DE69434790T2

DE69434790T2 - Quadraturmultiplexierung zweier durch verschiedene pn-sequenzen gespreizter datensignale

Info

Publication number: DE69434790T2
Application number: DE69434790T
Authority: DE
Inventors: Ephraim Haifa ZEHAVI
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2014-10-28
Also published as: JPH09504667A; US5414728A; RU2120189C1; KR960706242A; CA2175488A1; ES2267099T3; EP0727115A1; ATE333170T1; ZA948431B; DE69434790D1; FI961826A; TW306100B; AU679813B2; EP0727115B1; IL111450A0; IL111450A; CN1133658A; KR100254249B1; WO1995012937A1; JP2851706B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationssysteme, welche ein Spreizspektrumsignal verwenden, und insbesondere ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Kommunizieren von Information in einem Spreizspektrumkommunikationssystem.
2. Beschreibung des relevanten Stands der Technik
Kommunikationssysteme wurden entwickelt, um die Übertragung von Informationssignalen von einem Quellenort zu einem physikalisch distinkten Benutzerziel zu übertragen. Sowohl analoge wie auch digitale Verfahren wurden verwendet, um solche Informationssignale über Kommunikationskanäle zu übertragen, welche die Quelle und Benutzerorte verbinden. Digitale Verfahren tendieren dazu, mehrere Vorteile relativ zu analogen Techniken zu haben, einschließlich zum Beispiel verbesserte Immunität gegenüber Kanalrauschen und Interferenz, erhöhte Kapazität, und verbesserte Sicherheit der Kommunikation durch die Verwendung von Verschlüsselung.
In der Übertragung eines Informationssignals von einem Quellenort über einen Kommunikationskanal wird das Informationssignal zuerst in eine Form konvertiert, welche geeignet ist zur effizienten Übertragung über den Kanal. Die Konversion, oder Modulation, des Informationssignals involviert das Variieren eines Parameters einer Trägerwelle auf der Basis des Informationssignals derart, dass das Spektrum des resultierenden modulierten Trägers innerhalb der Kanalbandbreite eingeschlossen ist. Bei dem Benutzerort wird die ursprüngliche Nachricht von einer Version des modulierten Trägers, welcher empfangen wurde, repliziert, nachfolgend zur Ausbreitung über den Kanal. Eine solche Replikation wird im Allgemeinen durch Verwendung eines Inversen des Modulationsvorgangs erreicht, welcher durch den Quellenübertrager durchgeführt wird.
Die Modulation erleichtert auch das Multiplexen, das heißt die gleichzeitige Übertragung von mehreren Signalen über einen gemeinsamen Kanal. Multiplexierte Kommunikationssysteme werden im Allgemeinen eine Vielzahl von entfernten Teilnehmereinheiten aufweisen, welche periodischen Dienst von relativ kurzer Dauer anstatt kontinuierlichem Zugriff auf den Kommunikationskanal erfordern. Systeme, welche entwickelt sind, um Kommunikation über kurze Perioden der Zeit mit einem Satz von Teilnehmereinheiten zu ermöglichen, wurden Vielfachzugriffskommunikationssysteme benannt.
Ein besonderer Typ von Vielfachzugriffskommunikationssystem ist als Spreizspektrumsystem bekannt. In Spreizspektrumsystemen resultiert die verwendete Modulationstechnik in einem Spreizen des gesendeten Signals über ein breites Frequenzband innerhalb des Kommunikationskanals. Ein Typ des Vielfachzugriffsspreizspektrumsystems ist ein Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = code division multiple access) Modulationssystem. Andere Vielfachzugriffskommunikationssytemstechniken wie Zeitmultiplexvielfachzugriff (TDMA = time division multiple access), Frequenzmultiplexvielfachzugriff (FDMA = frequency division multiple access) und AM Modulation Schemata wie Amplituden kompandiertes Einseitenband sind im Stand der Technik bekannt. Jedoch hat die Spreizspektrummodulationstechnik von CDMA signifikante Vorteile über diese Modulationstechniken für Vielfachzugriffskommunikationssysteme. Die Verwendung von CDMA Techniken in einem Vielfachzugriffskommunikationssystem ist in U.S. Patent Nummer 4,901,307, erteilt am 13. Februar 1990, benannt „SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", den Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet, offenbart.
In dem oben referenzierten U.S. Patent Nummer 4,901,307 ist eine Vielfachzugriffstechnik offenbart, in welcher eine große Anzahl von mobilen Telefonsystembenutzern, welche jeweils einen Transceiver haben, durch Satellitenumsetzer oder terrestrische Basisstationen unter Verwendung von CDMA Spreizspektrumkommunikationssignalen kommunizieren. In der Verwendung von CDMA Kommunikationen kann das Frequenzspektrum mehrere Male wieder verwendet werden, wodurch eine Erhöhung in der Systembenutzerkapazität erlaubt wird. Die Verwendung von CDMA resultiert in einer wesentlich höheren spektralen Effizienz als unter Verwendung von anderen Vielfachzugriffstechniken erreicht werden kann.
Insbesondere wird Kommunikation in einem CDMA System zwischen einem Paar von Orten durch Spreizen von jedem übertragenen Signal über die Kanalbandbreite durch Verwendung eines einzigartigen Benutzerspreizcodes erreicht. Spezifische übertragene Signale werden von dem Kommunikationskanal durch Entspreizen der Kompositsignalenergie in dem Kommunikationskanal extrahiert, mit dem Benutzerspreizcode assoziiert mit dem übertragenen Signal, welches extrahiert werden soll.
In bestimmten Spreizspektrumkommunikationssystemen wurde es gewünscht, verschiedenen Typen von Benutzerkanälen (zum Beispiel Sprache, Faximile, oder Hochgeschwindigkeitsdaten) zu Erlauben, mit verschiedenen Datenraten zu operieren. Diese Systeme wurden typischerweise entwickelt und haben Kanäle, welche mit einer nominalen Datenrate operativ sind, und auch um Verkehrskanäle mit reduzierter Datenrate zu haben, um mehr Verkehrsdatenkapazität vorzusehen. Jedoch verlängert die Erhöhung von Verkehrskapazität durch Verwendung von Kanälen mit reduzierter Datenrate die Zeit, welche zur Datenübertragung benötigt wird, und benötigt typischerweise die Verwendung von relativ komplexen Datencodierern und Decodierern. Ferner gibt es in bestimmten Spreizspektrumkommunikationssystemen auch einen Bedarf für Verkehrskanäle mit erhöhter Datenrate, welche eine Übertragung mit einer Datenrate höher als die nominale Rate erlauben.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein CDMA Spreizspektrumkommunikationssystem vorzusehen, in welchem Verkehrskanalkapazität erhöht werden kann in der Abwesenheit einer korrespondierenden Reduktion in der Datenrate. Es ist ferner ein Ziel der Erfindung, ein sol ches CDMA System vorzusehen, in welchem Kommunikationskanäle verfügbar sind für Datenübertragung bei einer höheren als der nominalen Systemrate.
