NO325476B1

NO325476B1 - Innfeller og innfellingsopploser for kommunikasjonssystem med flerveisoverforing

Info

Publication number: NO325476B1
Application number: NO20014975A
Authority: NO
Inventors: Keith W Saints; Stein A Lundby
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2008-05-13
Also published as: CA2369959C; ES2435776T3; ES2649368T3; AU774761B2; MXPA01010401A; EP1855392B1; NO20014975D0; CA2369959A1; KR20060132051A; DK2293463T3; CN1346548A; BR0009766A; AU4235600A; CN1178408C; EP2293463B1; EP1169790A1; DE60036099D1; KR100796539B1; RU2252484C2; IL182059A

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

I. Oppfinnelsens tekniske område

Denne oppfinnelse gjelder trådløs kommunikasjon, nærmere bestemt en ny type sender for å bedre overføringen i et trådløst kommunikasjonssystem.

II. Beskrivelse av den relaterte teknikk

Bruken av såkalt kodedelt multiple aksess (CDMA) som modulasjonsteknikk er en av flere teknikker for å lette kommunikasjonen hvor et større antall systembrukere er aktuelt. Andre tilsvarende multiple aksessteknikker kjennes som tidsdel (TDMA), frekvensdel (FDMA) og vanlig amplitudemodulasjon (AM), herunder amplitudevariert (companded: komprimert/ekspandert) for enkelt sidebånd (ACSSB) og annet hører til den kjente teknikk. SDMA har imidlertid visse fordeler over disse modulasjonsteknikker for kommunikasjonssystemer hvor et stort antall brukere skal ha tilgang.

Bruken av CDMA-teknikk i et flerbrukersystem for signaloverføring er allerede beskrevet i vårt US patent 4 901 307 med tittel "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE

ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL

REPEATERS", og innholdet tas her med som referanse. Bruken av CDMA-teknikk i et tilsvarende system er videre beskrevet i patentene US 5 103 459 og 5 751 761, med tittlene: "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" henholdsvis "SYSTEM AND

METHOD FOR ORTHOGONAL SPREAD SPECTRUM SEQUENCE GENERATION

IN VARIABLE DATA RATE SYSTEMS", og innholdet i begge disse tas også her méd som referansemateriale. Bruk av CDMA-søkere er beskrevet i vårt US patent 5 764 687 med tittel: "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM", og også dette innhold tas her med som referansemateriale. CDMA-systemer er allerede standardisert i USA, nemlig i TIA/EIA/IS-95-A og med tittel "MOBILE STATION-BASE STATION

COMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD

SPECTRUM CELLULAR SYSTEM", heretter kalt IS-95 og tatt med som referanse.

SDMA-bølgeformen gir, takket være sin iboende natur av å være et bredbåndssignal - en form for frekvensdiversitet ved at signalenergien blir spredt over et større frekvensspektrum som altså tilsvarer en båndbredde. Av denne grunn vil frekvensselektiv svekking eller fading bare virke på en mindre del av signalbåndbredden, og rom- eller overføringsdiversitet i en forover- eller returkanal vil derved kunne oppnås ved å etablere multiplesignalveier via samtidige overføringskanaler til eller fra en mobil bruker, via to eller flere antenner, sektorer i bestemte dekningsområder eller basestasjoner i den sentrale del av hvert dekningsområde. Signalveidiversitet kan videre oppnås ved å utnytte flerveisomgivelsene ved spektralspredning under prosessering ved å tillate at et signal kan ankomme med forskjellige utbedredelsesvarighet, men hvor signalene etterpå altså kan mottas og prosesseres separat. Eksempler på bruk av slik signalveidiversitet er illustrert i vårt US patent 5 101 501 med tittel: "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", og vårt US patent 5 109 390 med

tittel: "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", i

det innholdet i begge disse tas her med som referanse.

I den CDMA-demodulatorstruktur som brukes i enkelte IS-95-systemer er det det såkalte PN-chip-intervall som altså gjelder et kvasistøyintervall, som bestemmer den minste avstand mellom to signalveier man må ha for å kunne kombinere dem. Før de enkelte signalveier kan få sine signaler demodulert må den relative ankomsttid (eller tidsforskyvning/offset) for signaloverføringene først bestemmes. Denne demodulator-funksjon utføres ved å søke gjennom en hel sekvens med offsetverdier og samtidig måle signalnivået eller energien ved mottakingen ved hver slik offset. Overskrider energien som er tilordnet en potensiell offset en bestemt terskelverdi kan et demodulasjonselement som gjerne benevnes "finger" tilordnes denne offset. Det signal som foreligger ved denne bestemte signalveioffset kan deretter summeres med bidragene fra de andre fingre ved disses respektive offsetverdier.

En fremgangsmåte og et apparat for fingertilordning basert på søking og fingerenerginivåer er også beskyttet i og med vårt US patent 5 490 165 med tittelen

"FINGER ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE

SIGNALS", og innholdet tas her med som referanse. I eksempelet sendes CDMA-signalene i samsvar med standarden IS-95, og et eksempel på en krets som kan demodulere slike foroverkanalssignaler i henhold til denne standard er beskrevet i vårt US patent 5 764 687 med tittel: "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS SYSTEM", og innholdet tas også her med som referanse. Et eksempel på en krets som kan demoduleres slike signaler i henhold til denne standard er videre beskrevet i vårt US patent 5 654 979 med tittel:

"CELL SITE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM

MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM", og innholdet tas også her med som referansemateriale.

