FI114058B - Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin - Google Patents

Description

, 114058

Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin

Keksinnön alue

Keksintö liittyy menetelmään ja vastaanottimeen, jotka on tarkoitettu käytettäväksi CDMA-järjestelmässä, jossa useiden käyttäjien signaalit ilmais-5 taan vastaanotetusta signaalista samanaikaisesti.

Asiaan liittyvän tekniikan kuvaus CDMA on monikäyttäjäliikennöintitapa, joka perustuu hajaspektri-tekniikkaan. Aikaisemmin laajasti käytettyjen FDMA- ja TDMA-menetelmien ohella on CDMA:ta viime aikoina sovellettu solukkoradiojärjestelmissä.

10 CDMA:lla on useita etuja verrattuna aikaisempiin menetelmiin, mukaan lukien taajuussuunnittelun yksinkertaisuus ja spektritehokkuus.

CDMA-menetelmässä kapeakaistainen käyttäjädatasignaali kerrotaan suhteellisen laajalle kaistalle hajotuskoodilla, jolla on merkittävästi leveämpi kaista kuin datasignaalilla. Muutamissa tunnetuissa koejärjestelmissä 15 on käytetty sellaisia kaistanleveyksiä kuin 1,25 MHz, 10 MHz ja 25 MHz. Kun datasignaali kerrotaan, se leviää koko käytettävälle kaistalle. Kaikki käyttäjät lähettävät samanaikaisesti käyttäen samaa taajuuskaistaa. Kullakin yhteydellä tukiaseman ja matkaviestimen välillä käytetään erillistä hajotuskoodia ja eri käyttäjien signaalit voidaan tunnistaa toisistaan vastaanottimissa kunkin käyt-<Vt 20 täjän hajotuskoodin perusteella. Tarkoituksena on valita hajotuskoodit siten, että ne ovat keskenään ortogonaaliset, ts. ne eivät korreloi toistensa kanssa.

\ Perinteisellä tavalla toteutetussa CDMA-vastaanottimessa korre- '· ; laattorit on synkronoitu halutulla signaalilla, joka ilmaistaan hajotuskoodin pe- * : rusteella. Datasignaali palautetaan alkuperäiselle kaistalle vastaanottimessa \ 25 kertomalla se uudelleen samalla hajotuskoodilla kuin lähetysvaiheessa. Ideaa- '·, : lisessa tapauksessa jollakin muulla hajotuskoodilla kerrotut signaalit eivät kor reloi eivätkä palaa tälle kapealle kaistalle. Täten ne ilmenevät kohinana halu-;· tun signaalin suhteen. Täten päämääränä on ilmaista halutun käyttäjän sig- . naali useiden häiritsevien signaalien joukosta. Käytännössä hajotuskoodit ei- 30 vät ole dekorreloitavissa ja muiden käyttäjien signaalit tekevät halutun signaa- 1 t

Iin ilmaisun vaikeammaksi vääristämällä vastaanotettua signaalia epälineaari-sesti. Tätä käyttäjien toisilleen aiheuttamaa häiriötä kutsutaan monikäyttäjähäi-: riöksi.

: Yllä kuvattu yhden käyttäjän ilmaisumenetelmä ei ole optimaalinen, 35 koska se jättää ilmaisussa huomioimatta informaation, joka sisältyy muiden 2 114058 käyttäjien signaaleihin. Lisäksi perinteinen ilmaisu ei kykene korjaamaan epälineaarisuuksia, joita osittain aiheuttavat epäortogonaaliset hajotuskoodit ja signaalin vääristyminen radiotiellä. Optimaalinen vastaanotin ottaa huomioon kaikkien käyttäjien signaaleihin sisältyvän informaation siten, että signaalit voi-5 daan ilmaista optimaalisesti esimerkiksi Viterbi-algoritmilla. Tämän ilmaisumenetelmän etu on se, että vastaanottimen bittivirhesuhdekäyrät muistuttavat tilannetta yhden käyttäjän CDMA-järjestelmässä, jossa ei esiinny minkäänlaista monikäyttäjähäiriötä. Esimerkiksi minkäänlaista lähi-kauko-ongelmaa (near-far) ei esiinny. Near-far -ongelma viittaa tilanteeseen, jossa vastaanotinta lä-10 hellä oleva lähetin peittää lähetyksellään kauempana sijaitsevat lähettimet. Vi-terbi-algoritmin vakavin puute on, että vaadittava laskentaintensiteetti kasvaa eksponentiaalisesti käyttäjän lukumäärän kasvaessa. Esimerkiksi kymmenen käyttäjän järjestelmä, jossa on 100 kbit/s bittinopeus käyttäen QPSK-modu-aatiota, vaatisi 105 miljoonaa mittausta sekunnissa todennäköisyysfunktion 15 laskemiseen. Käytännössä tämä estää optimaalisen vastaanottimen toteuttamisen.

