenden Codierung, die im Stande ist, die Fehler zu korrigieren, die aus diesen Kollisionen in regelmäßigen Abständen resultieren. Jedoch benötigen die herkömmlichen Fehlerkorrekturcodes mindestens zwei Redundanzsymbole pro Block, um einen Symbolfehler zu korrigieren. Mit anderen Worten: bei dieser Vorgehensweise verliert jeder Nutzer 2/(N+1)tel seiner Kapazität, damit ein zusätzlicher Nutzer hinzugefügt werden kann.
Die vorliegende Erfindung erlaubt gemäß ihrer nun folgenden Beschreibung außerdem die Erhöhung der Anzahl der Nutzer, ohne deren Übertragungsgeschwindigkeit zu reduzieren, wobei gleichzeitig die Interferenzen bekämpft werden, die sich aus einer solchen gemeinsamen Benutzung von Mitteln ergeben.
Wir nehmen erneut Bezug auf zum Beispiel 1. Zum Zeitpunkt t=1 befinden sich die Nutzer u₁ und u₂ in Kollision. Anstatt Symbole zu senden, die ihre Werte aus dem gleichen Alphabet mit dem gleichen Sendepegel entnehmen, verdoppelt man den Sendepegel des Symbols, das von einem dieser Nutzer, zum Beispiel u₁, gesendet wird. Beispielsweise nimmt wie in 4 veranschaulicht im Falle eines binären Alphabets das Symbol, welches vom Nutzer u₁ gesendet wird, seine Werte aus dem Alphabet (–2, +2), während der Nutzer u₂ wie die anderen Nutzer Symbole sendet, die ihre Werte aus dem Alphabet (–1, +1) entnehmen.
Bei Nichtvorhandensein von Rauschen ist das Signal r(s₁), das empfangen und von der Folge s₁ entspreizt wird, die Summe der Symbole, die von u₁ und u₂ gesendet werden. Dieses nimmt dann seine Werte aus dem Alphabet (–3, –1, +1, +3) wie ebenfalls in 4 illustriert.
Wie ebenfalls in 4 illustriert wird, ist das von u₁ gesendete Symbol eine –1, wenn das empfangene Signal den Wert –3 oder –1 hat, und das von u₁ gesendete Symbol ist im gegenteiligen Fall eine +1. Was das von u₂ gesendete Signal betrifft, so ist dieses eine –1, wenn das empfangene Signal den Wert –3 oder +1 hat, und eine +1, wenn das empfangene Signal den Wert –1 oder +3 hat.
Allgemeiner und wie ebenfalls in 4 veranschaulicht kann bei Vorhandensein von Rauschen der Erkennungsprozess beim Empfang wie folgt dargestellt werden:
â₁(u₁) = –1 und â₁ (u₂) = –1 wenn r₁(s₁) < –2
â₁(u₁) = –1 und â₁(u₂). +1 wenn –2 < r₁(s₁) < 0
â₁(u₁) = +1 und â₁(u₂) = –1 wenn 0 < r₁(s₁) < +2
â₁(u₁) = +1 und â₁(u₂) = +1 wenn 2 < r₁(s₁)
Bei diesen Gleichungen stellt â_i(u_i) das Ergebnis der Decodierung dar, die beim Empfangen an dem Symbol erfolgt, das vom Nutzer u_i zum Zeitpunkt t=i gesendet wird, und r₁(s₁) bedeutet das Signal, das zum Zeitpunkt t=i nach Spreizung durch die Folge s₁ empfangen wird.
Diese Decodierung erfolgt im vorliegenden Fall durch Vergleich des Signals r_i(s_i) bezogen auf verschiedene Entscheidungsschwellen, was den verschiedenen möglichen Kombinationen für die verschiedenen Werte der verschiedenen Alphabete entspricht, die von den verschiedenen Nutzern verwendet werden, die ein und dieselbe Folge zum betrachteten Zeitpunkt gemeinsam benutzen. So haben diese Entscheidungsschwellen bei dem betrachteten Beispiel die Pegel –2, 0, +2.
Man kann somit die von u₁ und u₂ gleichzeitig unter Verwendung der gleichen Spreizungsfolge s₁ gesendeten Symbole erfassen. Falls die von u₁ und u₂ gesendeten Symbole ihre Werte aus dem gleichen Alphabet nehmen würden, zum Beispiel (–1, +1), würde das empfangene und von der Folge s₁ entspreizte Signal r(s₁) hingegen seine Werte aus dem Alphabet (–2, 0, +2) entnehmen. Der Wert 0 wäre dann von Mehrdeutigkeit gekennzeichnet, da er entweder dem Senden des Symbols +1 durch u₁ und des Symbols –1 durch u₂ entsprechen könnte, oder dem Senden des Symbols –1 durch u₁ und des Symbols +1 durch u₂, daher ist es unmöglich die Symbolfolgen wiederzugeben, die von den Nutzern u₁ und u₂ gesendet wurden.
Zum folgenden Zeitpunkt (t=2) ist es das Alphabet eines der Nutzer u₂ und u₃, zum Beispiel u₂, das (–2, +2) ist, während alle anderen Nutzer und insbesondere u₃ Symbole eines Alphabets (–1, +1) senden. Durch den gleichen Gedankengang wie vorstehend kann man die von u₂ und u₃ gesendeten Symbole erkennen, ohne die Fehlerrate zu beeinträchtigen.
Das Verfahren geht so weiter, indem dem Nutzer u₃ zu einem Zeitpunkt t=3 ein Alphabet (–2, +2) gegeben wird, dem Nutzer u₄ zum Zeitpunkt t=4, und so weiter. So sendet bei dem auf 1 veranschaulichten Beispiel jeder Nutzer, wenn er an der Reihe ist, in einem von neun Fällen Symbole eines Alphabets (–2, +2). In einem System mit N orthogonalen Folgen, kommt das Alphabet (–2, +2) somit ein Mal alle N+1 Symbole und somit sind die Kosten in durchschnittlicher Stärke der Erhöhung der Kapazität eines Nutzers
Das ist die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses (S/B) ausgedrückt in dB. Beispielsweise ist für N=64 die Abschwächung 0,2 dB. Mit N=128 ist die Abschwächung nur 0,1 dB pro Nutzer und man kann somit 10 Nutzer hinzufügen, wenn man eine Abschwächung der Leistungen um 1 dB akzeptiert.
Es versteht sich, dass 4 nur als Beispiel angegeben wird, das eine solche Technik veranschaulichen soll.
Beispielsweise könnten die Alphabete anders sein als die betrachteten Alphabete (–2, +2) und (–1, +1), sobald sie die angestrebte Differenzierung ermöglichen.
Falls mehr als zwei Nutzer ein und dieselbe Folge gemeinsam benutzen, wären außerdem mehr als zwei Alphabete zu verwenden, um die angestrebte Differenzierung zu ermöglichen.
So wird allgemein gemäß dieser Technik die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses reduziert, indem man die Signale, die Nutzern entsprechen, die gemeinsam ein und dasselbe Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt benutzen, durch ihre Sendepegel differenziert.
Wie die PN-CDMA ermöglicht die so beschriebene Technik es, die Anzahl der Nutzer zu erhöhen, indem man eine Abschwächung der Leistungen akzeptiert, aber im Gegensatz zur PN-CDMA ist die Abschwächung null bis die Nutzeranzahl N erreicht, während die Leistungen des PN-CDMA unannehmbar werden lange bevor die Anzahl der Nutzer diese Zahl erreicht hat.
Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls eine Sende- und eine Empfangsvorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens zum Gegenstand.
In bekannter Art und Weise kann eine Sendevorrichtung wie in 5 veranschaulicht funktionell aufgegliedert werden in:

– Mittel 1 zur Codierung von zu übertragenden Informationen,
– Mittel 2, die hier als Vielfachzugriffsmittel bezeichnet werden, die eine Formatierung in das Übertragungsformat ermöglichen, das der betrachteten Vielfachzugriffstechnik entspricht,
– Mittel 3 zur Modulation und zum funktechnischen Senden. Umgekehrt kann eine Empfangsvorrichtung wie in 6 veranschaulicht aufgegliedert werden in:
– Mittel 4 zum Funkempfangen und zur Demodulation, die umgekehrte Arbeitsvorgänge zu denjenigen ausführen, die von den Mitteln 3 durchgeführt werden,
– Mittel 5, die hier ebenfalls als Vielfachzugriffsmittel bezeichnet werden, die umgekehrte Arbeitsvorgänge zu denjenigen ausführen, die von den Mitteln 2 durchgeführt werden,
– Mittel 6 zum Decodieren, die umgekehrte Arbeitsvorgänge zu denjenigen ausführen, die von den Mitteln 1 durchgeführt werden.

Gemäß der Erfindung beinhalten die Vielfachzugriffsmittel 2 und 5 Mittel zur Nutzung eines Übertragungsmittels, so dass bei einer Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Mitteln dieses Systems:

– mindestens eines dieser Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird,
– die Nutzer, die ein Mittel gemeinsam benutzen, im Laufe der Zeit wechseln, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Benutzung ergibt, bestmöglich unter den verschiedenen Nutzern verteilt wird.

