SE519454C2 - DS-CDMA fleranvändarstörningsupphävare och DS-CDMA kommunikationssystem - Google Patents

Description

519 454 2 avkoda signalen för användaren k. Detta förlopp utförs I gånger (I representerar antalet multisteg), varigenom störningseffekter hos de andra användarna reduceras. De med de andra mottagna signalerna genererade störningsefterbildningskomposanterna fördröjs med behandlingstiden svarande mot antalet andra användare, och störningskomposanterna hos de andra användarna subtraheras från den mottagna signalen tillhörande användaren k.

Då antalet andra användare ökar kommer fördröjningstiden att ökas mer och mer, vilket resulterar i ett problem på så sätt att kapaciteten hos ett minne för att innehålla interferensefterbild- ningskomposanterna som har detekterats fram till fördröjnings- 'tiden ökas och behandlingstiden förlängs därför att behandlingen måste vänta under fördröjningstiden.

För att lösa detta problem har en seriestörningsupp- hävare för ett flertal användare föreslagits. Principen för seriestörningsupphävaren för ett flertal användare är beskriven i "SEQUENTIAL CHANNEL ESTIMATION TYPE SERIAL CANCELLER USING PILOT SYMBOL IN DS-CDMA" i de tekniska rapporterna i ELECTRONIC INFORMATION COMMUNICATION AssOcIATE (Rcs95-50). Ett exempel på ett däri angivet sätt att utföra tillverkning är beskrivet i "DS- CDMA MULTI-USER SERIAL INTERFERENCE CANCELLER" i den utlagda japanska patentansökningen Hei-09-270736.

Fig 4 åskådliggör sättet som är beskrivet i den utlagda japanska patentansökningen Hei-09-270736. I fig 4 representerar hänvisningsbeteckningen 31 en mottagen signal, hänvisnings- beteckningen 32 representerar en signaltransmissionsledning för störningsupphävd mottagning för att överföra en störningsupphävd mottagen signal till ett angränsande steg, hänvisningsbeteck- ningen 33 representerar en störningsupphävare ICU, hänvisnings- beteckningen 34 representerar ett fördröjningsminne, hänvisnings- beteckningen 35 representerar en subtraherare för att subtrahera störningsefterbildningskomposanter från den mottagna signalen, hänvisningsbeteckningen 36 representerar en störningsefterbild- ningssignalöverföringsledning för att överföra störningsefter- bildningssignalen för varje användare till dess egen användare (nuvarande användaren) i ett efterföljande steg, hänvisnings- beteckningen 37 representerar en. adderare för att addera. en 519 454 3 (störnings-) efterbildningssignal hos den nuvarande användaren av ett tidigare steg igen (därför att signalkomposanterna för alla användarna i det första steget är subtraherade), hänvisnings- beteckningen 38 representerar en fördröjning (ett minne) för att kvarhålla (störnings-) efterbildningssignalen av det tidigare steget för den nuvarande användaren, och hänvisningsbeteckningen 39 representerar en avkodare för att utföra den slutgiltiga avkodningen.

Arbetssättet hos den i fig 4 visade seriestörningsupp- hävaren för ett flertal användare kommer nu att beskrivas.

En nmttagen signal r31 matas först till ICU NR ll '(störningsupphävaren) 33 hos en första användare i ett första steg, och en störningsefterbildningssignal S11 på dess ledning 36 genereras i ICU NR 11. I en subtraherare 35 subtraheras därefter den ur den mottagna signalen r31 genererade störningsefterbild- ningssignalen Sll från signalen r31 som fördröjs av fördröj- ningsminnet 34 för att fördröja signalen med behandlingstiden i ICU NR 11, varefter subtraheringsresultatet matas till ICU NR 12 hos en andra användare i det första steget. En signal [r31-S11] matas till ICU NR 12, och en störningsefterbildningssignal S12 på ledningen 36 matas ut. Därefter sänds signalen för en k:te användare i ett i:te steg, vilken signal är representerad av följande ekvation, vanligen till en adderare 37 som är kopplad till ICU NR k för den k:te användaren i det i:te steget: m+1)T+r¿_, . ' Y/(Äm) :fihtkl Ck(t"'ï/<,1)Ck(t “TU ) (1) Som man ser i ekvationen (1) innehåller denna ekvation alltid den mottagna signalen r3l, varför det är onödigt att överföra den mottagna signalen med ett annat system, och håller kvar den mottagna signalen r31. Vidare är signalen i ICU NR ik en restsignal som erhålls genom subtrahering av komposanterna hos alla användarna från den mottagna signalen r31. Signalen Sudhk, dvs störningsefterbildningssignalen för den nuvarande användaren erhållen i det tidigare steget, adderas på nytt och matas därefter till ICU innan behandlingen för den kzte användaren i 519 454 4 det i:te steget utförs. Alla dessa signaler är chipsratsignaler.

Fig 5 visar den inre konstruktionen av ICU NR ik baserad på det konventionella systemet.