Weitere Aufmerksamkeit wird auf das Dokument US-A-5,235,614 gelenkt, welches ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Spreizspektrumsignalen offenbart. Der Übertrager empfängt Datensymbole. Nachfolgend teilt der Übertrager jeden bestimmten Satz von zwei empfangenen Datensymbolen in ein erstes und zweites Array von Datensymbolen gemäß einem von zwei Algorithmen ein. Der erste Algorithmus schließt ein/sieht vor, beide Datensymbole des bestimmten Satzes zu dem ersten und zweiten Array von Datensymbolen, und der zweite Algorithmus schließt ein/sieht vor eines der Datensymbole des bestimmten Satzes zu dem ersten Array von Datensymbolen und das andere der Datensymbole des bestimmten Satzes zu dem zweiten Array von Datensymbolen. Nachfolgend bestimmt der Übertrager besondere Kanäle, um das erste und zweite Array von Datensymbolen durch Spreizen des ersten und zweiten Arrays von Datensymbolen mit einem Walshcode einer vorbestimmten Länge zu übertragen. Der Übertrager beherbergt eine variable Anzahl von Datenkanälen durch Auswählen eines bestimmten Algorithmus von einer Gruppe, welche im Wesentlichen aus einem ersten Algorithmus und einem zweiten Algorithmus besteht, und Setzen des Walshcodes vorbestimmter Länge ansprechend auf den bestimmten ausgewählten Algorithmus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Modulationssystem gemäß Ansprüchen 1 und 4, ein Verfahren zum Übertagen von ersten und zweiten Informationssignalen, gemäß Ansprüchen 15 und 19, ein Empfänger zum Erzeugen einer Abschätzung von mindestens einem ersten Informationssignal gemäß Anspruch 31, und ein Verfahren zum Empfangen von Information, welche in In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Spreizspektrumkommunikationskanäle übertragen wurde, gemäß Anspruch 34, vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Implementierung von CDMA Techniken in Spreizspektrumkommunikationssystemen unter Verwendung von orthogonalen PN Codesequenzen reduziert die gegenseitige Interferenz zwischen den Benutzern, wodurch höhere Kapazität und bessere Performance erlaubt wird. Die vorliegende Erfindung sieht ein verbessertes System und ein Verfahren zum Kommunizieren von Information über In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Kommunikationskanäle in einem CDMA Spreizspektrumkommunikationssystem vor.
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel werden erste und zweite Informationssignale jeweils über die I und Q Kommunikationskanäle unter Verwendung von Direktsequenzspreizspektrumkommunikationssignalen übertragen. In-Phase Pseudozufallsrauschen (PN_I = pseudo random noise) und Quadratur-Phase Pseudozufallsrauschen (PN_Q) Signale von vorbestimmten PN Codes werden jeweils verwendet zum Spreizen der ersten und zweiten Informationssignale. Insbesondere wird das PN_I Signal mit dem ersten Informationssignal und einem orthogonalen Funktionssignal kombiniert, um ein I Kanal Modulationssignal vorzusehen. Ähnlich wird das PN_Q Signal mit dem zweiten Informationssignal und dem orthogonalen Funktionssignal kombiniert, um ein Q Kanal Modulationssignal vorzusehen. Die I Kanal und Q Kanal Modulationssignale werden verwendet zum Modulieren von In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Trägersignalen zur Übertragung zu einem Empfänger jeweils über die I und Q Kommunikationskanäle.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Empfänger betreibbar, um eine Abschätzung von mindestens dem ersten Informationssignal auf der Basis der I Kanal und Q Kanal modulierten Trägersignale zu erzeugen, welche über die I und Q Kommunikationskanäle empfangen wurden. Die empfangenen I Kanal und Q Kanal modulierten Trägersignale werden in dazwischen liegende empfangene Signale demoduliert, unter Verwendung des orthogonalen Funktionssignals. Insbesondere werden die dazwischen lie genden empfangenen Signale dekorreliert unter Verwendung eines entspreizenden PN, Signals um einen ersten Satz von In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Projektionssignalen vorzusehen. Ein Phasenrotator wird betrieben, um eine Abschätzung des ersten Informationssignals basierend auf dem ersten Satz von I und Q Projektionssignalen zu liefern, und ein empfangenes Pilotsignal.
KURZE BECHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden von der detaillierten Beschreibung, welche unten stehend gegeben wird, wenn sie zusammen genommen wird mit den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen korrespondierend durchgängig identifizieren, und wobei folgendes gilt:
1 zeigt ein Blockdiagramm eines konventionellen Spreizspektrumübertragers;
2 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Spreizspektrumübertragers bzw. -Senders, welcher angeordnet ist, um I Kanal und Q Kanal Informationssignale gemäß der Erfindung zu übertragen;
3 gibt eine detailliertere Repräsentation des Modulations- und Spreiznetzwerks, welche in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Spreizspektrumübertragers enthalten sind;
4 zeigt ein Piloterzeugungsnetzwerk zum Vorsehen von I und Q Kanalpilotsequenzen;
5 zeigt eine exemplarische Implementierung eines HF Übertragers, welcher innerhalb eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung enthalten ist;
6 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Diversitätsempfängers, welcher angeordnet ist, um die HF Signalenergie zu empfangen, welche über die I und Q Kommunikationskanäle gesendet wurde;
7 ist ein Blockdiagramm eines Empfängerfingers, welcher selektiert ist, um Signalenergie zu verarbeiten, welche über einen ausgewählten Übertragungspfad empfangen wurde; und
8 gibt eine detailliertere Repräsentierung des ausgewählten Empfängerfingers, welcher in 7 illustriert ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Spreizspektrumübertrager bzw. -sender, wie es in U.S. Patent Nummer 5,103,459, erteilt am 7. April 1992, benannt „SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", beschrieben ist, welches dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, gezeigt. In dem Übertrager von 1 werden Datenbits 100, welche zum Beispiel aus Sprache bestehen, welche zu Daten durch einen Vocoder konvertiert wurde, zu einem Codierer 102 geliefert, wo die Bits faltungscodiert werden mit der Codesymbolwiederholung gemäß der Eingangsdatenrate. Wenn die Datenbitrate geringer ist als die Bitverarbeitungsrate des Codierers 102, diktiert die Codesymbolwiederholung, dass der Codierer 102 die Eingangsdatenbits 100 wiederholen muss, um einen wiederholenden Datenstrom mit der Bitdatenrate zu erzeugen, welche die operative Rate des Codierers 102 erreicht. Die codierten Daten werden dann zu dem Verschachtler 104 geliefert, wo sie blockverschachtelt werden. Die verschachtelten Symboldaten werden von dem Verschachtler 104 mit einer exemplarischen Rate von 19,2 ksps zu einem Eingang eines Exklusiv-oder-Gatters 106 ausgegeben.