Optimaalista vastaanotinta voidaan kuitenkin approksimoida erilaisilla menetelmillä. Tekniikan tasona tunnetaan erilaisia menetelmiä samanaikaiseen monikäyttäjäilmaisuun. Parhaat tunnetut menetelmät sisältävät lineaa-20 risen monikäyttäjäilmaisimen, dekorreloivan ilmaisimen ja moniasteilmaisimen. Näitä menetelmiä kuvataan yksityiskohtaisemmin viitteissä Varanasi, Aaz-:Y: hang; Multistage detection for asynchronous code division multiple access communications, IEEE Transactions on Communications, vol 38, sivut 509-.·. : 519, Apr 1990, Lupas, Verdu: Linear multiuser detectors for synchronous 25 code-division multiple access channels, IEEE Transactions on Information ,. _ Theory, vol 35, no. 1, sivut 123-136, Jan 1989, ja Lupas, Verdu: Near-far ; : resistance of multiuser detectors in asynchronous channels, IEEE Trans- * · ' ‘ actions on Communications, vol 38, Apr 1990, jotka sisällytetään tähän viit teenä.

30 Tunnetuimmissa monikäyttäjäilmaisumenetelmissä symbolit esti- ,: moidaan yksi kerrallaan ja lopuille symboleista oletetaan joitakin järkeviä alus tavia estimaatteja. Tämä prosessi toistetaan kaikille symboleille. Koko esti-= . mointiprosessi toistetaan tyypillisesti tietyn määrän kertoja, jotta saadaan luo tettava estimointitulos.

* » 3 114058

Kaikilla näillä menetelmillä on kuitenkin epäkohtana, että ne eivät toimi hyvin erityisesti raskaasti kuormitetuissa järjestelmissä, joissa on monia samanaikaisia käyttäjiä.

Keksinnön lyhyt selitys 5 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada menetelmä ja laite, jolla monikäyttäjäilmaisu voidaan suorittaa hyvällä suorituskyvyllä ilman liiallista monimutkaisuutta.

Esillä oleva keksintö liittyy vastaanottomenetelmään, joka on tarkoitettu käytettäväksi CDMA-järjestelmässä, jossa useiden käyttäjien signaalit, 10 jotka muodostuvat symboleista, ilmaistaan vastaanotetusta signaalista samanaikaisesti, menetelmän käsittäessä: käsitellään vastaanotettuja symboleja ensimmäisellä vastaanottoasteella, saadaan ensimmäiset estimaatit symboleille ensimmäisestä asteesta, käsitellään estimoituja symboleja ainakin yhdessä lisäasteessa, tämän käsittelyn käsittäessä: muodostetaan liukuva ikku-15 na, jolla on tietty symbolien pituus, estimoidaan arvot kahdelle symbolille tämän ikkunan sisäpuolella, liuotetaan ikkunaa eteenpäin kunnes vastaanotetut symbolit on käsitelty. Keksinnön menetelmä käsittää lisäksi vaiheet, joissa jaetaan liukuva ikkuna kolmeen osaan, jossa yksi osa käsittää kaksi estimoitavaa symbolia, toinen osa käsittää symbolit, joille edellisistä ikkunapaikoista saatuja 20 estimaatteja käytetään ensimmäisen osan estimoinnin aikana, ja kolmas osa . käsittää symbolit, joille ensimmäisellä vaiheella saatuja estimaatteja käytetään .···, ensimmäisen osan estimoinnin aikana, ja tallennetaan ensimmäisen osan • · . vanhimman symbolin arvo lopullisena estimoituna arvona tämän asteen kysei- • « ! selle symbolille.