Spridningen hos en inkommande mottagen signal r(t) minskas medelst en spridningskod Ck(t) i den nuvarande använ- darens nuvarande bana och integreras sedan i en integrator 42 för undersökning av korreleringen mellan dem. En transmissions- banefädningsvektor E beräknas ur den integrerade signalen i en transmissionsuppskattare 43, och det inverterade värdet E* för transmissionsbanefädningsvektorn multipliceras med den integre- rade signalen i en multiplikator 54 för att faskorrigering skall 'utföras. Signalen som utsätts för faskorrigeringen i varje bana utsätts för RAKE-kombinering i en RAKE-kombinerare 45. Utsignalen från RAKE-kombineraren 45 matas till en avkodare och används också för att avkoda en ursprunglig symbolsekvens i en data- beslutsanordning 46. Därpå multipliceras den ursprungliga symbolsekvensen med transmissionsbanefädningsvektorn K för varje bana i en multiplikator 47 för att återföras till en ursprunglig transmissionskaraktäristik. Den ursprungliga transmissionskarak- täristiken (Ck(t)) multipliceras/sprids i en:multiplikator 48 för reproducering av störningsefterbildningssignalen.med chipsraten, varefter störningsefterbildningssignalen överförs till en efterföljande användare eller ett efterföljande steg.

Såsonl är visat i fig 4 matas signalen med upphävd störning till en avkodare 39, från vilken det slutgiltiga avkodningsresultatet matas ut.

Den utlagda japanska patentansökningen Hei-9-270766 beskriver ett transmissionssystem för störningsefterbildnings- signaler hos en DS-CDMA-seriestörningsupphävare för ett flertal användare liksom den ovannämnda publikationen. Enligt denna publikation överförs störningsefterbildningssignalen för varje användare genom. en gemensam. bussledning så att den allmänt informerar alla andra användare än den nuvarande användaren, varvid en signal med transmissionshastigheten (K x N) gånger transmissionshastigheten (=x1samplingstidpunkter'med.spridnings- raten) för störningsefterbildningssignalen från en användare skulle överföras på den gemensamma bussledningen om ingen 519 454 5 _ modifikation görs. Om exempelvis transmissionshastigheten hos störningsefterbildningssignalen är 120 Mbps, antalet användare är 16 och antalet steg är 3, blir transmissionshastigheten som erfordras för den gemensamma bussledningen 5,76 Gbps, vilket innebär att det är svårt att förverkliga en krets som uppfyller detta villkor. Således beskriver den nämnda publikationen en teknik enligt vilken signalen överförs mellan angränsande användare genom en direktkopplad parallellbussledning eller liknande utan att man använder sig av en gemensam bussledning, behandlingen utförs därefter, summan av de vid behandlingen framkomna resultaten överförs, och störningssignalkomposanterna 'för den nuvarande användaren överförs till en annan transmis- sionsledning och därpå subtraheras, varigenom transmissionshas- tigheten minskas. Det är emellertid mycket svårt att uppnå förenkling i konstruktionen genom att använda tekniken enligt den nämnda publikationen därför att den använder sig av den parallel- la bussledningen.

Generellt sett är i DS-CDMA-kommunikationssystemet chipsraten, dvs frekvensen. hos spritt spektrum, hög, varvid antalet multiplexerande användare kan ökas då frekvensen sprids till ett bredare band, varigenom snabba datakommunikationer möjliggörs. Ett kommunikationssystem med en hög chipsrat har således behövt utvecklats under senare tid.

I en konventionell typ av störningsupphävare för ett flertal användare utförs generering av störningsefterbildnings- signalen, subtrahering av dess mottagna signal, etc, i varje chipsrat med spektrumspridning. Den mottagna signalen utsätts således tillfälligt för tillbakagång av spridning för upp- skattning av en transmissionsbana för densamma och sedan reproducering av störningskomposanter, varefter spridningen utförs på nytt därför att de därvid reproducerade störnings- komposanterna subtraheras från den nmttagna signalen (som är chipsraten och en multiplexerad signal av alla användarens komposanter).

Efter hand som chipsraten blir högre måste således störningsupphävaren utföra generering av den störningsefterbil- dande signalen med högre hastighet, varjämte omfattningen av 519 4-54 6 signaltransmission mellan användarkort ökas mer och mer.

Eftersom vidare det konventionella systemet utför behandlingen på basis av en chipsrat utsätts den mottagna signalen som skall behandlas av ett transmissions/mottagnings- bandfilter för bandbegränsning. Det blir därför också nödvändigt att ha samma bandbegränsning på den således genererade störnings- efterbildningssignalen, varför ett snabbt arbetande bandbegräns- ningsfilter erfordras och själva anordningen således måste vara konstruerad i stor skala.

Vidare behövs ett fördröjningsminne för att hålla kvar störningsefterbildningssignalen för den nuvarande användaren då 'den kvarstår som chipsraten samt ett fördröjningsminne för att hålla kvar en störningsefterbildningssignal i ett steg hos den nuvarande användaren av det föregående steget. I detta fall är datana som skall hållas kvar information avseende chipsraten, varför en stor minneskapacitet vanligen behövs och således ökningen i chipsrathastighet medför en ökning av minnets kapacitet.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att förenkla konstruktionen av en DS-CDMA-störningsupphävare för ett flertal användare och att tillhandahålla en konstruktion som kan upphäva de övriga användarnas störningar. Ett annat ändamål med upp- finningen är att undvika komplicerat konstruerade anordningar och att öka anordningens skala till följd av störningsgenerering och störningsupphävning vid konventionell chipsrat med avseende på sättet att konstruera en DS-CDMA-störningsupphävare för ett flertal användare.

För att de ovannämnda målen skall nås kännetecknas uppfinningen av att signalen hos varje användare först utsetts för utspridning i en korrelator för omvandling till en symbol- ratsignal, varefter all behandling av generering av störnings- efterbildningssignalen, behandling av subtrahering av störnings- efterbildningssignalen ur den mottagna signalen, etc, utförs på grundval av en symbolrat.