In dem System von 1 werden die verschachtelten Datensymbole verwürfelt, um größere Sicherheit in Übertragungen über dem Kanal vorzusehen. Das Verwürfeln der Sprachkanalsignale kann durch Pseudorausch (PN = pseudo noise) Codierung der verschachtelten Daten mit einem PN Code spezifisch für eine beabsichtigte Empfangsteilnehmereinheit erreicht werden.
Solches PN Verwürfeln kann durch den PN Generator 108 unter Verwendung einer geeigneten PN Sequenz oder eines Verschlüsselungsschemas vorgesehen werden. Der PN Generator 108 wird typischerweise einen langen PN Generator zum Erzeugen eines einzigartigen PN Codes mit einer festen Rate von 1,2288 MHz aufweisen. Dieser PN Code wird dann durch einen Dezimierer geleitet, wobei die resultierende 9,2 MHz Verwürfelungssequenz zu dem anderen Eingang des Exklusiv-oder-Gatters 106 gemäß der Teilnehmereinheitidentifikationsinformation, welche diesbezüglich geliefert wird. Der Ausgang des Exklusiv-oder-Gatters 106 wird dann zu einem Eingang des Exklusiv-oder-Gatters 110 geliefert.
Nochmals unter Bezugnahme auf 1 wird der andere Eingang des Exklusiv-oder-Gatters 110 zu einem Walshcodegenerator 112 verbunden. Der Walshgenerator 112 generiert ein Signal korrespondierend zu der Walsh-Sequenz, welche zu dem Datenkanal zugewiesen ist, über den Information übertragen wird. Der Walshcode, welcher durch den Generator 112 geliefert wird, wird aus einem Satz von 64 Walshcodes der Länge 64 ausgewählt. Die 64 orthogonalen Codes korrespondieren zu Walshcodes von einer 64 auf 64 Hardamard Matrix, wobei ein Walshcode eine einzige Zeile oder eine Spalte der Matrix ist. Die verwürfelten Symboldaten und Walshcodes werden exklusiv geodert durch das Exklusiv-oder-Gatter 110, wobei das Ergebnis als eine Eingabe zu beiden der Exklusiv-oder-Gatter 114 und 116 geliefert wird.
Das Exklusiv-oder-Gatter 114 empfängt auch ein PN_I Signal von dem PN_I Generator 118, wobei der andere Eingang des Exklusiv-oder-Gatters 116 ein PN_Q Signal von dem PN_Q Generator 118 empfängt. Die PN_I und PN_Q Signale sind Pseudozufallsrauschensequenzen, welche typischerweise zu einer bestimmten Fläche korrespondieren, das heißt Zelle, welche durch das CDMA System abgedeckt ist, und jeweils zu In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Kommunikationskanälen in Beziehung stehen. Die PN_I und PN_Q Signale werden jeweils exklusiv oder-verknüpft mit dem Ausgang des Exklusiv-oder-Gatters 110, so dass die Benutzerdaten vor der Sendung weiter gespreizt werden. Die resultierende I Kanal Codespreizsequenz 122 und Q Kanal Co despreizsequenz 126 werden verwendet um ein Quadraturpaar von Sinusoiden Biphasen zu modulieren. Die modulierten Sinusoide werden summiert, bandpassgefiltert, auf eine HF Frequenz versetzt und nochmals gefiltert und verstärkt, bevor sie über eine Antenne abgestrahlt werden, um die Sendung über den Kommunikationskanal zu vervollständigen. Weitere Details der Verwendung eines Pilotsignals und mehrerer Modulatoren sind in dem obigen U.S. Patent Nummer 5,103,459 beschrieben.
Es wird beobachtet, dass in dem Übertragungssystem von 1 die gleiche Information, dass heißt die Kanaldaten 100, über den Kommunikationskanal mit der nominalen Kanaldatenrate durch die I Kanal Codespreizsequenz 122 und die Q Kanal Codespreizsequenz 126 übermittelt werden. Wie nachfolgend beschrieben wird sieht die vorliegende Erfindung eine Technik zum Übertragen eines Paars von verschiedenen Informationssignalen mit der nominalen Rate unter Verwendung des PN_I Codes und des PN_Q Codes jeweils vor. Wenn verschiedene Informationssignale separat durch jedes Paar von I und Q Kommunikationskanälen übertragen werden wird die Anzahl von Kanälen innerhalb des Spreizspektrumssystems, welche dazu in der Lage sind bei der nominalen Systemdatenrate betrieben zu werden, effektiv verdoppelt. Alternativ kann ein gegebener CDMA Kommunikationskanal in unabhängige In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Kanäle aufgegabelt werden. Dies erlaubt zum Beispiel, dass ein einziges Informationssignal mit der doppelten nominalen Rate durch Dividieren des Signals zwischen den I und Q Kanälen übertragen wird. In einer ähnlichen Art und Weise zu derjenigen, welche in U.S. Patent Nummer 5,103,459 beschrieben ist, kann ein Pilotsignal mit den Mehrkanal modulierten Daten zur Sendung kombiniert werden.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Spreizspektrumübertragers 150, welcher angeordnet ist zum Übertragen von unterschiedlichen I Kanal 154 und Q Kanal 156 Informationssignalen gemäß der Erfindung. Zum Zweck der Einfachheit der Illustration wird nur ein einziges Kanalpaar illustriert. Es soll verstanden werden, dass in dem Transmissionsschema der Übertrager mehrere Kopien des Schaltkreises, wie in 2 gezeigt, für andere Benutzerkanäle zusätzlich zu einem Pilotkanal aufweisen kann. Wie unten stehend beschrieben wird, werden die I Kanal und Q Kanal Informationssignale über I und Q Kommunikationskanäle vorgesehen und zwar unter Verwendung von HF Trägersignalen der gleichen Frequenz übertragen in phasen-quadratur. In einer exemplarischen Implementierung empfängt eine Hälfte einer gesamten Anzahl von Systembenutzern Information exklusiv über den I Kanal, während die verbleibenden Benutzer Information exklusiv über den Q Kanal empfangen. Alternativ empfängt in einer Implementierung mit hoher Datenrate jeder Benutzer ein I Kanal und ein Q Kanal Informationssignal, welches durch einen identischen Walshcode moduliert ist. Auf diesem Weg kann eine Hälfte der Daten, welche ein einziges Informationssignal aufweisen, über jeden der I und Q Kanäle übertragen werden, wodurch die Übertragung von Daten mit dem zweifachen der nominalen Rate erlaubt wird.