• · · k · / 25 Keksintö liittyy myös CDMA-vastaanottimeen, joka käsittää välineet useiden käyttäjien signaalien vastaanottamiseksi signaalien muodostuessa symboleista, vastaanottimen käsittäessä: ensimmäisen vastaanottoasteen vastaanotettujen signaalien käsittelemiseksi ja ensimmäisten estimaattien * saamiseksi signaaliin sisältyneille symboleille, ainakin yhden lisäasteen liuku- 30 van ikkunan muodostamiseksi, jolla on tietty symbolien pituus, arvojen esti-moimiseksi kahdelle symbolille tämän ikkunan sisäpuolella ja ikkunan liuottamiseksi eteenpäin kunnes vastaanotetut symbolit on käsitelty. Vastaanotin lisäksi käsittää välineet liukuvan ikkunan jakamiseksi kolmeen osaan, jolloin ensimmäinen osa käsittää kaksi estimoitavaa symbolia, toinen osa käsittää ,· 35 symbolit, joille käytetään edellisistä ikkunapaikoista saatuja estimaatteja en simmäisen osan estimoinnin aikana, ja kolmas osa käsittää symbolit, joille käy- . 114058 4 tetään ensimmäisellä asteella saatuja estimaatteja ensimmäisen osan estimoinnin aikana, ja välineet ensimmäisen osan vanhimman symbolin arvon tallentamiseksi lopullisena estimoituna arvona tämän asteen kyseiselle symbolille.

5 Esillä olevan keksinnön edullisten suoritusmuotojen mukainen lä hestymistapa vaatii 50% vähemmän laskentaa kuin perinteinen Varanasin ja Aazhangin mukainen moniasteinen ilmaisu, jos niillä molemmilla on sama määrä iterointeja. Kuitenkin ensisijaisten suoritusmuotojen mukainen menetelmä vaatii vähemmän iterointia luotettavan tuloksen saavuttamiseen, jolloin 10 laskennallinen kokonaiskompleksisuus on merkittävästi alhaisempi kuin tunnetuissa menetelmissä.

Piirrosten lyhyt selitys

Seuraavassa keksintö tullaan selittämään yksityiskohtaisemmin viitaten oheisten piirrosten mukaisiin esimerkkeihin, joissa 15 kuvio 1 havainnollistaa esimerkkiä sellaisen matkapuhelinjärjestel män rakenteesta, jossa keksintöä voidaan soveltaa, kuvio 2 havainnollistaa toista esimerkkiä matkapuhelinjärjestelmän rakenteesta, kuvio 3 havainnollistaa vastaanotinrakennetta, 20 kuvio 4 havainnollistaa liukuvaa ikkunaa, jota käytetään estimoin- :Y: nissa, ja kuvio 5 havainnollistaa estimointiprosessia.

Ensisijaisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selitys ‘ ’ Tämän jälkeen keksinnön käyttöä tullaan selittämään matkapuhelin- : 25 järjestelmässä, joka käyttää laajakaistaista koodijakomonipääsymenetelmää, : .·* joka on toteutettu suorasekvenssitekniikkana (WCDMA).

Kuvioon 1 viitaten tullaan kuvaamaan keksinnön matkapuhelinjär-:· jestelmän rakenne. Matkapuhelinjärjestelmän pääosat sisältävät ydinverkon CN, UMTS-maanpäällisen radioaccessverkon UTRAN, ja käyttäjälaitteen UE.

30 Rajapintaa ydinverkon CN ja UTRANin välillä kutsutaan nimellä lu ja ilmaraja-; pintaa UTRNin ja ydinverkon välillä kutsutaan nimellä Uu.

Radioyhteysverkko käsittää radioverkkoalijärjestelmät RNS. Raja-pintaa alijärjestelmien välillä kutsutaan nimellä lur. Kukin radioverkkoalijärjes-: telmä RNS käsittää radioverkko-ohjaimen RNC ja yhden tai useamman soi- 5 114058 mun B. Rajapintaa radioverkko-ohjaimen RNC ja solmun B välillä kutsutaan nimellä lub. Solmun B peittoalue, ts. solu, on merkitty symbolilla C kuviossa 1.