.Närmare bestämt kännetecknas enligt en aspekt av föreliggande uppfinning en DS-CDMA- (direktsekvens-koddelnings- multipelaccess-) interferensupphävare för ett flertal användare 519 454 7 av att den innefattar beskedgivande organ för att ge besked om symbolinformation, en banebaserad fördröjning och banebaserad transmissionsbaneuppskattningsvärdesinformation till andra användare, korreleringsvärdeberäkningsorgan för att på förhand beräkna korskorreleringsvärden med spridda kodsekvenser hos de andra användarna för varje användare, störningsberäkningsorgan för att beräkna störningskomposanter för de andra användarna på basis av informationen varom besked har givits från de andra användarna och korskorrelationsvärdena som beräknas på förhand, och organ för att subtrahera störningskomposanterna från den nuvarande användarens signalkomposant för att därigenom utföra 'generering och upphävning av störningskomposanten i en symbolrat sedan den mottagna signalens spridning har gått tillbaka.

En annan aspekt av uppfinning kännetecknas en DS-CDMA- störningsupphävare för ett flertal användare för att ta emot spridda signaler från ett flertal användare och för att upphäva störningskomposanterna.mellan de respektive datana hos de således mottagna spridningssignalerna för att avkoda de sända datana av att den innefattar varje korrelator för att mottaga de spridda signalerna från många användare och för att utsätta varje spridd signal för tillbakagång av spridningen med en spridningskod- sekvens för varje användare så att ett korrelationsvärde erhålls, störningsupphävare i flera steg för att subtrahera den andra störningsefterbildningen från korrelatorns korrelationsvärde för varje användare och för att utföra RAKE-kombinering, och en avkodning av varje användare för att avkoda datana från den RAKE- bildade signalen i det sista steget i nämnda störningsupphävare.

För att nu beskriva uppfinning mera i detalj visar fig 1 totalutformningen av uppfinningen medan fig 2 visar den inre utformningen av ICU' med särdraget enligt uppfinningen. Upp- finningen utmärks av att IRU (störningsgenereringsenheten) för att generera en störningskomposant pålagd de andra användarna medelst mottagna data för en användare omvandlade till en symbolrat i en korrelator och en subtraherare för att subtrahera störningskomposanten från de nmmtagna datana med symbolraten tillhandahålls »och att störningskomposanterna för de andra användarna tas bort genom direkt användning av symboldatana. 519 454 8 Vidare är korrelatorn endast monterad i det första steget medan dess utsignal matas in (i varje bana) till ICU i varje steg.

Störningsregenereringsenheten IRU förhandsberäknar korskorreleringen av de spridda koderna mellan de respektive användarna på.basis av spridningskodsekvensen för varje användare och fördröjningen för varje bana som hålls kvar på förhand, varigenom störningskomposanten för varje bana för varje användare beräknas.

Enligt detta system krävs således inte återspridning när störningsefterbildningenregenereras,varförsignaltransmissionen 'mellan kort kan utföras med förhållandevis låg hastighet. Vidare behövs inte bandbegränsningsfiltret efter återspridningen, varigenom ökning av anordningens skala kan hindras.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig 1 är ett blockschema som visar utformningen av en störningsupp- hävare för ett flertal användare enligt föreliggande uppfinning, fig 2 är ett blockschema sou: visar' utformningen av en ICU (störningsupphävningsenhet) enligt uppfinningen, fig 13 är ett blockschema som visar utformningen av ICU (störningsupphävnings- enheten enligt uppfinningen, fig 4 är ett blockschema som visar utformningen av en konventionell typ av störningsupphävare för ett flertal användare, och fig 5 är ett blockschema som visar utformningen av ICU i den konventionella störningsupphävaren för ett flertal användare.

Föredragna utföringsformer enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas. I Första utföringsform För att förtydliga de ovan nämnda målen och andra mål samt särdragen och fördelarna med uppfinningen kommer en första utföringsform enligt uppfinningen att beskrivas i detalj med hänvisning till bifogade ritningar.

' Fig 1 visar totalutformningen av en störningsupphävare enligt den första utföringsformen av uppfinningen.

I fig 1 representerar hänvisningsbeteckningen. ll en mottagen signal r(t). I en basstation i ett DS-CDMA-kommunika- 519 454 9 tionssystem som innefattar basstationer och bärbara mobilanord- ningar förstärks var och en av DS-CDMA-baserade spridda mottagna signalerna hos ett flertal användare, vilka signaler mottas av en mottagarantenn, av en bredbandig högfrekvenssignalförstärkare och utsätts då för bandbegränsning samt omvandlas till en mellan- frekvenssignal i en blandare. Mellanfrekvenssignalen multipli- ceras med en andra lokaloscillatorsignal eller en spridd bärvågskod för att omvandlas till en basbandsignal, och den därvid erhållna basbandsignalen inställs som en mottagen signal.