Insbesondere können Anwendungen der Informationssignale 154 und 156 zum Beispiel aus Sprache bestehen, welche in einen Strom von Datenbits durch einen Vocoder konvertiert wird, oder andere digitale Daten. Informationssignale 154 und 156 können individuelle Benutzerkanalsignale sein (zum Beispiel Benutzer A Daten und Benutzer B Daten), oder ein einziges Datenkanalsignal mit hoher Datenrate, welches demultiplexiert wird durch den Demultiplexer 152 in die zwei Datenströme. Die Datenströme werden dann jeweils zu einem Paar von Codier- und Verschachtelungsnetzwerken 160 und 164 geliefert. Die Netzwerke 160 und 164 faltungscodieren die Informationssignale 154 und 156 und verschachteln sie mit Codesymbolwiederholung gemäß der Eingangsdatenrate. In der Abwesenheit von Codesymbolwiederholung werden die Netzwerke 160 und 164 mit einer nominalen Rate von zum Beispiel 9,6 kbit/s betrieben. Wenn die Eingangsdatenbitraten (zum Beispiel 4,8 kbit/s) der Informationssignale geringer sind als die nominale Rate, werden die Bits, welche Informationssignale 154 und 156 aufweisen, wiederholt, um einen wiederholten Datenstrom mit einer Rate identisch zu der nominalen Symbolrate (zum Beispiel 9,6 kbit/s) zu erzeugen. Die codierten Da ten werden dann verschachtelt und ausgegeben von den Netzwerken 160 und 164 als codierte und verschachtelte Symbolströme a_n und b_n.
Die Ströme von Symbolen a_n und b_n korrespondieren jeweils zu faltungscodierten und verschachtelten Versionen der gesampelten bzw. abgetasteten I Kanal 154 und Q Kanal 156 Informationssignale, und werden zu einem Modulations- und Spreiznetzwerk 170 geliefert. Das Netzwerk 170 wird betrieben, um die Symbolströme a_n und b_n mit einem Signal zu modulieren, welches durch einen Walshgenerator 174 erzeugt wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Signal, welches durch den Walshgenerator 174 geliefert wird, aus einer Walshcodesequenz, welche zu dem bestimmten Paar von I und Q Kommunikationskanälen zugeordnet ist, über welche die an und b_n Symbolströme übertragen werden. Für eine exemplarische Datenrate von 9,6 kbits/s wird die Walshsequenz, welche durch den Generator 174 geliefert wird, typischerweise aus einem Satz von 64 orthogonalen Walshcodes der Länge 64 ausgewählt sein.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Chiprate der Walshsequenzen derart ausgewählt, dass sie 1,2288 MHz ist. In dieser Hinsicht ist es wünschenswert, dass die Chiprate exakt durch die Basisbanddatenraten teilbar ist, welche in dem System verwendet werden sollen. Es ist auch wünschenswert für den Divisor, dass er eine Potenz von zwei ist. Unter der Annahme, dass mindestens ein Benutzerkanal mit einer nominalen Basisbanddatenrate von 9600 Bits pro Sekunde operiert, führt dies zu einer exemplarischen Walshchiprate von 1,2288 MHz, das heißt 128 × 9600.
Wie es durch 2 angezeigt ist, ist das Modulations- und Spreiznetzwerk 170 ferner mit PN_I und PN_Q Spreizsignalen durch PN_I und PN_Q Sequenzgeneratoren 178 und 180 vorgesehen. Die PN_I Sequenz bezieht sich auf den I Kommunikationskanal und wird innerhalb des Netzwerks 170 verwendet, um den a_n Symbolstrom in die I Kanal Codespreizsequenz S_I zu spreizen. Ähnlich wird die PN_Q Sequenz verwendet durch das Netzwerk 170, um den b_n Symbolstrom vor der Übertragung als eine Q Kanalcodespreizsequenz S_Q über den Q Kommunikationskanal zu spreizen. Die resultierenden I Kanal und Q Kanalcodespreizsequenzen S_I und S_Q werden verwendet, um ein Quadraturpaar von Sinusoiden, welche innerhalb eines HF Übertragers 182 generiert wurden, Biphasen zu modulieren. In dem HF Übertrager 182 werden die modulierten Sinusoide im Allgemeinen summiert, bandpassgefiltert, von einer Basisbandfrequenz zu einer IF Frequenz zu einer HF Frequenz versetzt, und verstärkt bei verschiedenen Frequenzstufen bevor sie über eine Antenne 184 abgestrahlt werden, um die Sendung über die I und Q Kommunikationskanäle zu vervollständigen.