I eksempelet som særlig skal gjennomgås er signalene komplekse PN-spredte signaler slik det er beskrevet i vår ennå ikke bevilgede US patentsøknad USSN 08/856 428 med tittel: "REDUCED PEAK TO AVERAGE TRANSMIT POWER HIGH DATA RATE IN A CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" fra april 1996, og innholdet i denne søknad tas også her med som referanse, i den utstrekning innholdet blir tilgjengelig. PN-spredningen skjer særlig i samsvar med følgende likninger:

hvor PN] og PNq er de distinkte PN-spredekoder for henholdsvis direkte- og kvadratur-fasekanalen, og F og Q' er to kanaler som er spredt på sendersiden.

Unionen ITU har nylig krevet innsending av foreslåtte metoder for å komme frem til taletjeneste ved høyhastighets- og høykvalitetsoverføring via radiokommuni-kasjonskanaler. Et første slikt forslag ble utgitt av TIA og kalt: "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission", og et andre slikt forslag ble utgitt av ETSI og kalt: "The ETSI UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission". Også et tredje forslag ble utgitt av US TG 8/1 og hadde tittelen: "The UWC-136 Candidate Submission", (heretter kalt EDGE). Innholdet av disse utgivelsene er fullt tilgjengelige og velkjente innenfor fagområdet.

I tillegg til de egenskaper som er skissert ovenfor tillater SDMA med sin bredbåndskarakter at demodulasjon av signaler som har passert forskjellige signalveier lett kan gjøres. I US-patentene 5 280 472, 5 513 176, 5 553 011 hvis innhold også her tas med som referanse, forklares ved bruken av multiple sett med fordelte antenner for å etablere multiple utbredelsesveier. I disse patentskrifter mates sett med antenner fra et fellessignal og bare med tidsforsinkelsen for å skille mellom de enkelte av dem. Senderutgangen fra en basestasjon i et kommunikasjonsnett går til en streng med antenneelementer, for eksempel via koaksialkabel, og disse elementer er koplet til kabelen over effektforgreningsledd. De resulterende signaler går til antennene etter eventuell frekvenstransponering. De mest fremhevbare trekk i dette konsept med fordelte antenneelementer er: (1) enkel og billig konstruksjon med to antenneknutepunkter, (2) at naboantenner har sine tidsforsinkelser inkorporert i en signalmatestruktur slik at signaler mottas og sendes fra/til naboantenner under separasjon ved prosessering i samsvar med PN-verdier, (3) utnyttelse av CDMA-systemets direkte sekvensmuligheter for å skille mellom de enkelte signalveier, og (4) etablering av bestemte signaloverføringsveier som tilfredsstiller visse diskrimineringskriterier.

Antennesenderdiversitet så vel som flerbærersendinger gir lovende ny teknikk for bedring av immuniteten overfor svekking, ved å tilby rom- og/eller frekvensdiversitet. I eksempelet med diversitet på antennesiden av en sender vil for eksempel de data som skal overføres kodes til symboler som deretter fordeles over antennen og sendes ut.

Det er foreslått en rekke teknikker for å unngå gjensidig interferens mellom signaler som sendes ut fra de enkelte antenner, og slike teknikker innbefatter diversitet ved forsinkelser på sendesiden, ortogonal senderdiversitet (OTD), tidsomkoplet senderdiversitet (TSTD), tidsforsinket senderdiversitet (TDTD) og flerbærerdiversitet på sendersiden (MCTD). Alle disse teknikker har som felles at det tilveiebringes tilleggsdiversitet i et sendt signal via rom, tid, frekvens eller koderom. Teknikkene er allerede etablerte og kjente, og de er beskrevet i forslag til ITU i respons på behovet for aktuelle kommunikasjonssystemer i tredje generasjons trådløs teknikk. Fremgangsmåter for å innføre diversitet til et sendt signal er nær ubegrenset allerede i utgangspunktet. Patentsøknaden USSN 08/929 380 med tittel: "Method and Apparatus for Transmitting and Receiving Data Multiplexed onto Multiple Code Channels, Frequencies and Base Stations", fra 1997 tas også her med som referansemateriale og beskriver en matrise over fremgangsmåter for å sende CDMA-signaler ved hjelp av multiplebærere og en rekke kodekanaler for innføring av diversitet i det kjente signal.

I tillegg må flerbærersendingene, enten de bruker antennesenderdiversitet eller ikke fordele de kodede symboler blant de enkelte bærere, hvilket tilsvarer en fordeling av symboler blant flere antenner i et antennesenderdiversitetssystem. Fagfolk vil innse at man i tilfellet hvor et flerbærersystem bruker en enkelt senderantenne må betrakte de enkelte kanaler som bruker disse to bærere som å høre til uavhengige senderkanaler som på sin side kan lide av korrelert svekking i bestemte tilfeller. Slik svekking er det fenomen hvor begge sendingene i hver sin kanal får degradering i en tidskorrelert sammenheng.

I følge oppfinnelsen, løses de overnevnte problemer ved et apparat angitt i krav 1 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet; et apparat angitt i krav 35 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet; og en fremgangsmåte angitt i krav 65 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet.