Hänvisningsbeteckningen 12 representerar korrelatorer RX1, RX2, ..., och den mottagna signalen r(t) multipliceras med en 'förutbestämd spridningskod för att utsättas för tillbakagång av spridningen. Hänvisningsbeteckningen 13 representerar störnings- upphävningsenheter (ICU) NR 11, NR 12, ..., för att generera störningsefterbildningar för att upphäva störning, hänvisnings- beteckningen 14 representerar en störningsefterbildningssignal, och hänvisningsbeteckningen 15 representerar en. mottagnings- signalledning för korrelerade signaler med tillbakagång av spridningen. Hänvisningsbeteckningen 16 representerar avkodare soul är tilldelade varsin användare och utför en avkodnings- operation på basis av RAKE-kombineringsresultatet hos varje bana för varje användare som utförs av var och en av ICU NR 31, NR 32, och tar emot utsignalerna från korrelatorerna 12.

Arbetssättet hos basstationens störningsupphävare för flera användare kommer nu att beskrivas.

Den mottagna signalen r(t) ll med chipsraten (alla användarna är multiplexerade) utsätts för tillbakagång av spridningen av korrelatorn (NR 11) 12 och separeras till signalen för en bestämd bana hos en bestämd användare för att omvandlas till en symbolbaserad signal med datasekvensen för en bestämd användare och en bane- (transmissionsbane-) karaktäristik.

Denna signal (data) förs till den första ICU (störnings- upphävningsenheten) (NR 11) 13 genom mottagningssignalledningen 15.

Fig 2 visar den inre konstruktionen av ICU 13. I fig 2 är en korrelator 21 endast anordnad i ett första steg, och dess utsignal används-vanligen i ett andra steg och efterföljande 519 454 10 steg. Korrelatorn 21 och ICU 22 arbetar i par, och det erforder- liga antalet banor är anordnade parallellt. Mottagningssignalen r(t) ll mulipliceras med en enskild kod för varje användare (och banefördröjning) Ck(t) medelst en.mu1tiplikator 211 i korrelatorn 21 svarande mot flera banor och integreras sedan i en integrator 212 och utför därigenom operationen.med tillbakagång av spridning i varje bana.

Sedan överförs utsignalen från korrelatorn ll genom mottagningssignalledningen till ICU (NR ll) 22 i varje bana såsom har beskrivits ovan. I ICU (NR 11) 12 genereras ett fädnings- vektoruppskattningsvärde E för transmissionsbanan (och för- 'dröjningen 1: för varje bana) av uppskattaren 23 för trans- missionsbanan. Därpå multipliceras det med det inversa värdet E* av den genererade fädningsvektorn E så att fas/fördröjnings- korrigering utförs. Sedan utsätts varje bana tillhörande samma användare för EGKE-kombinering nædelst RAKE-kombineraren 24, varpå utsignalen från RAKE-kombineraren 24 bestäms av databe- slutsenheten 25 för avkodning av symboldatasekvensen.

Den således genererade informationen om den första användaren(symboldatasekvensendk(m),transmissionsbanefädnings- vektorn Ek,1 för banan, och omfattningen av fördröjningen tk,1 för varje bana) multiplexeras i en multiplexeringskrets och sänds sedan till ICU (NR 12) 13 hos en nästkommande andra användare.

Den andra användarens ICU (NR 12) 13 förses med en störningsregenereringsdel IRU (störningsregenereringsenhet) 26 enligt denna utföringsform. IRU 26 genererar en störnings- komposant för den tidigare användaren till den nuvarande användaren avseende parameterinformationen (dk(m), Ek,1, tk}l) från den tidigare användaren, den tidigare användarens sprid- ningssekvens, och den nuvarande användarens spridningssekvens. I subtraheraren 27 subtraheras därefter störningskomposanten hos den av IRU 26 genererade symbolnivån från korrelatorns 21 korrelationssignal.

Information för användaren 2 erhålls vidare på basis av subtraheringsresultatet, och resultatet överförs således till nästa användare för upprepning av sama förlopp. Multiplexering 28 tjänar till att kollektivt.multiplexera.parameterinformationen 519 454 11 från den tidigare användaren och den från användaren uttagna parametern och att sända multiplexeringsresultatet till nästa användare. RAKE-kombineraren 24, etc, i fig 2 är välkända, och de är inte direkt relevanta för denna uppfinning. En detaljerad beskrivning av dessa anordningar kommer därför att utelämnas.

Arbetsprincipen för störningsupphävaren i denna utföringsform kommer att beskrivas nedan.

Om det totala antalet användare i en områdescell i DS- CDMA-kommunikationssystemet representeras av K och numret för en användare representeras av k(l, 2, 3, ..., k, .. K), användarens k mottagningssignal antas separeras till en bana Lk och för- 'dröjningstiden för varje bana representeras av tkl kommer den mottagna signalen r(t) vid tidpunkten t att representeras enligt följande: r(t) = É!ï{C/<(t“ïk,1)dk,1(t"ï/<,1)§/<,1(t)}+n(t) (2) Här representerar ck(t) användarens k spridningskodsekvens, dk(t) representerar användarens k symboldatasekvens, Ek,l(t) represen- terar transmissionsbanefädningsvektorn j. användarens kl-bana, medan n(t) representerar brus.

Denlottagna-signalen r(t) multipliceras med spridnings- kodsekvensen ck svarande mot varje användare, till vilken sekvens adderas fördröjningen tk,1 svarande mot varje bana i multiplika- torn 211, och integreras sedan under en symbolperiodtid T (korrelering) i integratorn 212. Utsignalen yk,l(m) från korrelatorn, som är utsignalen från integratorn 212 vid tid- punkten för den mzte symbolen, representeras enligt följande: y,,,(m) = f(f)c,j(f -fuyzf (3) Här representerar c§ det komplexa konjugatvärdet för ck.