Unter der Annahme, dass der Übertrager 150 der i-te von N solchen Übertragern ist, wobei i = 1,...n, können die I Kanal und Q Kanal Spreizsequenzen S_I (i) und S_Q (i), welche dadurch erzeugt werden, folgendermaßen repräsentiert sein: SI(i) = an(i)WiPNI (1)und, SQ(i) = bn(i)WiPNQ. (2)wobei W_I die Walshsequenz bezeichnet, welche durch den Walshgenerator 174 vorgesehen ist.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine detailliertere Präsentation des Modulations- und Spreiznetzwerks 170 gezeigt. Das Netzwerk 170 weist einen langen PN Codesequenzgenerator 184 auf, welcher betreibbar ist mit einer festen Chiprate von 1,228 Mchip/s und einen Dezimierer 188 zum Vorsehen eines Verwürfelungscodes mit einer exemplarischen Rate von 19,2 ksps. Der PN Generator 184 ist ansprechend auf einen Codeauswahleingang zum Generieren eines gewünschten Codes. Der PN Generator 184 liefert typischerweise Codesequenzen in der Länge von der Größenordnung von 2⁴² – 1 Chips, obwohl Codes von anderen Längen verwendet werden können. Obwohl es nicht notwendig ist, die Information, welche über die begleitenden I und Q Kommunikationskanäle übertragen werden, zu unterscheiden, können die langen PN Verwürfelungssequenzen verwendet werden, um die Kommu nikationssicherheit zu verbessern. In dem Fall, in welchem eine hohe Datenrate eines einzigen Benutzers über sowohl den I wie auch den Q Kanal übertragen werden soll, ist die gleiche PN Codesequenz die Gleiche. Jedoch in dem Fall, in welchem die I und Q Kanäle verschiedenen Benutzern zugeordnet sind, sind die PN Verwürfelungscodes bevorzugterweise unterschiedlich, zum Beispiel entweder werden unterschiedliche Codesequenzen verwendet oder die gleiche Codesequenz, aber von verschiedenen Codephasenversatzen (eine verzögerte oder vorauseilende Codesequenz). Der PN Generator 184 ist dazu in der Lage solche Codesequenzen zu erzeugen, wie im Stand der Technik gut bekannt ist. In diesen Fällen von mehrfachem Zugriff, in welchen verschiedene Kopien des Schaltkreises von 3 implementiert sind, sind die Verwürfelungscodes welche jedem der Benutzerkanäle zugeordnet sind, verschieden, entweder durch verschiedene Codes, aber bevorzugterweise aus dem gleichen Code aber von verschiedenen Codephasenversatzen.
Die Exklusiv-oder-Gatter 186 und 190 können verwendet werden, um die einzigartigen Verwürfelungscodes zu verwenden, welche durch den PN Generator 184 erzeugt wurden, und durch den Dezimierer 188 geliefert werden, um die a_n und b_n Symbolströme zu verwürfeln, bevor sie zu einem I Kanalleistungssteuerungs- und Zeitgeber- bzw. Timingschaltkreis 192, und zu einem Q Kanal Leistungssteuerungs- und Zeitgeberschaltkreis 196 weitergeleitet werden. Die Schaltkreise 192 und 196 erlauben, dass Steuerung über Signalübertragungen ausgeführt wird von Benutzern der I und Q Kommunikationskanäle durch Multiplexieren der Leistungssteuerungs- und Zeitgeberinformationsbits in die a_n und b_n Symbolströme. Die gemultiplexten Symbolströme, welche durch die I Kanal- und Q Kanal-Zeitgeber- und Leistungssteuerungsschaltkreise 192 und 196 erzeugt wurden, werden jeweils zu Eingängen der Exklusiv-oder-Kombinierer 202 und 204 geliefert.
Wie in 3 gezeigt ist, werden die anderen Eingänge der Exklusiv-oder-Kombinierer 202 und 204 mit einem Signal korrespondierend zu der vorher zugeordneten Walshsequenz, welche durch den Walshgenerator 174 gene riert wurde, vorgesehen. Die Symbolströme von den I Kanal und Q Kanal Schaltkreisen 192 und 196 werden exklusiv oder-verknüpft mit der Walshsequenz durch die Exklusiv-oder-Gatter 202 und 204, wobei die resultierenden Bitströme jeweils als Eingaben zu den Exklusiv-oder-Gattern 208 und 210 geliefert werden. Das Exklusiv-oder-Gatter 210 empfängt auch das PN_I Signal, wobei der verbleibende Eingang des Exklusiv-oder-Gatters 208 das PN_Q Signal empfängt. Die PN_I und PN_Q Signale werden jeweils exklusiv oder- verknüpft mit dem Ausgang der Exklusiv-oder-Gatter 202 und 204, und werden als Eingaben zu den I Kanal und Q Kanal Basisbandfiltern 214 und 216 geliefert. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Basisbandfilter 214 und 216 derart entwickelt, dass sie normalisierte Frequenzantwort S(f) eingeschränkt auf zwischen ± δ₁ in dem Durchlassbereich 0 ≤ f ≤ f_P haben, und welches kleiner ist oder gleich zu -δ₂ in dem Stoppband f ≥ f_S. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind δ₁ = 1,5 dB, δ₂ = 40 dB, f_P = 590 kHz, und f_S = 740 kHz. Wie durch 3 angezeigt ist erzeugen die Basisbandfilter 214 und 216 die I Kanal und Q Kanal Spreizsequenzen S_I und S_Q. Die gefilterten Signale von den I Kanal und Q Kanal Basisbandfiltern 214 und 216 werden zu dem HF Übertrager 182 geliefert
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Pilotkanal, welcher keine Datenmodulation enthält, zusammen mit den I Kanal und Q Kanal Spreizsequenzen S_I und S_Q übertragen. Der Pilotkanal kann charakterisiert sein als ein nicht moduliertes Spreizspektrumsignal, welches zur Datenakquisition und zur Verfolgungszwecken verwendet wird. In Systemen, welche eine Vielzahl von Übertragern gemäß der Erfindung verwenden, wird der Satz von Kommunikationskanälen, welcher durch jeden vorgesehen wird, durch ein einzigartiges Pilotsignal identifiziert werden. Jedoch wird es realisiert, dass es anstatt der Verwendung eines separaten Satzes von PN Generatoren für die Pilotsignale ein effizienterer Ansatz zum Generieren eines Satzes von Pilotsignalen ist, Versatze in der gleichen Basissequenz zu verwenden. Unter Verwendung dieser Technik sucht eine bestimmungsgemäße Empfängerein heit sequentiell die gesamte Pilotsequenz und stellt sich auf den Versatz oder die Versetzung, welche die stärkste Korrelation erzeugt.
Dementsprechend wird die Pilotsequenz bevorzugterweise lang genug sein, dass viele verschiedene Sequenzen durch Verschiebungen in der Basissequenz generiert werden können, um eine große Anzahl von Pilotsignalen in dem System zu unterstützen. Zusätzlich muss die Separation oder Verschiebung groß genug sein, um sicher zu stellen, dass es keine Interferenz in den Pilotsignalen gibt. Somit wird in einem exemplarischen Ausführungsbeispiel die Pilotsequenzlänge derart gewählt, dass sie 2¹⁵ ist, was 512 unterschiedliche Pilotsignale mit Versatzen in der Basissequenz von 64 Chips erlaubt.