Koska kuvioon 1 liittyvä selitys on varsin abstrakti, sitä tullaan lisäksi selventämään yksityiskohtaisemmalla esimerkillä solukkoradiojärjestelmästä 5 kuviossa 2. Kuvio 2 esittää vain olennaisimmat lohkot, mutta alan ammattilaisille on ilmeistä, että tavallinen solukkoradioverkko käsittää myös muita toimintoja ja rakenteita, joita ei tarvitse selittää yksityiskohtaisemmin. Pitäisi myös huomata, että kuvio 2 esittää vain yhden rakenteen esimerkkinä. Yllä olevien standardointiorganisaatioiden, kuten ARIB- ja ETSI-organisaatiot, kehittämien 10 järjestelmien yksityiskohdat voivat erota niistä, jotka on esitetty kuviossa 2, näiden erojen ollessa kuitenkin keksinnön kannalta merkityksettömiä.

Tyypillisesti solukkoradioverkko käsittää täten kiinteän verkon infrastruktuurin, ts. verkko-osan 300, ja käyttäjälaitteen 302, joka voi olla sijoittunut kiinteästi, sijoitettu ajoneuvoon tai kannettava. Verkko-osa 300 käsittää tu-15 kiasemat 304. Tukiasema vastaa solmua B edellisessä kuvassa. Radioverkko-ohjain 306, joka kommunikoi useiden tukiasemien 304 kanssa, puolestaan kontrolloi näitä tukiasemia keskitetyllä tavalla. Tukiasema 304 käsittää lähetin-vastaanottimet 308 ja multiplekseriyksikön 312.

Tukiasema 304 käsittää lisäksi ohjausyksikön 310, joka ohjaa lähe-20 tinvastaanottimen 308 ja multiplekserin 312 toimintaa. Multiplekseri 312 asettaa liikennekanavat ja ohjauskanavat, joita useat lähetinvastaanottimet 308 käyttävät yhden siirtoyhteyden 314 yli. Tämä siirtoyhteys 314 muodostaa raja-pinnan lub.

.· : Tukiaseman 304 lähetinvastaanottimet 308 kommunikoivat anten- , * .* 25 niyksikön 318 kanssa, joka toteuttaa duplex-radioyhteyden 316 käyttäjälaitteel- t. le 302. Tällä duplex-radioyhteydellä 316 lähetettyjen kehysten rakenne on f määritelty järjestelmäkohtaisesti ja sitä kutsutaan ilmarajapinnaksi Uu.

» · ’ Radioverkko-ohjain 306 käsittää ryhmäkytkimen 320 ja ohjainyksi- kön 322. Ryhmäkytkintä 320 käytetään kytkemään puhe ja data ja yhdistä-30 mään signalointipiirit. Radioverkkoalijärjestelmä 332, joka käsittää tukiaseman 304 ja radioverkko-ohjaimen 306, lisäksi käsittää transkooderin 324. Trans-kooderi 324 on tavallisesti sijoitettu niin lähelle matkaviestinkeskusta 328 kuin it mahdollista, koska puhe voidaan tällöin siirtää solukkoradioverkon muodossa transkooderin 324 ja radioverkko-ohjaimen 306 välillä käyttäen niin vähän siir-.: 35 tokapasiteettia kuin mahdollista.

6 114058

Transkooderi 324 konvertoi puheen erilaiset digitaaliset koodaus-muodot, joita käytetään yleisen puhelinverkon ja radiopuhelinverkon välillä, yhteensopiviksi koodausmuodoiksi, esimerkiksi kiinteän verkon muodosta solukkoradioverkon toiseen muotoon, ja päinvastoin. Ohjausyksikkö 322 suorittaa 5 puhelunohjauksen, liikkuvuudenhallinnan, tilastotietojen keräämisen ja signaloinnin.

Ydinverkko CN käsittää matkapuhelinjärjestelmäinfrastruktuurin, joka on radioyhteysverkkoon nähden ulkopuolinen. Kuviossa 2 esitetyt ydinver-kon CN yksiköt sisältävät matkaviestinkeskuksen 328 ja yhdyskäytävämatka-10 viestinkeskuksen 330, joka on vastuussa matkapuhelinjärjestelmän yhteyksistä ulkopuoliseen maailmaan; tässä tapauksessa yleiseen puhelinverkkoon 336. Rajapintaa 340 ydinverkon CN ja radioyhteysverkon välillä kutsutaan täten nimellä lu.