Genom att ekvationen (2) substitueras i ekvationen (3) erhålls följande ekvation. 519 454 12 p mm) = f"*“'"” cm -fkncxf -fktudkø -~f,.,>:k,,df mTw” K Li + ' 2* Ãfcifl "ïi,j)ci:(t 'fkÛdjÜ “ïkflšijityit + J'ck(t-rkJ)c,:(t-rk¿)dk(t-r,d)§k*,(t)dt +fn(t)c,:(t -r,d)dt (4) Här är integrationsintervallet detsamma. I ekvationen (4) representerar den första termen den nuvarande banan för den nuvarande användaren, dvs den önskade vågen, den andra termen representerar störningar från andra användare, den tredje termen representerar störningar från en annan bana hos den nuvarande användaren och den fjärde termen representerar en bruskomposant.

Syftet med störningsupphävaren är att ta bort störnings- komposanterna i de andra och tredje termerna i ekvationen (4).

Störningsupphävaren enligt denna utföringsform kommer att beskrivas på basis av den ovan angivna generella principen med hänvisning till fig l och 2.

"Då det gäller den första användaren i det första steget genereras endast parametrar som behövs för att generera stör- ningskomposanter som kommer att upphävas i ett efterföljande steg därför att eventuella störningar som skall subtraheras har ännu inte genererats i störningsupphävningsenheten (ICU NR _l,l).

Därför används störningsregenereringsenheten IRU 26 inte. Om korreleringen här utförs på basis av den korresponderande kodsekvensen och fördröjningen av korrelatorn ll i användarens 1 bana 1 representeras utsignalen från korrelatorn på följande sätt.' H14 1)T . me» = -flndß wdf = dj,j(m)š1,1(m) (5) 519 454 13 I ekvationen (5) försummas störningstermen och brustermen för förenkling av beskrivningen.

På basis av denna signal uppskattas El,l(m) av trans- missionsbaneuppskattaren 23 och multipliceras med det inversa värdet E*l,1 så att man erhåller en symboldatasekvens dk(m) som utgör den korrigerade transmissionsfädningsvektorn 21,1.

I RAKE-kombineraren 24 utsätts symboldatasekvensen dk(m) och datana dl i en annan bana tillhörande användaren 1 för RAKE- kombinering och beslutas sedan i databeslutsenheten 25 så att man erhåller användarens 1 symboldatasekvens dl(m). Härvid erhålls de tre följande parameterslagen.

Användarens 1 datasekvens: d1:(m) Användarens 1 transmissionsfädningsvektor för varje bana: 21,1 21,2 E1,3 Fördröjning av varje bana för användaren 1: tl,l t1,2 t1,3.

Dessa parametrar sänds till nästa användares 2 ICU NR 12, och användarens 1 störningskomposant till användarens 2 bana 1 beräknas på basis av den andra termen i ekvationen (4) medelst IRU 26 på följande sätt.

MIL] nl+l)T [ll = mTo-tz, ciÜ _fz,1)cx(t _r1_x)dl(t_17x,1)š;_1(ï)dï m+1)T+t2_| , 'kr C20 _T2,1)C1([ _T1,2)dx(t _T1,2)š1_2(f)dt mTnL, m+1)T+11_, , +frnn CzÛ "T2,1)C1(t _T1,3)d1(t 'Tx_3)š1,3(ï)df (6) IYI Den av den ovan angivna ekvationen representerade störnings- komposanten matas ut från IRU 26 för användarens 2 bana 1 och subtraheras (upphävs) i subtraheraren 27.

Samma beräkning utförs i användarens 2 banor 2,3 i ICU NR 2,2 och NR 2,3 och subtraheras därefter. 519 454 14 I3,1(m) = mdfnrflm CXI *rz,z)c1(t "T1,1)dx(t _T1,1)E1,1(t)dt mTfln +J1m+ÛT+fL| Cga _ 1:23 )C1([ - 'Eli (f - 'C11 )š1'2(f)dt mTHU *f av *man -fhadlo -fl_.>§1.df <7> mTvrU Mm) = av -fßmf -fkndlc -f1,,>§,,,<»>df mTø-tu *JMT"B«:;c1d. mTw” *Ffmmhtzacxt "ï3)cx(t '"ï1,3)dx(t -Tnfišmoàdt (8) mïuru, Arbetssättet efter RAKE-kombineringen är detsamma som arbets- sättet för användaren. I detta fall erhålls följande parametrar.

Användarens 2 datasekvens: d2:(m) Användarens 2 transmissionsfädningsvektor för varje bana: E2,l 22,2 §2,3 Fördröjnihg av varje bana för användaren 2: t2,1 t2,2 t2,3.

Dessa parametrar sänds till användaren i det efterföljande steget tillsammans med parametrarna som erhålls för användaren 1.

Såsom har beskrivits ovan genereras användarnas störningsefterbildningssignaleri.tur och.ordning och subtraheras i det första steget. Eftersom en användare är belägen i ett senare (efterföljande) läge subtraheras en större omfattning av tidigare störningar därifrån.

Arbetssättet hos det andra steget kommer nu att beskrivas.

Eftersonnparametrarna för alla banorna (i detta fall tre banor) hos alla de K användarna redan har erhållits i det första steget beräknas alla störningskomposanter utom i den nuvarande banan för den nuvarande användaren, dvs alla störningskomposan- terna för de andra användarna och störningskomposanterna för de 519 454 15 andra banorna hos den nuvarande användaren, i ICU NR 2,1.