I et system som bruker såkalt innfelling i forbindelse med senderdiversitet vil det være ønskelig å utnytte den gevinst man får fra begge teknikker, så vel som å sikre seg at innfelleren som utfører denne funksjon også arbeider godt når senderkanalene er korrelerte. Som et eksempel skal nevnes at man i et system som bruker to senderkanaler og hvor hver kanal følger signalet via to senderantenner eller to bærere kan risikere at korrelasjonssvekking i begge kanaler gir tap av tilstøtende sendte kodesymboler. Dekodere så som såkalte "trellisdekodere" og "turbodekodere" er ofte mer utsatt for tap av flere påfølgende symboler, enn overfor tap av samme antall symboler når disse er spredt over hele datastrømmen. For å redusere sannsynligheten for tap av tilstøtende kodede symboler brukes innfellere av typen blokkinnfellere og turbokodede innfellere, men de fremgangsmåter som hører til slik konvensjonell bruk av innfellere gir riktignok mindre diversitet når de brukes i konvensjonelle midler i systemer som bruker transmisjonsdiversiget, og av denne grunn anser man at det er et behov innenfor teknikken for en fremgangsmåte for å redusere risikoen til å miste påfølgende symboler i et system som bruker senderdiversitet.

Kort gjennomgåelse av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse ber ytelsen av system som bruker innfelling og senderdiversitet ved å omgruppere rekkefølgen eller sekvensen av symboler som sendes over de forskjellige transmisjonskanaler, og i det tilfelle man har et system som bruker to senderkanaler for å ta et eksempel vil symbolene som sendes i den ene kanal blandes eller saneres i forhold til symbolene som sendes via den andre kanal, og en slik blanding eller datasanering gjør det mindre sannsynlig at påfølgende symboler som sendes ut fra innfelleren mistes som følge av korrelert svekking i de to kanaler.

Anta for eksempel at en kilderamme F er sammensatt av antallet N kodede symboler Si (l<i<N), og anta videre at disse symboler Si er fordelt over antallet N sendere (forskjellige bærere eller antenner eller begge), og i og med oppfinnelsen blir da symbolene delt opp i M grupper Gj (l<j<M), en for hver sender, før samtlige av disse grupper Gj blir innfelt uavhengig av hverandre.

Et problem som kan oppstå dersom innfellerne og effektforgreningsledd (splittere) ikke velges på korrekt måte, eller enda verre dersom de alle er identiske, er at ytelsen blir betraktelig degradert når signalene fra de enkelte sendere skal overføres via kanaler som er gjenstand for innbyrdes korrelasjon.

Anta videre at man har det tilfellet hvor man har 2 sendere som fører til 2 antenner for å etablere romdiversitet for et signal som skal overføres. Er symbolene allokerte for sendingen slik at odde symboler går til sending via den første antenne, mens like symboler går via den andre antenne og slik at symbolene blir innfelt deretter for sin fordeling til de enkelte antenner vil en kraftig korrelert svekking ødelegge ytelsen ganske mye dersom konvensjonell innfellingsstrategi brukes. Målet med blandingen er å sikre at selv om man skulle ha korrelasjon mellom de enkelte senderveier fra de enkelte sendere vil ytelsesdegraderingen være minimal. En særlig effektiv implementering av slik blanding er at hver blander syklisk roterer symbolene som mottas. Et eksempel på dette er: Skyfleren j: syklisk rotasjon av symbolene som skal sendes av senderen j ved (j-l)<*>N/M symboler. Hvis N=4, M=2 og G2 etter innfellingen er "abcd" vil skyfleren 2 sende "cdab" som er den rekkefølge "abcd" som er syklisk rotert ved N/M=2 symboler. En alternativ utførelse av en skyfler er en flipp. En slik transformerer "abcd" til "dcba".

Det er klart for fagfolk at skyflingene som her er presentert som i rekkefølge og skilt fra den tradisjonelle innfellingsoperasjon i virkeligheten sannsynligvis blir kombinert med innfelling, slik at man får en enkelt operasjon i en reell anvendelse.

Kort gjennomgåelse av tegningene

De enkelte trekk ved oppfinnelsen og fordeler og mål med denne fremgår bedre av beskrivelsen som er satt opp nedenfor, og samtidig vises til tegningene hvor samme henvisningstall kan gå igjen fra tegning til tegning når de gjelder samme komponent eller element og hvor: Fig. 1 viser et skjema over hovedkomponentene i et trådløst kommunikasjonssystem som inkorporerer en utførelse av denne oppfinnelse, fig. 2 viser et blokkskjema over en foretrukket utførelse av oppfinnelsen i en trådløs basestasjon, og fig. 3 viser et blokkskjema over en foretrukket utførelse av oppfinnelsen i en trådløs abonnentstasjon.

Detalj beskrivelse av foretrukne utførelser

Fig. 1 viser den foreliggende oppfinnelse i sammenhengen som gjelder et trådløst kommunikasjonssystem. Et sender/mottaker-subsystem (BTS) 2 for basestasjonen i et kommunikasjonsnett omfatter 2 senderantenner 4, 6 som brukes til å sende signaler via to transmisjonskanaler 8 og 10, til en abonnentstasjon 12. Oppfinnelsen kan anvendes for ethvert kommunikasjonssystem som bruker diversitetssending eller flerveisoverføring. I eksempelet er de signaler som sendes ut fra subsystemet BTS 2 CDMA-signaler, og fagfolk vil innse at et slikt subsystem BTS 2 også kan erstattes av en tilsvarende abonnentstasjon (CSS) for lokal sløyfekonsentrasjon eller enhver sender som bruker flerveisoverføring, uten at dette fraviker oppfinnelsens ramme. Genereringen og sendingen av kodedelt multipleaksess med kommunikasjonssignaler er allerede velkjent innen teknikken og er allerede beskrevet i det allerede nevnte US 5 103459 og i spesifikasjonen IS-95. Oppfinnelsen gjelder også (FDMA) og (TDMA), begge kjente typer kommunikasjonssystemer, og dessuten GSM og den foreslåtte tredje generasjons TDMA som vanligvis kalles EDGE.