Tarkastellaan seuraavaksi sellaisen järjestelmän esimerkinomaista 15 kuvausta, jossa keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja voidaan soveltaa. Yksi tällainen järjestelmä on asynkroninen CDMA-järjestelmä, jossa K käyttäjää lähettää dataa samanaikaisesti K riippumattoman Raleigh-häipymäkanavien kautta. Vastaanotetun signaalin malli tietyssä vastaanottimessa tälle CDMA-järjestelmälle saadaan yhtälöstä 20 r = SAb + n (1) missä S on matriisi, joka sisältää diskreettiaikaiset spektrinhajo- : V: tusaaltomuotonäytteet kullekin käyttäjälle ja heidän symboleilleen, A on diago- naalimatriisi, joka sisältää kaikki kunkin käyttäjän jokaisen symbolin komplek- . · : siset vaimennuskertoimet, b on jokaisen käyttäjän kaikkien symbolien sarake- < · ,, : 25 verktori, ja n on valkoisen Gaussian kohinan näytteiden vektori. Vastaanotti- * * ,- men tarkoituksena on täten löytää vektoriin b sisältyvät arvot.

• »

Voidaan olettaa, että kanava häipyy hitaasti. Se tarkoittaa, että ker-tolaskuprosessia yhtälössä (1) voidaan pitää vakiona yhden signalointiaikavä-lin aikana. Tämä ehto pätee monissa sovelluksissa, koska havainnointiaikaväli 30 on usein paljon lyhyempi kuin kanavan koherenssiaika, joka luonnehtii etene-mismedian aikamuuttuvaa käyttäytymistä. Tehdään myös oletus, että kaikkien käyttäjien suhteelliset viiveet on saatu synkronointilaitteen kautta. Keksinnön menetelmää ei kuitenkaan ole rajoitettu näihin tapauksiin, kuten alan ammatti-laiselle on ilmeistä.

.: 35 Kun kaikki tai jokin osajoukko kaikista käyttäjäkoodeista tunnetaan, j voidaan käyttää monikäyttäjäilmaisinta. Monikäyttäjäilmaisimen päämääränä r 114058 on ilmaista kaikkien käyttäjien symbolit samanaikaisesti. Keksinnön havainnollistamiseksi esitellään tässä lyhyesti optimaalinen monikäyttäjäilmaisinratkaisu. Vastaanotettu signaali korreloidaan ensin sovitetuissa suodattimissa. Soveltamalla suurimman todennäköisyyden (maximum likelihood) periaatetta saa-5 daan seuraava yhtälö: b = argmax {2R e(bH z) - bH AH RAb} (2) b missä ()H merkitsee konjugaattitranspoosia, z = AHSHr on sovitettujen suodattimien vektoriulostulot ja R = SHS edustaa hajotussignaalien välisiä ristikorrelaati-10 oita. Optimaalinen ilmaisin vaatii raskasta laskentaa eikä ole toteutettavissa käytännön vastaanottimissa.

Kuviossa 3 on havainnollistettu esimerkki keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon moniasteisen monikäyttäjäilmaisimen rakenteesta. Vastaanotin käsittää antennin 360, jolla vastaanotettu signaali tuodaan radiotaajuusosien 362 15 kautta A/D-muuntimelle 364. Muunnettu signaali tuodaan välineille 366a - 366d, jotka esikäsittelevät vastaanotettua signaalia. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa nämä välineet on toteutettu sovitetuilla suodattimilla. Nämä välineet voivat olla toteutettu esimerkiksi RAKE-vastaanottimilla, joista kukin vastaa yhden käyttäjän lähettämän signaalin. Vastaanotin käsittää lisäksi ohjausyksikön 20 368, joka kontrolloi laitteen toimintaa. Kukin RAKE-vastaanotin sisältää useita erillisiä korrelaattoreita, joista kukin kykenee vastaanottamaan yhden monitie-etenemisen läpikäyneen signaalikomponentin. Nämä vastaanotetut signaali-:: komponentit yhdistetään edullisesti RAKE-vastaanottimessa.