Följande I1,1(m) beräknas således enligt ekvationen (9) och matas ut från IRU, varjämte dess störning upphävs i subtraheraren 27. 111071) :ftïftltïïâttlvll 51.0 '_ fl,1)C1(t _ tm )dx(t _ 771,2 )š1,2 (Ûdt m+1)T+r,',, , +11 C1(t "T1,1)C1(t "f1,3)d1(t "ï1,3)§1,3(t)dt mïnm m+1)T+t,V, , + Cl (t 't/,1)C1(t “T2,x)d1(t "T2,1)šz,1(t)dt mT+tM +«;«=1 mTHU +fm+1)T+f/_||c1°(t _ .cl'l)Cx(f _ 'Ck'1)dl(t -Tk'x)šk'l mT+~r,_| +J¿m+1)r+f,_,c1-(t _rl,1)C1([-1:k'2)dl(t -rk_2)§k¿(t)dt mTHfm *fmmflm C1'(t '71_1)C1(t _ïk,3)d1(t 'Tk,3)šk_3(t)dt mTvru + c; (f -f,_.>«1d1§K,,df mT+r,_, m+1)T+r' , *fr llc1(t'ïz,x)cx(t'171<,2)d1(ï :ï1<,z)š1 m +1:,_, +f"'*””"^ C11; -fmylg -fxßygq -f_,<,,)§,(_3(z)df (9) mT+rU 519 454 16 Såsom har beskrivits ovan upprepas arbetssätten med generering av störningskomposanter för de andra användarna resp upphävning av störningskomposanter för de andra användarna tre gånger (flera steg), varefter den slutgiltiga avkodningen utförs i avkodaren.

Såsom har beskrivits ovan är datana som överförs mellan kort (de följande datana) parametrar som är irrelevanta för det spridda spektrets chipsrat, varför utformningen av anordningen inte påverkas ens när chipsraten ökas.

Användarens k datasekvens: dk:(m) Användarens k transmissionsfädningsvektor för varje bana: Ek,l Ek,2 ik,3 Fördröjning av varje bana för användaren k: tk,1 tk,2 tk,3.

Liksom i fallet med ICU NR ll, NR 21 gäller för ICU NR 31 att vid mottagning av utsignalen från en integrator 512 hos korrelatorn 12 subtraheras störningskomposanten för symbolnivån som genereras i IRU 56 från störningsefterliknandet som erhålls på basis av multiplexeringsinformationen hos ICU NR 2 i det sista steget i en subraherare 57 och multipliceras med transmissions- fädningsvektorn för varje bana erhållen i transmissionsuppskatta- ren 53. Utsignalerna från de respektive banornas multiplikatorer 52 utsätts för RAKE-kombinering, och de sända datana avkodas i avkodaren 16. Även då störningsvågor för flera användare blandas inbördes i samma områdescell kan, såsom har beskrivits ovan, störningsvågorna upphävas med en enkel konstruktion i densamma, varjämte noggranna data som saknar interferensvåg kan avkodas.

Enligt denna.utföringsfornxbehövs vidare inte återsprid- ningsfunktionen för störningsefterbildningar, funktionen hos bandbegränsningsfiltret, resp korrelatorerna i de andra och efterföljande stegen som har erfordrats i det konventionella systemet, varför implementering av anordningen kan underlättas och kostnaden kan minskas.

Andra utföringsform Grundutformningen för den andra utföringsformen är densamma som för den första utföringsformen, men den andra utföringsformen är förbättrad ytterligare i sättet att beräkna korskorreleringen mellan den nuvarande användaren och de andra 519 454 17 användarna (eller de andra banorna tillhörande den nuvarande användaren). Fig 3 visar den inre utformningen av den förbättrade delen. I fig 3 är en korrelator 51 monterad i det första steget, och dess utsignal används vanligen i det andra steget eller i efterföljande steg. Korrelatorn 51 och ICU 52 arbetar i par, och korrelatorer 51 och ICU 52, vilkas parnummer svarar mot en önskat antal banor, är anordnade parallellt. Den mottagna signalen r(t) 11 multipliceras med den enskilda koden (och banefördröjningen) Ck(t) hos varje användare med en multiplikator 511 i korrelatorn 51 svarande mot flera banor och integreras i en integrator 512, varigenom tillbakagång av spridningen utförs i varje bana.

Sedan sänds utsignalen från korrelatorn 51 genom mottagningssignalledningen 15 till ICU (NR 11) 52 i varje bana såsom har beskrivits ovan. I ICU (NR 11) 52 genereras transmis- sionsfädningsvektoruppskattningsvärdet E(cxfl1fördröjningen'tför varje bana) av transmissionsuppskattaren 53. Det multipliceras sedan med det inverterade värdet ä* för den således genererade fädningsvektorn E så att fas- resp fördröjningskorrigering utförs. Därpå utsätts de respektive banorna för samma användare för RAKE-kombinering medelst RAKE-kombineraren 54, varefter databeslutet utförs av databeslutsenheten 55, varigenom symbol- datasekvensen blir avkodad.