Unter Bezugnahme auf 4 weist ein Pilotgenerationsnetzwerk 230 einen Walshgenerator 240 zum Liefern der Walsh "null" Wo Sequenz bestehend aus allen Nullen zu den Exklusiv-oder-Gattern 244 und 246. Die Walshsequenz W₀ wird durch die PN_I und PN_Q Sequenzen unter Verwendung der Exklusiv-oder-Gatter 244 und 246 jeweils multipliziert. Weil die Sequenz Wo nur Nullen enthält, hängt der Informationsgehalt der resultierenden Sequenzen nur von den PN_I und PN_Q Sequenzen ab. Deshalb müssen in einem alternativen Ausführungsbeispiel Exklusiv-oder-Gatter 244 und 246 nicht in den PN_I und PN_Q Sequenzen präsent sein, welche direkt geliefert werden. Die Sequenzen, welche durch die Exklusiv-oder-Gatter 244 und 246 erzeugt wurden, werden als Eingänge zu Finite Impulse Response Filters (FIR) Filter 250 und 252 geliefert. Die gefilterten Sequenzen, welche von den FIR Filtern 250 und 252 jeweils ausgegeben werden, korrespondierend zu den I Kanal und Q Kanal Pilotsequenzen P_I und P_Q, werden zu dem HF Übertrager 182 geliefert.
Es soll erwähnt werden, dass während die Sequenz Wo nur Nullen enthält, wie vorstehend in einem alternativen Ausführungsbeispiel erwähnt, müssen die Exklusiv-oder-Kombinierer 244 und 246 nicht in den PN_I und PN_Q Sequenzen präsent sein, welche direkt zu den FIR Filtern 250 und 252 geliefert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine exemplarische Implementierung des HF Übertragers 182 gezeigt. Der Übertrager 182 weist einen I Kanal Summierer 270 zum Summieren der PN_I Spreizdatensignale S_Ii, i = 1 bis N, auf, mit dem I Kanal Pilot P_I. Ähnlich dient ein Q Kanal Summierer 272 zum Kombinieren der PN_Q Spreizdatensignale S_Qi, i = 1 bis N, mit dem Q Kanalpilot P_Q. Digital zu analog (D/A) Konverter bzw. Wandler 274 und 276 sind vorgesehen zum Konvertieren der digitalen Information von den I Kanal und Q Kanal Summierern 270 und 272, jeweils, in analoge Form. Die analogen Wellenformen, welche durch die D/A Konverter 274 und 276 erzeugt wurden, werden zusammen mit den lokaler Oszillator (LO) Trägerfrequenzsignalen Cos(2 ft) und Sin(2 ft) jeweils zu Mischern 288 und 290 geliefert, wo sie gemischt werden und zu dem Summierer 292 geliefert werden. Die Quadratur Phasenträgersignale Sin(2 ft) und Cos(2 ft) werden von geeigneten Frequenzquellen (nicht gezeigt) geliefert. Die gemischten IF Signale werden in dem Summierer 292 summiert und zu dem Mischer 294 geliefert.
Der Mischer 294 mischt das summierte Signal mit einem HF Frequenzsignal von dem Frequenzsynthesizer 296 derart, dass eine Frequenzheraufkonvertierung zu dem HF Frequenzband vorgesehen wird. Das HF Signal weist In-Phase (I) und Quadratur-Phase (Q) Komponenten auf, und wird bandpassgefiltert durch den Bandpassfilter 298 und zu dem HF Verstärker 299 ausgegeben. Der Verstärker 299 verstärkt das Band begrenzte Signal gemäß einem Eingangsverstärkungssteuerungssignal von dem Sendeleistungssteuerungsschaltkreis (nicht gezeigt). Es soll verstanden werden, dass verschiedene Implementierungen des HF Übertragers 184 eine Vielzahl von Signalsummierungs-, -mischungs-, -filterungs- und -verstärkungstechniken verwenden können, welche hierin nicht beschrieben sind, aber welche dem Fachmann gut bekannt sind.
Tabelle 1 unten stehend zeigt in summarischer Form die Werte der Modulationsparameter korrespondierend zu der Datenübertragung mit den exemplarischen Raten von 1,2, 2,4, 4,8, 9,6 und 19,2 kbps.
TABELLE 1
6 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Diversitätsempfängers, welcher angeordnet ist, um das HF Signal zu empfangen, welches durch den HF Übertrager 182 geliefert wird. In 6 wird das übertragene HF Signal durch die Antenne 310 empfangen und zu einem Diversitäts-Rakeempfänger geliefert, welcher aus einem analogen Empfänger 312 und einem digitalen Empfänger 314 besteht. Das Signal, wie es durch die Antenne 310 empfangen wurde und zu dem analogen Empfänger 312 geliefert wird, kann aus Mehrpfadausbreitungen der gleichen Pilot- und Datensignale bestehen, welche für individuelle oder mehrere Teilnehmerempfänger beabsichtigt sind. Der analoge Empfänger 312, welcher in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel als ein QPSK Modem konfiguriert ist, frequenzherunterkonvertiert und digitalisiert das empfangene Signal in zusammengesetzte I und Q Komponenten. Die zusammengesetzten I und Q Komponenten werden zu dem Digitalempfänger 314 zur Demodulation geliefert. Die demodulierten Daten werden dann zu einem digitalen Schaltkreis 316 zum Kombinieren, Entschachteln und Dekodieren geliefert.
Jeder I und Q Komponentenausgang bzw. -ausgabe von dem analogen Empfänger 312 kann aus Mehrpfadausbreitungen eines identischen Pilot- und korrespondierenden Datensignalen bestehen. In dem digitalen Empfänger 314 werden bestimmte Multipfadausbreitungen des gesendeten Signals, gemäß einer Auswahl durch einen Suchempfänger 315 in Kombination mit einem Steuerelement 318, durch einen unterschiedlichen der mehreren Datenempfänger oder Demodulatoren 320a–320c verarbeitet, welche auch als „Finger" bezeichnet werden. Obwohl nur drei Datendemodulationsfinger (Demodulatoren 320a–320c) in 6 illustriert sind soll es verstanden werden, dass mehr oder weniger Finger verwendet werden können. Von den zusammengesetzten I und Q Komponenten extrahiert jeder Finger durch Entspreizen die I und Q Komponenten RI und RQ der Pilot- und Datensignale korrespondierend zu dem ausgewählten Pfad.