* Tämän seurauksena kukin RAKE-vastaanotin 366a - 366d vastaan- * : 25 ottaa yhden käyttäjän signaalin (ja sen monitie-edenneet komponentit). Signaali : tuodaan kultakin RAKE-vastaanottimelta vastaanottimen 370 toiselle asteelle, : jonka toiminta selitetään myöhemmin. Käytännössä toinen aste voi olla proses sori, jossa on sopiva ohjelmointi, tai se voi olla toteutettu digitaalisilla diskreteillä :. komponenteilla ja piireillä.

30 Ensimmäisen asteen rakenteen valinta on tärkeä paitsi moniasteisen ilmaisimen suorituskyvyn kannalta myös virhetodennäköisyysanalyysin helpot-tamisessa. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa voidaan ensim-mäiselle asteelle valita perinteinen ilmaisin syistä, jotka liittyvät konseptuaaliseen yksinkertaisuuteen toteutuksessa ja analyysissä, kuten 35 b(1) = sgn[Re(z)].

: Tämä lähtöasetus tarkoittaa, että moniasteinen ilmaisin pyrkii pa- 8 114058 rantamaan perinteistä päätöstä informaatiobiteistä. Muita vähemmän optimaalisia alkuehtoja voidaan käyttää tämän sijasta riippuen siitä, kuinka monta laskentaa ollaan valmiita suorittamaan. Kuten mille tahansa iteratiiviselle ratkaisulle, tässä on tärkeää, että käytettävissä on järkevän hyvä alkuestimaatti.

5 Kunkin symbolin optimaalinen demodulointi vaatii vastaanotetun signaalin havainnointia koko sen kestoajalta. Täten on tarpeen, jotta M-asteisen ilmaisimen suorituskyky lähestyisi lähes optimaalista kun M kasvaa, että aikaväli, jonka yli demodulaattorin täytyisi käsitellä vastaanotettua signaalia tietyn symbolin demodulaatiota varten, tulisi kasvaa.

10 Tutkitaan seuraavaksi tarkemmin toisen asteen 370 toimintaa. Täs sä pitäisi huomata, että vaikka tässä esimerkissä on kuvattu kaksiasteinen rakenne, keksintöä ei ole rajoitettu kahteen asteeseen. Toisessa asteessa ovat käytettävissä edellisestä asteesta saadut alkuestimaatit. Tarkoituksena on täten saada paremmat estimaatit symboleille. Symbolit käsitellään käyttäen liu-15 kuvaa ikkunaa, jolla on tietty symbolien pituus. Tyypillinen pituus liukuvalle ikkunalle on edullisessa suoritusmuodossa viisi peräkkäistä symbolia. Kunkin estimointivaiheen aikana estimoidaan vain kaksi liukuvan ikkunan symbolia. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa nämä symbolit ovat saman käyttäjän peräkkäisiä symboleja, mutta tilanne ei aina välttämättä ole näin. Keksinnön 20 edullisessa suoritusmuodossa liukuva ikkuna on jaettu kolmeen osaan. Ikkunan ensimmäinen osa käsittää kaksi estimoitavaa symbolia. Toinen osa käsit-tää symbolit, joille käytetään ensimmäisen osan estimoinnin aikana estimaat-teja, jotka on saatu edellisistä ikkunapaikoista, ja kolmas osa käsittää symbolit, .· ; joille ensimmäisen osan estimoinnin aikana käytetään estimaatteja, jotka on .. 25 saatu ensimmäisen osan avulla. Ensimmäisen osan vanhimman symbolin ar- ,· ·§ vo tallennetaan lopullisena estimoituna arvona asteen tälle symbolille. Sitten liukuvaa ikkunaa siirretään ja prosessi toistetaan.

» * ’ ·’ Estimointiprosessissa käytettävä yhtälö voidaan määritellä seuraa vasti: 1 30 =X“ Wu.[^„,iu (3) ’ t J W ViJ; i*k and j*l ; ’ [*] k,1+1 missä [b{m)]k,i on m:nnen asteen estimaatti /ennen käyttäjän /:nnelle symbolille, ()H merkitsee konjugaattitranspoosia, z = AHSHr on sovitettujen suodattimien ‘. vektoriulostulot ja R = SHS r edustaa hajotussignaalien välisiä ristikorrelaatioita.