Den på detta sätt genererade informationen om den första användaren (symboldatasekvensen dk(m), transmissionsfädnings- vektorn §k,1 för banor, och omfattningen tk,1 av fördröjning för varje bana) multiplexeras i multiplexeringskretsen 58 och sänds till ICU (NR 12) för den nästkommande andra användaren. g ICU (NR 12) för den andra användaren är försedd med en störningsregenereringsenhet IRU 56 i enlighet med denna utfö- ringsform. IRU 56 genererar en störningskomposant hos den tidigare användaren till den nuvarande användaren ur parameter- informationen (dk(m), Ek,1, tk,1) från den tidigare användaren och de spridda sekvenserna av den tidigare användaren och den nuvarande användaren på basis av en korrelationsvärdestabell 59 med korreleringsvärdet MINNE.

Därefter subtraheras störningskomposanten för symbol- nivån som genereras av IRU 56 från korrelatorns 51 korrelerings- 519 454 18 signal i subtraheraren 57.

Information om den andra användaren 2 erhålls vidare på basis av subtraheringsresultatet och sänds till nästa användare för upprepning av samma förlopp. Multiplexorn 58 multiplexerar kollektivt parameterinformationen från den tidigare användaren och parametrarna som tas ut från den nuvarande användaren och sänder multiplexeringsresultatet till nästa användare. I fig 3 utförs en sökningsoperation för korreleringsminnestabellen 59 i stället för direkt beräkning av korskorrelering i IRU 56.

Innebörden av detta kommer nu att beskrivas.

I den tidigare beskrivningen beräknar cl*(t-t1,l)ck(t- ¶tk,l)(k#1,l:l) korskorreleringen mellan användarens 1 bana 1 och de andra användarna (eller den nuvarande användarens andra banor) i följande ekvation ur ekvationen (8). m+l)T+t,V,, _ 1,, (m) = j: c.q§1,df *xrmdflithll C1.(t ”'51,1)C1(t _ï1,3)d1(t _T1,3)š1,s(t)dt mT-c-ru + För att beräkna korskorreleringen måste man känna de verkliga värdenaförbådaspridningskodsekvenserna.Spridningskodsekvensen innefattar 'två överlappade kodtyper, nämligen, en kort kod i vilken sekvensen upprepas för varje system och en lång kod som har en period som är lika med symbollängden eller längre. För att de andra användarnas signaler skall bringas att uppträda slumpvis används en ytterst lång sekvens (2 x 10” eller liknande) vanligen som den långa koden.

Det är således nödvändigt att fastställa. båda. de i verkligheten använda sekvenserna genom beräkningen innan korskorreleringen beräknas. Emellertid kan det vara svårt att utföra beräkningen med hänsyn till beräkningstiden.

Som den långa koden används således en förhållandevis kort sekvens som är längre än symbolraten i sådan omfattning att korskorreleringen med de andra användarna kan hållas liten. När 519 454 19 exempelvis den långa koden sätts till 128 chips fyra gånger över sampling och antalet användare sätts till 16 blir typen av korskorrelering som skall beräknas i varje kort: 128 (nuvarande sekvens) x 4 (översampling) x 128 (annan sekvens) x 4 x 16 (för 16 användare)=4,l94,304 bitgrupper.

Om det finns ett minne på ca 4 M-bitgrupper beräknas korskorrele- ringen omedelbart genom tabellsökningsoperationen, vilken bidrar till en minskning i belastningen och tiden för behandling.

Såsom har beskrivits ovan används enligt denna utfö- ringsform en lång sekvens som är nödvändig och tillräcklig men inte alltför lång som en sekvens som kallas en lång kod av en 'spridningskodsekvens som utgör kärnan i spridningsspektrumsyste- met, varvid utformningen av störningsupphävaren med flera användare kan förenklas och kan förverkligas lättare utan att egenskaper försämras.

Såsom har beskrivits ovan kan i störningsupphävaren för flera användare enligt denna uppfinning behandlingen utföras utan att störningsefterbildningen sprids på nytt genom att man direkt använder symbolraten. Även då chipsraten ökas behöver således skalan för anordningen inte ökas.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, varjämte skilda modifikationer kan göras inom uppfinningens ram.

Claims (15)

519 454 20 PATENTKRAV

1. DS-CDMA (direktsekvenskoddelningsmultipelaccess-) störningsupphävare för flera användare, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar beskedgivande organ (28) för att ge besked om symbolinformation, en fördröjning i varje bana, resp transmissionsuppskattningsvärdesinformation för varje bana till andra användare, korreleringsvärdeberäkningsorgan (26) för att beräkna korskorreleringsvärden med spridningskodsekvenser för de andra användarna för varje användare på förhand, störnings- beräkningsorgan (26) för att beräkna störningskomposanter för de andra användarna på basis av informationen given genom besked ifrån de andra användarna och de på förhand räknade korskorrele- ringsvärdena, och subtraheringsorgan (27) för att subtrahera störningskomposanterna från signalkomposanten för den nuvarande användaren, varvid störningskomposanterna genereras och upphävs i en symbolrat sedan en mottagen signal har utsatts för till- bakagång av spridning.

2. DS-CDMA-störningsupphävare för flera.användare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att genom inställning av en lång kod så att den får lämplig längd beräknas korskorrele- ringsvärdet mellan en spridningskodsekvens för den nuvarande användaren och en spridningskod för en annan användare på förhand, varjämte korskorreleringsvärdet mellan de respektive användarna lagras i ett minne.