Senderantennene 4 og 6 kan skilles i rommet for å gi senderdiversitet, enten ved å plassere dem på fysisk forskjellig sted eller ved å bruke retningsantenner som peker i forskjellig retning. I en alternativ utførelse som bruker flerbærer diversitet på sendersiden kan en enkelt antenne brukes som utstrålingskilde for de to signaler.

Abonnentstasjonen 12 er vist som en bil, men kan også være et trådløst modem, en trådløs abonnentstasjon for lokal sløyfe eller en hvilken som helst annen bærbar trådløs kommunikasjonsabonnent enhet. Fremgangsmåten og apparatet for samtidig mottaking av multipletransmisjon er allerede velkjent innenfor teknikken, og i eksempelet vil signalene som sendes ut via antennene 4 og 6 mottas i abonnentstasjonen 12 ved hjelp av en oppsamlings- eller rakemottaker, og slike mottakere er også velkjente innenfor teknikken og allerede beskrevet i patentskriftet ovenfor.

Fig. 2 viser en foretrukket utførelse av oppfinnelsen som brukt i en trådløs basestasjon (BTS). Data som skal sendes til abonnentstasjonen går først inn til en rammeformateringskrets 100, hvor data som "innkapsles" i denne krets kan være for tale, faks, pakkesamling eller andre typer overføringer som kan representeres ved en digitalsifferstrøm.

Formateringskretsen 100 er driftsmessig koplet til en modul 102 (FEC) for foroverfeilkorreksjon og som tilfører korreksjonskoder til datastrømmen og kan bruke forskjellige typer korreksjonsteknikker, innbefattet såkalt turbokoding, omhylnings-koding eller andre former for koding etter prinsippene "myk beslutning" eller på blokkbasis.

Etter FEC-kodingen viderebehandles de kodede data i en demultiplekskrets 104 som er driftsmessig koplet til modulen 102 og fordeler de kodede symboler i forskjellige grupper, hver får separat behandling frem til sendingen. På fig. 2 vises bruken av to grupper, men det er klart at enheten 104 også kan fordele symboler til mer enn to grupper uten at dette går ut over oppfinnelsens ramme. I eksempelet omfatter demultipleks-behandlingen av den ene symbolstrøm til to, enkel alternering hvor de odde symboler blir fordelt til en gruppe, mens de like symboler blir fordelt til den andre.

Hver gruppe sifre blir deretter viderebehandlet i en innfeller 106, 108 som er koplet til enheten 104 og kan bruke forskjellig innfellingsteknikk, så som blokkinnfelling og sifferreverseringsinnfelling. Utgangen fra den første innfeller 106 går til et sendersubsystem 126 som i eksempelet omfatter en Walsh spreder 112, en PN spreder 116 og sender 122. Utgangen fra denne innfeller 106 går til sprederen 112 som er driftsmessig tilkoplet innfelleren.

CDMA systemet som omfatter ortogonal spredning etterfulgt av PN spreding er allerede beskrevet i detalj i det allerede nevnte patent 5 109 459. Det er klart at oppfinnelsen vil kunne gjelde andre tilsvarende ortogonale kanaliseringsmetoder selv om den her er beskrevet i forbindelse med konvensjonelle Walsh koder, og følgelig vil ortogonale spredefunksjoner for variabel lengde, gjerne slik som foreslått i standarden WCDMA og beskrevet i detalj i patentskriftet US 5 751 761 kunne høre med. I eksempelet kan Pn spredningen utføres enten ved tradisjonell kvadratur PN spredning så som standardisert i standarden IS-95 eller ved å bruke en kompleks Pn spredning slik det er beskrevet i de foreslåtte standarder CDMA 2000 og tredje generasjons WCDMA, beskrevet i detalj i det allerede nevnte parallelle patentskrift USSN 08/856 428.

I et CDMA system som bruker ortogonal Walsh koding kalles de kanaler som skilles fra hverandre ved å bruke slike Walsh koder, Walshkanaler. Fagfolk vil innse at et system kan innbefatte transmisjonssubsystemer som bruker en alternativ form for signalseparasjon, så som FDMA og TDMA, uten at dette går ut over rammen for oppfinnelsen.

Som vist blir den uskyflede eller ikke datasanerte utgang fra den første innfeller 106 behandlet på en måte som kan være typisk for mange av dagens CDMA systemer. Signalet videreføres til en Walsh spreder 112 som driftsmessig er koplet til innfelleren 106 og deretter til en PN spreder 116 som er driftsmessig koplet til sprederen 112. Denne spreder 112 tjener til å multiplisere hvert siffer som kommer inn fra innfeller 106 med en Walsh kode Wi3 mens PN sprederen 116 sørger for overordnete autokorrelasjons-egenskaper som gjør det mulig å utføre demodulasjonen av flerveisoverførte signaler. PN sprede signalene fra sprederen 116 går til den viste sender 122 hvor signalene forsterkes, opptransponeres og filtreres før utsendingen via antennen 4, i en transmisjonskanal 8.