Es kann gesagt werden, dass die I und Q Komponenten von dem Pilotsignal für jeden Finger einen Pilotvektor bilden, und dass die I und Q Komponenten der I Kanal- und Q Kanal Daten ein Paar von Datenvektoren bilden. Gemäß der Erfindung werden die I und Q Komponenten der Pilot- und Datenvektoren von der empfangenen Signalenergie extrahiert, um Abschätzungen der I Kanal und Q Kanal Daten zu erzeugen. Das Pilotsignal wird typischerweise mit einer größeren Signalstärke übertragen als die Datensignale, und somit ist der Betrag des Pilotsignalvektors größer als die empfangenen Datensignalvektoren. Dementsprechend kann der Pilotsignalvektor verwendet werden als eine genaue Phasenreferenz zur Signalverarbeitung.
In dem Übertragungsprozess breiten sich die Pilot- und Datensignale wie übertragen auf dem gleichen Pfad zu dem Empfänger aus. Jedoch wird auf grund von Kanalrauschen das empfangene Signal im Allgemeinen von dem gesendeten Phasenwinkel versetzt sein. Die Bildung des Punkt-, das heißt Skalarprodukts des Pilotsignalvektors mit I Kanal und Q Kanal Datensignalvektoren werden verwendet wie hierin offenbart, um die I Kanal und Q Kanal Daten von dem Signal zu extrahieren, welches durch den ausgewählten Empfangsfinger empfangen wurde. Insbesondere wird das Skalarprodukt verwendet, um die Beträge der Komponenten der Datenvektoren zu finden, welche in Phase mit dem Pilotvektor sind, durch Projektion des Pilotvektors auf jeden der Datenvektoren. Eine Prozedur zum Extrahieren des Pilotsignals von der Signalenergie, welche durch den ausgewählten Empfangsfinger empfangen wurde, ist unten stehend beschrieben mit Bezug auf 8, und auch in der ebenfalls anhängigen amerikanischen Patentanmeldung mit Seriennummer 07/981,034, angemeldet am 24. November 1992, benannt "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT", welche den Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, und welche hierin im Weg der Referenz mit aufgenommen wird.
Wie oben stehend erwähnt wird in einer exemplarischen Implementierung jedem Benutzer einer eines Satzes von 64 orthogonalen Walshcodes W_i der Länge 64 zugeordnet. Dies erlaubt, dass ein Satz von Kanälen einschließlich eines Pilotkanals, 63 I Känalen und 63 Q Kanälen gesendet werden unter Verwendung eines gegebenen Paars von Spreizsequenzen PN_I und PN_Q. Die gesendete Signalenergie, welche mit einem solchen vollen Komplement von Kanälen zugeordnet ist, kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
es folgt, dass das Signal R^k(t), welches über den k-ten Übertragungspfad durch den analogen Empfänger 312 empfangen wurde, folgendermaßen gegeben ist: Rk(t) = Ĩ cos(ω0t + θ) – Õ sin(ω0t + θ) + n(t) (6)wobei das übertragene Signal einen zufälligen Phasenversatz von relativ zu der lokalen Referenz des Empfängers hat, und wobei n(t) Signalinterferenzrauschen inhärent mit dem Signal R^k(t) bezeichnet. Das Signal R^k(t) wird durch einen Bandpassfilter geleitet innerhalb des analogen Empfängers 312, welcher eine Basisbandimpulsantwort h(-t) hat, wobei h(t) die Impulsantwort des Basisbandfilters innerhalb des Übertrager 182 bezeichnet. Die gefilterten Signale werden zu Zeiten t = n T_w gesampelt, wobei T_w die Periode zwischen aufeinander folgenden Chips in der zugeordneten Walshcodesequenz W_i bezeichnet. Diese Operationen erzeugen die I und Q Projektionen R k / I und R k / Q, wobei folgendes gilt: RkI = Rk (t) cos(ω0t)·h(t) I t = nTw (7)und RkQ = -Rk (t) sin(ω0t)·h(t) I t = nTw (8)
Unter Verwendung von Gleichung (6) sind die gesampelten bzw. abgetasteten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) folgendermaßen gegeben:
wobei die Rauschausdrücke N_i und N_q als Zufallsprozesse von null Mittelwert und Varianz σ² charakterisiert werden können. Gemäß der Erfindung werden Abschätzungen a k / n und b k / n der Symbolströme a_n und b_n von den gesampelten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) durch den Empfangsfinger abgeleitet, welcher ausgewählt ist, um die über den k-ten Übertragungspfad empfangenen Signale zu empfangen.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Blockdiagramm von einem der Empfangsfinger 320 (6) gezeigt, welcher ausgewählt ist, um die gesampelten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) zu verarbeiten, welche durch den analogen Empfänger 312 erzeugt wurden. Der Empfängerfinger 320 weist einen Demodulations-/Entspreiz- und Phasenrotationsschaltkreis 340 auf, wie auch einen Phasenabschätzungs- und Zeitverfolgungsschaltkreis 344. Wie in weiteren Details unten stehend beschrieben wird, wird der Schaltkreis 340 betrieben, um die gesampelten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) unter Verwendung der zugeordneten Walshcodesequenz W; zu demodulieren. Folgend auf die Demodulation werden die resultierenden Bitströme unter Verwendung der PN_I und PN_Q Sequenzen entspreizt, und zu einem Satz von Korrelatoren geliefert. Die Korrelatoren sind betreibbar, um dazwischen liegende In-Phase und Quadratur-Phase Projektionen der über die I und Q Kommunikationskanäle übertragenen Daten zu erzeugen. Die Datenabschätzungen a k / n und b k / n werden dann durch Rotation der Phase der dazwischen liegenden Projektionen der übertragenen Daten gemäß einem abgeschätzten Phasenverschiebung θ ^ zwischen der übertragenen Wellenform und der lokal generierten Referenz des Empfängers 314 generiert. Der Phasenabschätzungs- und Zeitverfolgungsschaltkreis 344 wird typischerweise eine Phasen gekoppelte Schleife oder einen anderen Schaltkreis enthalten, welcher dazu geeignet ist, die Phasenabschätzung θ ^ zu generieren.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Phasenabschätzungs- und Zeitverfolgungsschaltkreis 344 betrieben, um eine Abschätzung des Pilotsignals zu liefern, welches über den k-ten Pfad übertragen wurde, auf der Basis von dazwischen liegenden Signalen, welche durch den Schaltkreis 340 während der Demodulation und des Entspreizens der gesampelten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) erzeugt wurden. Das extrahierte Pilotsignal wird verwendet für die Phasenrotationsoperation, welche durch den Schaltkreis 340 durchgeführt wird, wie auch für die Zeitausrichtung innerhalb des Symbolkombinierers, (nicht gezeigt), zu welchem die Abschätzungen âkn und b ^kn der übertragenen Daten a k / n und b k / n geliefert werden. Innerhalb des Symbolkombinierers werden die Abschätzungen der Daten, welche über jeden Pfad übertragen wurden, zeitlich ausgerichtet und zusammenaddiert, wodurch das Signal zu Rauschverhältnis verbessert wird.