3. DS-CDMA-störningsupphävare för flera.användare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda beskedgivande organ (28) mottar störningsefterbildningen av en tidigare användare för att beräkna skillnaden mellan sitt eget korrela- tionsvärde och störningsefterbildningen av den tidigare använ- daren och för att multiplicera skillnaden med det inversa värdet av ett transmissionsbanefädningsvektoruppskattningsvärde E i en transmissionsbaneuppskattare,varvidnmltiplikationsresultatenav de respektive banorna utsätts för RAKE-kombinering så att man erhåller en symboldatasekvens, och att symboldatasekvensen, fördröjningstiden för varje bana, och besked om fädningsvektor- uppskattningsvärdet E ges till nästa användare.

4. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt 519 454 21 krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda störnings- beräkningsorgan (26) innefattar en störningsgenereringsenhet (IRU) för att beräkna störningskomposanterna för de andra användarna på basis av störningsefterbildningen av den tidigare användaren och de på förhand beräknade korskorrelationsvärdena.

5. . DS-CDMA-störningsupphävare med flera användare enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda subtraherings- organ (27) för att subtrahera störningskomposanterna från signalkomposanten för den nuvarande användaren subtraherar störningsefterbildningen för de andra användarna från signalen sonxmatar ut korrelationsvärdet medelst en enhet för tillbakagång av spridning för tillbakagång av spridningen av mottagnings- signalen och en integrator för att integrera signalen för tillbakagång av spridningen, av vilka var och en tillhandahålls den nuvarande användaren.

6. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare för att mottaga spridda signaler från ett flertal användare och för att upphäva störningskomposanterna mellan datana för signalerna för att avkoda de sända datana, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar varje korrelator för att mottaga de spridda signalerna från många användare och för tillbakagång av sprid- ningen av de spridda signalerna med respektive spridnings- kodsekvenser" för de' respektive användarna för att erhålla korrelationsvärden, störningsupphävare i ett flertal steg för att beräkna skillnaden mellan korreleringsvärdet hos nämnda korrela- tor och interferensstörningen hos var och en av de andra användarna för varje användare och sedan för att utföra RAKE- kombinering, och en avkodare hos varje användare för att avkoda datana från denf RAKE-bildade signalen, i slutsteget i nämnda störningsupphävare.

7. . DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda störningsupp- hävare subtraherar störningsefterbildningen av de andra använ- darna från korrelationsvärdet hos den nuvarande användaren, beräknar det inversa värdet för ett fädningsvektoruppskattnings- värde E ur sin egen signal som således subtraheras av en trans- missionsuppskattare, multiplicerar sin egen signal med det 519 454 22 inversa värdet för fädningsvektoruppskattningsvärdet E och utför RAKE-kombineringen.

8. DS-CDMA-kommunikationssystem, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den använder sig av DS-CDMA-störningsupphävaren för flera användare enligt krav 1 som en mobil station eller en basstation.

9. . DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda beskedgivande organ (28) mottar störningsefterbildningar av en tidigare användare för att beräkna skillnaden mellan sitt eget korrela- tionsvärde och störningsefterbildningen av den tidigare an- 'vändaren och multiplicerar skillnaden med det inversa värdet av ett ,transmissionsbanefädningsvektoruppskattningsvärde E i en transmissionsbaneuppskattare, att multiplikationsresultaten av de respektive banorna utsätts för RAKE-kombinering så att man erhåller en symboldatasekvens, och att besked om symboldata- sekvensen, fördröjningstiden för varje bana, och fädnings- vektoruppskattningsvärdet E ges till nästa användare.

10. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 2, vari nämnda störningsberäkningsorgan (26) innefattar en störningsregenereringsenhet (IRU) för att beräkna störningskomposanterna hos de andra användarna på basis av störningsefterbildningen av den tidigare användaren och de på förhand beräknade korskorreleringsvärdena.

11. ll. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda subtraheringsorgan för att subtrahera.störningskomposanterna.från signalkomposanten hos den nuvarande användaren subtraherar störningsefterbildningen för de andra användarna från signalen och matar ut korrelationsvärdet med en enhet för tillbakagång av spridning för att ge mottagningssignalen tillbakagång av spridning och en integrator för att integrera signalen för tillbakagång av spridningen, av vilka var och en tillhandahålls den nuvarande användaren.

12. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda störningsberäkningsorgan (26) innefattar en störnings- 519 454 23 regenereringsenhet (IRU) för att beräkna störningskomposanterna för de andra användarna på basis av störningsefterbildningen av den tidigare användaren och de på förhand beräknade korskorrele- ringsvärdena.

13. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda subtraheringsorgan (27) för att subtrahera störningskomposanterna från störningskomposanten hos den nuvarande användaren subtra- herar störningsefterbildningen av de andra användarna från signalen under utmatning av korrelationsvärdet medelst en enhet för tillbakagång av spridningen för tillbakagång av spridningen 'av mottagningssignalen och en integrator för att integrera signalen för tillbakagång av spridning, av vilka var och en är tilldelad den nuvarande användaren.

14. DS-CDMA-störningsupphävare för flera användare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda subtraheringsorgan (27) för att subtrahera.störningskomposanterna från signalkomposanten hos den nuvarande användaren subtraherar störningsefterbildningen av de andra användarna från signalen under utmatning av korrelationsvärdet medelst en anordning för tillbakagång av spridningen för tillbakagång av spridningen av mottagningssignalen och en integrator för att integrera signalen för tillbakagång av spridning, av vilka var och en är tilldelad den nuvarande användaren.

15. DS-CDMA-kommunikationssystem, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det använder DS-CDMA-störningsupphävaren för flera användare enligt något av kraven 2-7 såsom en mobil station eller en basstation. ü