Utgangen fra den andre innfeller 108 går til en skyfler 110 som driftsmessig er koplet til innfelleren 108 og omorganiserer datautgangen fra denne, sekvens for sekvens. Utgangen fra skyfleren 110 sendes deretter til et andre transmisjonssubsystem 128, igjen vist som et eksempel med å omfatte en Walsh spreder 114, en PN spreder 118 og en sender 124. Utgangen fra skyfleren 110 til sprederen 114 som er driftsmessig koplet til denne skyfler og tjener til å multiplisere hvert siffer som kommer ut fra den, med en Walshkode Wj.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelse arbeider skyfleren 110 ved syklisk rullering eller rotering av hver gruppe med fire sekvensielle symboler abcd til en annen sekvens av sifre, nemlig cdab. Andre skyfle- eller saneringsfunksjoner, så som reversering eller "flipping" kan også brukes uten at dette avviker fra den illustrerte versjon av oppfinnelsen. En som er kjent innenfor denne teknikken vil verdsette at de ytterligere skyflefunksjoner også kan brukes for hver eneste symbolgruppe, innenfor et system som har mer enn to slike grupper. Målet med skyfleprosessen er å redusere virkningene av korrelert signalsvekking i transmisjonskanalene 8 og 10, og ved å bruke en skyfler 110 vil en signalsvekking som samtidig påvirker disse to kanaler ikke så lett kunne slette eller svekke påfølgende symboler innenfor symbolrammen. Noe som er allerede er godt kjent innenfor teknikken er at foroverfeilkorreksjonsdekodere så som de såkalte trellis dekodere og turbo dekodere er langt mer effektive i feilkorreksjon hvor feilene ikke er påfølgende, enn ved korreksjon av feil hvor de er det.

Utgangen fra skyfleren 110 blir behandlet signalmessig på langt den samme måte som de uskyflede signaler fra den første innfeller 106. Signalveien fra skyfleren går til en Walsh spreder 114 og deretter til en PN spreder 118.

i en alternativ utførelse av oppfinnelsen hvor det brukes multiplebærere for å tilveiebringe senderdiversitet kan begge sendersubsystemer 126 og 128 dele en felles senderantenne.

I eksempelet illustreres tre forskjellige måter for å skille de signaler som sendes ut fra antennene 4 og 6, og i den første blir disse signaler sendt ved samme frekvens, slik at separasjonen mellom dem skjer ved å spre signalene før sendingen, ved hjelp av forskjellige Walsh funksjoner. Den andre måte innebærer at signalene fra antennene sendes på forskjellig bærefrekvens, hvor Walsh spredeoperasjonene som utføres i sprederne 112 og 114 enten kan være den samme eller forskjellige. I en alternativ utførelse skilles signalene fra hverandre ved innføring av en forsinkelse før sendingen, ved hjelp av et forsinkelseselement 120. Fremgangsmåter for tidsoverføringsdiversitet er allerede detaljbeskrevet i de tidligere nevnte patentskrifter US 5 280 472, 5 513 176 og 5 533 011.1 denne alternative utførelse ligger signalene som sendes ut via antennene 4 og 6 på samme frekvens og kan være spredt over frekvensspekteret eller være uspredt, ved at samme Walshspredefunksjon brukes eller ikke brukes fra Walsh sprederene 112 og 114.

Fig. 3 viser en foretrukket utførelse av oppfinnelsens innfeller og innfellings-oppløser slik disse elementer kan brukes i en abonnentstasjon for trådløs overføring i kategori CDMA. Signalene mottas via antennen 200 og blir behandlet i mottakeren 202, og deretter i subsystemene 207 og 209 for multipledemodulasjon. Det første av disse subsystemer demodulerer de signaler som har kommet via kanal 8, og en innfellingsoppløser 216 mottar utgangen fra dette subsystem og sørger oppløsning av innfellingen.

Dersom det signal som har kommet via kanal 8 sendes ut på samme frekvens som det signal som sendes via kanal 10 vil mottakeren 202 forsterke nedtransponere og filtrere signalene ved hjelp av samme kretsløsninger, men er disse signaler ved forskjellig frekvens i de to respektive kanaler 8 og 10 vil de mottatte signaler nedtransponeres ved hjelp av andre blandefrekvenser, slik at de resulterende transponerte signaler føres til subsystemene 207 og 209.

Det andre subsystemer demodulerer signalene som har kommet inn via kanal 10. I det første subsystem 207 er det den viste PN-demodulator 206 som demodulerer de mottatte signaler i samsvar med en PN-forskyvning som bestemmes i samsvar med et signal fra søkeren 204, og bruken av slike søkere innenfor CDMA er allerede velkjent teknikk. Et eksempel på denne teknikk er beskrevet i US 5 764 687.

Det signal som etter spredningen er samlet igjen går til en Walsh samler som fjerner Walsh dekkingen fra det samlede PN-signal, og de signaler som frembringes av subsystemet 207 går til en innfellingsoppløser 216 som sørger for oppløsning av det avdekkede signal slik at den innfelling som er utført av innfelleren 106 blir oppløst igjen.