Solche Mittel arbeiten gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, von dem Beispiele in den 1 bis 3 veranschaulicht wurden. Da ihre praktische Ausführung keine besonderen Schwierigkeiten aufwirft, müssen diese Mittel hier nicht detaillierter als durch ihre Funktion beschrieben werden.
Außerdem erfordert die Auswahl des zu verwendenden Übertragungsmittels in den verschiedenen Sende- und Empfangsvorrichtungen des betrachteten Systems eine Koordinierung innerhalb dieses Systems und eine entsprechende Informierung dieser Sende- und Empfangsvorrichtungen. Da jedoch diese Koordinations- und Informationsvorgänge in solchen Systemen üblich sind, bedarf es hier keiner spezifischen Beschreibung.
Ebenfalls gemäß der Erfindung beinhalten die Mittel 1 zur Codierung von zu übertragenden Informationen Mittel zum Differenzieren der Signale, die verschiedenen Nutzern entsprechen, welche zu einem bestimmten Zeitpunkt ein und dasselbe Mittel gemeinsam benutzen, durch deren Sendepegel.
Und ebenso beinhalten die Mittel 6 zur Decodierung von empfangenen Informationen Mittel zum Vergleichen des empfangenen Signalpegels bezogen auf verschiedene Entscheidungsschwellen, die den verschiedenen möglichen Kombinationen von verschiedenen Sendepegeln für die Nutzer entsprechen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ein und dasselbe Mittel gemeinsam benutzen.
Derartige Mittel arbeiten ebenfalls gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, wovon ein Beispiel in 4 veranschaulicht wird. Da ihre praktische Ausführung auch keine besonderen Schwierigkeiten aufwirft, brauchen diese Mittel hier auch nicht detaillierter als durch ihre Funktion beschrieben werden.
Die Auswahl der Sendepegel und folglich der Entscheidungsschwellen, die in den verschiedenen Sende- und Empfangsvorrichtungen des betrachteten Systems verwendet werden sollen, erfordert ebenso eine Koordinierung innerhalb dieses Systems und eine entsprechende Informierung dieser Sende- und Empfangsvorrichtungen. Ebenso sind solche Koordinations- und Informationsvorgänge in derartigen Systemen üblich und sie erfordern also keine spezielle Beschreibung.

Claims

Übertragungsverfahren in einem Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff mit orthogonalen Übertragungsmitteln, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einer Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Übertragungsmitteln dieses Systems: – mindestens eines dieser Übertragungsmittel (s₁, ..., s₈) zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird, – die Nutzer, die ein Übertragungsmittel gemeinsam nutzen, im Laufe der Zeit wechseln, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Nutzung ergibt, unter den verschiedenen Nutzern (u₁, ..., u₉) bestmöglich verteilt wird, – diese Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses außerdem reduziert wird, indem die Signale, die Nutzern entsprechen, welche ein und dasselbe Mittel zu einem bestimmten Zeitpunkt nutzen, durch ihren Sendepegel differenziert werden.
Sendevorrichtung für Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff mit orthogonalen Übertragungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes einschließt: – Mittel (2) zur Nutzung eines Übertragungsmittels, so dass bei einer Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Übertragungsmitteln dieses Systems: – mindestens eines dieser Übertragungsmittel (s₁, ..., s₈) zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird, – die Nutzer, die ein Übertragungsmittel gemeinsam nutzen, im Laufe der Zeit wechseln, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Nutzung ergibt, unter den verschiedenen Nutzern (u₁, ..., u₉) bestmöglich verteilt wird, – Mittel (1) zur Differenzierung der Signale, die von verschiedenen Nutzern gesendet werden, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ein und dasselbe Mittel gemeinsam benutzen, durch ihren Sendepegel.
Empfangsvorrichtung für Funkkommunikationssystem mit Vielfachzugriff mit orthogonalen Übertragungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes einschließt: – Mittel (5) zur Nutzung eines Übertragungsmittels, so dass bei einer Anzahl M von Nutzern größer als die Anzahl N von Übertragungsmitteln dieses Systems: – mindestens eines dieser Übertragungsmittel (s₁, ..., s₈) zu einem bestimmten Zeitpunkt von mindestens zwei Nutzern gemeinsam benutzt wird, – die Nutzer, die ein Übertragungsmittel gemeinsam nutzen, im Laufe der Zeit wechseln, so dass die Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, die sich aus dieser gemeinsamen Nutzung ergibt, unter den verschiedenen Nutzern (u₁, ..., u₉) bestmöglich verteilt wird, – Mittel (6) zum Vergleichen eines empfangenen Signalpegels bezogen auf verschiedene Entscheidungsschwellen, die den verschiedenen möglichen Kombinationen von verschiedenen Sendepegeln für Nutzer entsprechen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ein und dasselbe Mittel gemeinsam benutzen.