: Kuvio 4 havainnollistaa liukuvan ikkunan käyttöä. Kuviossa on esitetty 9 114058 muutamia peräkkäisiä symboleja 400. Tässä esimerkissä liukuva ikkuna 402, jossa symboleja käsitellään, on viisi symbolia pitkä. Sen jälkeen kun estimointi on suoritettu ikkunassa, ikkunaa siirretään oikealle tietyissä askelissa. Edullisessa suoritusmuodossa askelkoko on yksi symboli. Liukuva ikkuna käsittää kolme 5 osaa. Vasemmanpuolimmaisin osa 404 käsittää symbolit, jotka on jo estimoitu edellisissä liukuvissa ikkunoissa. Tämän liukuvan ikkunan aikana niiden arvoja ei muuteta. Seuraava osa 406 käsittää symbolit, joita ollaan estimoimassa tämän liukuvan ikkunan aikana. Viimeinen osa 408 käsittää symbolit, joilla on arvot, jotka on määritetty vastaanottimen edellisessä asteessa, tässä esimerkissä 10 rake-sormissa.

Symbolien arvot keskiosassa 406 estimoidaan siten, että ne täyttävät yhtälön (3) kaikille käyttäjille. BPSK-modulaation tapauksessa keskiosan symbolit arvioidaan arvoilla [-1,+1] ja [-1,-1]. Ei ole tarpeen testata kaikkia mahdollisia symbolien kombinaatioita, koska ainoastaan tämän osan vasemmanpuolimmai-15 simman bitin arvo säilytetään lopullisena arvona. Koska liukuvaa ikkunaa siirretään symboli symbolilta, oikeanpuolimmaisin bitti tullaan arvioimaan myös seu-raavassa vaiheessa ja lopullinen arvo

Kun perinteisessä moniasteisessa vastaanotossa estimoidaan vain yksi bitti kerrallaan, keksinnön ensisijaisten suoritusmuotojen mukainen ratkaisu, 20 jossa arvioidaan kaksi bittiä, vaatii enemmän laskentaa. Tässä esitetty ratkaisu ei kuitenkaan vaadi niin monta iteraatiota halutun tarkkuuden saavuttamiseen [: kuin tunnetut menetelmät, jolloin järjestelmän kokonaiskompleksisuus on alhai- sempi.

; : Suoritettu operaatio on havainnollistettu myös kuviossa 5 vuokaavio- .. : 25 na. Ensin suoritetaan alkuestimointi 500, joka perustuu sovitettujen suodattimien , ulostuloihin. Toiseksi muodostetaan 502 liukuva ikkuna. Sitten vaiheessa 504 estimoidaan liukuvan ikkunan kaksi keskimmäistä symbolia yhtälön (3) maksimoimiseksi. Tämä estimointi suoritetaan kaikkien käyttäjien signaaleille. Paikallinen estimointi vaihdetaan ja käytetään välittömästi, kun estimoidaan seuraavan 30 käyttäjän peräkkäisiä symboleja. Vaihe 504 voidaan toistaa kunnes on saavutet-tu haluttu määrä vaiheita 506. Vaiheessa 508 tallennetaan estimoitujen symbolien vasemmanpuolimmaisimman bitin arvo lopullisena arvona. Jos koko vastaanotettua symbolisekvenssiä ei ole käsitelty 510, liukuva ikkuna siirtyy yhden symbolin eteenpäin 512 ja vaihe 504 suoritetaan seuraavassa liukuvassa ikku-35 nassa.

i » » 10 114058

Vaikka keksintö on yllä kuvattu viitaten oheisten piirrosten esimerkkeihin, on ilmeistä, että keksintöä ei ole rajoitettu niihin vaan sitä voidaan muunnella monilla tavoin oheisissa patenttivaatimuksissa asetetun keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

* t

Claims (14)