Signalene i det andre subsystem 209 behandles på samme måte i PN-modulatoren 208 og Walshsamleren 212, men fra utgangen av denne går de behandlede signaler til en avskyfler 214 som utfører det inverse av den funksjon skyfleren 110 utfører. Utgangen fra avskyfleren 214 går til en driftsmessig innkoplet innfellings-oppløser 218 som gjør det motsatte av innfelleren 108.

Utgangen fra oppløserne 216 og 218 er koplet til en multipleksenhet 220 (MUX) som utfører det omvendte av det enheten 104 gjør, slik at det etableres en enkelt datastrøm. Denne viderebehandles deretter av en FEC-dekoder 222 som utfører foroverrettet feilkorreksjon (FEC) i samsvar med den korreksjonskode som brukes av koderen 102. Som med denne kan dekoderen 222 bruke en hvilken som helst av flere typer korreksjonsteknikker for foroverfeilkorreksjon, innbefattet turbokoding, omhyl-ningskoding og andre typer blokkoding som kan omfatte mykavgjørelser.

De data som sendes ut fra dekoderen 222 viderebehandles deretter i en rammekontroll enhet 224 som kontrollerer gyldigheten av de mottatte rammer, vanligvis ved å bruke en syklisk redundanskontroll (CRC).

Claims

1. Apparat for overføring av et informasjonssignal, karakterisert ved : første innfellermidler (106) anordnet for å motta en første del av informasjonssignalet og for å omgruppere denne første dels symboler i samsvar med et første innfellingsformat, for å frembringe et første innfelt signal, et første transmisjonssubsystem (126) anordnet for å motta det første innfelte signal og for å sende det første innfelte signal via en første overføringskanal, andre innfellingsmidler (108) anordnet for å motta en andre del av informasjonssignalet og for å omgruppere denne andre dels symboler i samsvar med et andre innfellingsformat, for å frembringe et andre innfelt signal, et andre transmisjonssubsystem (128) anordnet for å motta det andre innfelte signal og for å sende det andre innfelte signal via en andre overføringskanal, og en skyfler (110) anordnet for å motta det andre innfelte signal og skyfle symbolene fra det andre innfelte signal før sending gjennom det andre transmisjonssubsystem.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved en demultipleksenhet (104) anordnet for å motta informasjonssignalet og for å dele det opp i dets første og andre del, og for å overføre den første del til de første innfellermidler (106) og den andre del til de andre innfellermidler (108).

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at demultipleksenheten (104) er anordnet for å dele opp informasjonssignalet ved å legge hvert odde symbol i den første del og hvert like symbol i den andre del.

4. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved en foroverfeilkorreksjonsmodul (102) er anordnet for å motta et sett bit og er anordnet for å kode i samsvar med et forhåndsbestemt foroverfeil-korreksjomformat for å tilveiebringe informasjonssignalet.

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at foroverfeilkorreksjonsformatet er et omhylningskode format.

6. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at foroverfeilkorreksjonsformatet er et turbokodeformat.

7. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første og andre innfellingsformat er blokkinnfellingsformater.

8. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første og andre innfellingsformat er bitreverseringsinnfelling.

9. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første innfellingsformat er et blokkinnfellingsformat og at det andre innfellingsformat er et bitreverserende innfellingsformat.

10. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første og andre innfellingsformat er innbyrdes like.

11. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at de andre innfellermidler (108) omfatter en andre innfeller som på sin side omfatter: et innfeller subsystem anordnet for å omgruppere symboler i samsvar med et forhåndsbestemt innfellerformat for å frembringe et forhåndsskyflet signal, og en skyfler (110) anordnet for å motta dette signal og for å skyfle symbolene fra det og frembringe det andre innfelte signal.

12. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at skyfleren (110) utfører skyfling ved syklisk rotasjon av sett av forhåndsbestemte antall symboler.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at det forhåndsbestemte antall er fire.

14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at skyfleren (110) roterer settet med fire symboler to og to.

15. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at skyfleren (110) utfører skyflingen ved å flippe sett av et forhåndsbestemt antall symboler.

16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at det forhåndsbestemte antall er fire.

17. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første transmisjonssubsystem (126) er anordnet for å sende det første innfelte signal via en første overføringskanal ved å spre det første innfelte signal i samsvar med en første Walshfunksjon for å frembringe et første Walshkodet signal, og at det andre transmisjonssystem (128) er anordnet for å sende det andre innfelte signal via en andre overføringskanal ved å spre det andre innfelte signal i samsvar med en andre Walshfunksjon for å frembringe et andre Walshkodete signal.

18. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at den første Walshfunksjon er den samme som den andre Walshfunksjon.

19. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at den første Walshfunksjon er ortogonal til den andre Walshfunksjon.

20. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at det første transmisjonssubsystem (126) og andre transmisjonssubsystem (128) er innbyrdes synkronisert både i tid og fase.

21. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at det første transmisjonssubsystem (126) videre omfatter en første PN-spreder (116) anordnet for å motta det første Walshkodede signal og for å spre dette første signal i samsvar med en første kvasistøyfunksjon (PN-funksjon) for å frembringe et første PN-spredesignal, og at det andre transmisjonssubsystem (128) videre omfatter en andre PN-spreder (118) anordnet for å motta det andre Walshkodede signal og for å spre dette andre signal i samsvar med en andre kvasistøyfunksjon (PN-funksjon) for å frembringe et andre PN-spredesignal.

22. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at den første PN-spreder (116) og andre PN-spreder (118) bruker kvadratur PN-spredning.

23. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at den første PN-spreder (116) og andre PN-spreder (118)bruker kompleks PN-spredning.

24. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at det andre transmisjonssubsystem (128) videre omfatter et forsinkelseselement (120) anordnet for å motta det andre PN-spredesignal og for å frembringe et forsinket slikt PN-spredesignal.

25. Apparat ifølge krav 24, karakterisert ved at det første transmisjonssubsystem (126) videre omfatter en første sender (122) anordnet for å opptransponere til en første frekvens og for å forsterke det første PN-spredesignal og for å frembringe et første overføringssignal, og at det andre transmisjonssubsystem (128) videre omfatter en andre sender (124) anordnet for å opptransponere til en andre frekvens og for å forsterke det andre forsinkede PN-spredesignal og for å frembringe et andre overføringssignal.

26. Apparat ifølge krav 25, karakterisert ved at den første sender (122) er anordnet for å sende det første overføringssignal via en antenne (4), og at den andre sender (124) likeledes sender det andre overføringssignal via samme antenne (4).

27. Apparat ifølge krav 26, karakterisert ved at den første sender (122) er anordnet for å sende det første overføringssignal via en første antenne (4), mens den andre sender (124) sender det andre overføringssignal via en andre antenne (6).

28. Apparat ifølge krav 27, karakterisert ved at den første frekvens er lik den andre frekvens.

29. Apparat ifølge krav 27, karakterisert ved at den første frekvens er høyere enn den andre frekvens.

30. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at det første transmisjonssystem (126) videre omfatter en første sender (122) anordnet for å opptransponere til en første frekvens og for forsterkning av det første PN-spredesignal og for frembringelse av et første overføringssignal, og at det andre transmisjonssystem (128) videre omfatter en andre sender (122) anordnet for opptransponering til en andre frekvens og for forsterkning av det andre PN-spredesignal og for frembringelse av et andre overføringssignal.

31. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved at den første sender (122) er anordnet for å sende det første overføringssignal via en første antenne (4), mens den andre sender (124) er anordnet for å sende det andre overføringssignal via en andre antenne (6).

32. Apparat ifølge krav 31, karakterisert ved at den første frekvens er lik den andre frekvens.

33. Apparat ifølge krav 31, karakterisert ved at den første frekvens er høyere enn den andre frekvens.

34. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved at den første sender (122) sender det første overføringssignal via en antenne (4) , og at den andre sender (124) likeledes sender det andre overføringssignal via samme antenne (4).

35. Apparat for mottaking av et informasjonssignal, karakterisert ved at: et første demodulasjonssubsystem (207) anordnet for å motta en første del av et mottatt signal og for å demodulere denne første del for å danne et første demodulert signal, en første innfellingsoppløser (216) anordnet for å oppløse innfellingen av det første demodulerte signal, i samsvar med et første oppløsningsformat, for derved å frembringe et første innfellingsoppløst signal, et andre demodulasjonssubsystem (209) anordnet for å motta en andre del av et mottatt signal og for å demodulere denne andre del for å danne et andre demodulert signal, en andre innfellingsoppløser (218) anordnet for å oppløse innfellingen av det andre demodulerte signal, i samsvar med et andre oppløsningsformat, for derved å frembringe et andre innfellingsoppløst signal, og en avskyfler (214) anordnet for å motta det andre demodulerte signal og for å avskyfle det andre demodulerte signal for derved å frembringe et avskyflet signal brukt av den andre innfellingsoppløser (218).

36. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved en multipleksenhet (220) anordnet for å motta det første og det andre innfellingsoppløste signal og for å kombinere disse signaler for å danne et multipleksbehandlet signal.

37. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at multipleksenheten (220) er anordnet for å frembringe symbolstrømmen som inneholdes i det multipleksbehandlede signal ved vekslende symboler mottatt i det første og andre innfellingsoppløste signal, idet alle odde symboler i det demultipleksbehandlede signal trekkes ut fra det første innfellingsoppløste signal, mens alle like symboler trekkes ut fra det andre innfellingsoppløste signal.

38. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved en korreksjonsdekoder for foroverfeilkorreksjon (222), anordnet for å motta det demultipleksbehandlede signal og for å dekode det i samsvar med et forhåndsbestemt korreksjonsformat for foroverfeilkorreksjon, for å trekke ut et informasjonssignal fra det demultipleksbehandlede signal.

39. Apparat ifølge krav 38, karakterisert ved at foroverfeilkorreksjonsdekoderen (222) er en turbodekoder.

40. Apparat ifølge krav 38, karakterisert ved at foroverfeilkorreksjonsdekoderen (222) er en trellis dekoder.

41. Apparat ifølge krav 38, karakterisert ved at foroverfeilkorreksjonsdekoderen (222) er en mykbeslutningsdekoder.

42. Apparat ifølge krav 38, karakterisert ved at korreksjonsdekoderen (222) er en blokk dekoder.

43. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at den første (216) og andre (218) innfellingsoppløser er blokkoppløsere.

44. Apparat ifølge krav 37, karakterisert ved at den første (216) og andre (218) innfellingsoppløser er oppløsere for bitreversering.

45. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at den første innfellingsoppløser (216) er en blokkoppløser, mens den andre innfellingsoppløser (218) er en oppløser for bitreversering.

46. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at det første innfellingsoppløserformat er det samme som det andre.

47. Apparat ifølge krav 36, karakterisert ved at den andre innfellingsoppløser (218) videre omfatter en deskyfler (214) anordnet for å oppheve skyflingen av det andre demodulerte signal før innfellingsoppløsningen finner sted.

48. Apparat ifølge krav 35 eller 36, karakterisert ved at deskyfleren (214) er anordnet for å utføre opphevelse av skyflingen ved syklisk rotasjon av sett av forhåndsbestemte antall av symboler.

49. Apparat ifølge krav 48, karakterisert ved at det forhåndsbestemte antall er fire.

50. Apparat ifølge krav 49, karakterisert ved at deskyfleren (214) er anordnet for å rotere settene med fire symboler to og to.

51. Apparat ifølge krav 35 eller 36, karakterisert ved at deskyfleren (214) er anordnet for å utføre oppheving av skyflingen ved å flippe sett av et forhåndsbestemt antall symboler.

52. Apparat ifølge krav 51, karakterisert ved at det forhåndsbestemte antall er fire.

53. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved at det første demodulasjonssubsystem (207) videre omfatter en første PN-samler (206) anordnet for å motta den første del av det mottatte signal og for å samle denne første del i samsvar med en første kvasistøysekvens (PN-sekvens) for å frembringe et første PN-samlesignal, og at det andre demodulasjonssubsystem (209) videre omfatter en andre PN-samler (208) anordnet for å motta den andre del av det mottatte signal og for å samle denne andre del i samsvar med en andre kvasistøysekvens (PN-sekvens) for å frembringe et andre PN-samlesignal.

54. Apparat ifølge krav 53, karakterisert ved at den første PN-samler (206) og den andre PN-samler (208) er kvadratur-PN-samlere.

55. Apparat ifølge krav 53, karakterisert ved at den første PN-samler (206) og den andre PN-samler (208) er komplekse PN-samlere.

56. Apparat ifølge krav 53, karakterisert ved en søker (204) anordnet for å etablere tidsforskyvninger for bruk ved PN-samlingen ved hjelp av PN-samlerne (206, 208).

57. Apparat ifølge krav 53, karakterisert ved at det første demodulasjonssubsystem (207) videre omfatter en første Walshsamler (210) anordnet for å motta det første PN-samlesignal og å samle dette første signal i samsvar med en første Walshfunksjon for derved å frembringe et første Walshdekodet signal, og at det andre demodulasjonssubsystem (209) videre omfatter en andre Walshsamler (212) anordnet for å motta det andre PN-samlesignal og for å samle dette andre signal i samsvar med en andre Walshfunksjon for derved å frembring et andre Walshdekodet signal.

58. Apparat ifølge krav 57, karakterisert ved at den første og den andre Walshfunksjon er samme funksjon.

59. Apparat ifølge krav 57, karakterisert ved at den første Walshfunksjon er ortogonal til den andre Walshfunksjon.

60. Apparat ifølge krav 35, karakterisert ved at det første demodulasjonssubsystem (207) videre omfatter et første mottakersubsystem (202) anordnet for å forsterke og nedtransponere fra en første frekvens et mottatt signal og for å frembringe den første del av et mottatt signal, og at det andre demodulasjonssubsystem (209) videre omfatter et andre mottakersubsystem for å forsterke og nedtransponere fra en andre frekvens et mottatt signal og for å frembringe den andre del av et mottatt signal.

61. Apparat ifølge krav 60, karakterisert ved at den første frekvens er lik den andre frekvens.

62. Apparat ifølge krav 61, karakterisert ved at det første demodulasjonssubsystem (207) og det andre demodulasjonssubsystem (209) deler et enkeltmottakersubsy stem.

63. Apparat ifølge krav 60, karakterisert ved at den første frekvens er høyere enn den andre frekvens.

64. Fremgangsmåte for å overføre et informasjonssignal, karakterisert ved å: omgruppere symboler av en første del av informasjonssignalet i samsvar med et første innfellingsformat, for å frembringe et første innfelt signal, sende dette første innfelte signal via en første overføringskanal, idet et første transmisjonssubsystem (126) er anordnet for å motta det første innfelte signal, omgruppere symboler av en andre del av informasjonssignalet i samsvar med et andre innfellingsformat, for å frembringe et andre innfelt signal, sende dette andre innfelte signal via en andre overføringskanal, idet et andre transmisjonssubsystem (128) er anordnet for å motta det andre innfelte signal, og skyfle symbolene fra det andre innfelte signal før sending gjennom det andre transmisjonssubsystem

65. Fremgangsmåte for å motta et informasjonssignal, karakterisert ved å: demodulere en første del av et mottatt signal for å danne et første demodulert signal, oppløse innfellingen av det første demodulerte signal, i samsvar med et første oppløsningsformat, for derved å frembringe et første innfellingsoppløst signal, demodulere en andre del av et mottatt signal for å danne et andre demodulert signal, oppløse innfellingen av det andre demodulerte signal, i samsvar med et andre oppløsningsformat, for derved å frembringe et andre innfellingsoppløst signal, avskyfle det andre demodulerte signal for derved å frembringe et avskyflet signal før den andre innfellingsoppløsningen.