1. Vastaanottomenetelmä käytettäväksi CDMA-järjestelmässä, jossa vastaanotetusta signaalista ilmaistaan samanaikaisesti useiden käyttäjien signaalit, jotka muodostuvat symboleista, menetelmän käsittäessä: 5 käsitellään vastaanotettuja symboleja ensimmäisellä vastaanottoas- teella, saadaan ensimmäisestä asteesta ensimmäiset estimaatit symboleille, käsitellään estimoituja symboleja ainakin yhdessä lisäasteessa, tä-10 män käsittelyn käsittäessä: muodostetaan liukuva ikkuna, jonka pituus on tietty määrä symboleja. estimoidaan arvot kahdelle symbolille ikkunan sisällä, liuotetaan ikkunaa eteenpäin kunnes vastaanotetut symbolit on kä-15 sitelty, tunnettu siitä, että jaetaan liukuva ikkuna kolmeen osaan, missä yksi osa käsittää mainitut kaksi estimoitavaa symbolia, toinen osa käsittää symbolit, joille käytetään edellisistä ikkunapaikoista saatuja estimaatteja ensimmäisen osan estimoinnin aikana, 20 kolmas osa käsittää symbolit, joille käytetään ensimmäisen asteen ; ; avulla saatuja estimaatteja ensimmäisen osan estimoinnin aikana, ja .·· , tallennetaan ensimmäisen osan vanhimman symbolin arvo tämän : asteen kyseisen symbolin lopullisena estimoituna arvona. t'_

! 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, , 25 että mainitut kaksi estimoitua symbolia ovat saman käyttäjän symboleja.

’ 3 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ’ ' että mainitut kaksi estimoitua symbolia ovat saman käyttäjän kaksi peräkkäistä symbolia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : 30 että estimoidaan kunkin käyttäjän samat peräkkäiset symbolit yksi toisensa jälkeen ennen kuin siirretään liukuvaa ikkunaa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toistetaan kunkin käyttäjän mainittujen kahden symbolin estimointi tietty määrä kertoja. » 12 114058

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että estimointi toistetaan kunnes on saavutettu haluttu tarkkuus.

7. Patenttivaatimuksien 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liukuvan ikkunan koko on viisi symbolia.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liukuvaa ikkunaa siirretään eteenpäin yksi symboli kerrallaan.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seuraavassa liukuvassa ikkunassa yksi ensimmäisen osan symboleista on sama kuin edellisessä liukuvassa ikkunassa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että symboli, joka on sama, on symboli, jonka arvoa ei tallennettu edellisessä ikkunassa.

11. CDMA-vastaanotin, joka käsittää välineet (360, 362) useiden käyttäjien signaalien, jotka muodostuvat symboleista, vastaanottamiseksi, vas- 15 taanottimen käsittäessä: ensimmäisen vastaanottoasteen (366a - 366d) vastaanotettujen signaalien käsittelemiseksi ja ensimmäisten estimaattien saamiseksi signaaliin sisältyville symboleille, ainakin yhden lisäasteen (370) liukuvan ikkunan, jonka pituus on 20 tietty määrä symboleja, muodostamiseksi, arvojen estimoimiseksi kahdelle symbolille ikkunan sisällä sekä ikkunan liuottamiseksi eteenpäin kunnes vas- :1; ‘ i taanotetut symbolit on käsitelty, tunnettu siitä, että vastaanotin lisäksi kä- • » .·“> sittää välineet (370) liukuvan ikkunan jakamiseksi kolmeen osaan, jolloin I 25 yksi osa käsittää mainitut kaksi estimoitavaa symbolia, toinen osa käsittää ,, symbolit, joille käytetään edellisissä ikkunapaikoissa saatuja estimaatteja en simmäisen osan estimoinnin aikana, ja kolmas osa käsittää symbolit, joille käy- ' tetään ensimmäisen asteen avulla saatuja estimaatteja ensimmäisen osan es timoinnin aikana, ja 30 välineet (370) ensimmäisen osan vanhimman symbolin arvon tallen- , · tamiseksi tämän asteen kyseisen symbolin lopullisena estimoituna arvona.

11 1 14058

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- - tä, että välineet (370) on järjestetty estimoimaan saman käyttäjän kaksi perä- ;1 käistä symbolia liukuvan ikkunan sisällä. » > · 13 114058

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että välineet (370) on järjestetty estimoimaan kunkin käyttäjän samat peräkkäiset symbolit toinen toisensa jälkeen ennen liukuvan ikkunan siirtämistä.

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen vastaanotin, tunnettu sii-5 tä, että välineet (370) on järjestetty toistamaan kunkin käyttäjän mainittujen kahden symbolin estimointi tietty määrä kertoja. 1 • » t 14 1 14058