8 gibt eine detailliertere Repräsentierung des Empfängerfingers 320, welcher in 7 dargestellt ist. Wie in 8 gezeigt weist der Schaltkreis 340 Multiplizierer 380 und 382 auf, zu welchem die gesampelten Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) mit der PN Spreizrate von 1,2288 MHz geliefert werden. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die logischen Hoch- und Niedrigwerte der binären Sequenzen, welche zu jedem der in 8 gezeigten Multiplizierer geliefert werden, jeweils +1 und –1 sind. Ein Walshgenerator 386 ist mit beiden der Multiplizierer 380 und 382 verbunden, wobei der Ausgang (W_i) mit den Projektionen R k / I (nT_w) und R k / Q (nT_w) multipliziert wird. Der Schaltkreis 340 weist ferner PN Generatoren 390 und 392 zum Liefern der PN_I Sequenz zu Multiplizierern 398 und 400 auf, und der PN_Q Sequenz zu Multiplizierern 402 und 404. Wie durch 8 angezeigt ist werden die Walsh demodulierten Projektionen R' k / I (nT_w) von dem Multiplizierer 380 mit der PN_I Sequenz bei dem Multiplizierer 398 und mit der PN_Q Sequenz bei dem Multiplizierer 402 multipliziert. Ähnlich werden die Walsh demodulierten Projektionen R' k / Q(nT_w), welche von dem Multiplizierer 382 ausgegeben werden, mit der PN_I Sequenz bei dem Multiplizierer 400 multipliziert, und mit der PN_Q Sequenz bei dem Multiplizierer 404.
Die Multiplizierer 398 und 400 korrelieren die Walsh demodulierten Projektionen R' k / I (nT_w) und R' k / Q (nT_w) mit der PN_I Sequenz. Geeignete Zeiteinteilung wird zwischen der PN_I Sequenz und den Sequenzen R' k / I (nT_w) und R' k / Q (nT_w aufrechterhalten durch einen Zeitausrichtungsschaltkreis 410, dessen Operation unten stehend diskutiert wird. Ähnlich werden die Sequenzen R' k / I (nT_w und R' k / Q (nT_w) mit der PN_Q Sequenz durch Multiplizierer 402 und 404 korre liert. Die korrelierten Ausgänge der Multiplizierer 398 und 400 werden zu korrespondierenden I Kanal Akkumulatoren 414 und 416 geliefert, wobei die korrelierten Ausgänge der Multiplizierer 402 und 404 zu korrespondierenden Q Kanal Akkumulatoren 418 und 420 geliefert werden. Die Akkumulatoren 414, 416, 418, und 420 akkumulieren die Eingangsinformation über eine Walshsymbolperiode, T_w, welche in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel über 64 Chips ist. Die Akkumulatorausgänge werden zu den Verzögerungselementen 424, 426, 428 und 430 durch korrespondierende Schalter 434, 436, 438 und 440 unter der Steuerung des Zeitausrichtungsschaltkreises 410 geliefert. Die Ausgänge der I Kanal Akkumulatoren 414 und 416, welche jeweils als I_i und I_q bezeichnet werden, können folgendermaßen ausgedrückt werden:
wobei die Rauschausdrücke n_i und n_q unabhängige Zufallsvariablen mit Null Mittelwert und Varianz Lσ² sind, und in welchen es angenommen wird, dass die zugeordneten Walshcodes eine Länge von L Walshchips haben. Ähnlich sind die Ausgänge Q_I und Q_Q der Q Kanal Akkumulatoren 428 und 430 folgendermaßen gegeben:
Unter Bezugnahme noch mal auf 8 weist der Phasenabschätzungs- und Zeitverfolgungsschaltkreis 344 einen Pilotextraktionsschaltkreis 450 zum Erzeugen von Pilotphasensignalen auf, welche in dem Aufrechterhalten von Zeitausrichtung innerhalb des Empfängerfingers 320 verwendet werden. Der Pilotextraktionsschaltkreis 450 weist einen Addierer 454 auf, zu welchem die Ausgänge von den Multiplizierern 398 und 404 geliefert werden, wie auch einen Addierer 456 zum Multiplizieren der Ausgänge der Multiplizierer 400 und 402. Der Schaltkreis 450 weist ferner Walshgeneratoren 462 und 464 auf, welche betreibbar sind um die Walshsequenzen W_i und W_o jeweils zu einem Multiplizierer 466 zu liefern. Die resultierende Demodulationssequenz W_iW_o, welche durch den Multiplizierer 466 erzeugt wurde, geeignet zeitausgerichtet durch die Zeitgeberinformation, welche durch den Schaltkreis 410 zu den Walshgeneratoren 462 und 464 geliefert wurde, wird zu den Multiplizierern 468 und 470 geliefert. Die Sequenz W_iW_o wird mit dem Ausgang des Addierers 454 durch dem Multiplizierer 468 addiert, während der Multiplizierer 470 die gleiche Operation ansprechend auf die Sequenz W_iW_o durchführt und auf den Ausgang, welcher durch den Addierer 456 geliefert wird.
Die Ausgänge der Multiplizierer 468 und 470 werden jeweils durch Pilotextraktionsakkumulatoren 474 und 478 über ein Intervall akkumuliert, welches ausgewählt ist, um die Erzeugung einer nicht versetzten Abschätzung der Phase des empfangenen Pilotsignals sicherzustellen. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel spannt das Akkumulationsintervall eine Zeitperiode der Dauer 2rL auf, wobei wie oben stehend erwähnt L zu der Walshsymbolperiode korrespondiert. Das Akkumulationsintervall wird im Allgemeinen über die Zeitperiode der Länge „rL" stattfinden, welche unmittelbar vor und nach der Zeit auftritt, zu welcher es wünschenswert ist, die Pilotphase abzuschätzen. Zeitausrichtung zwischen dem Ausgang, welcher durch Akkumula toren 414, 416, 418 und 420 erzeugt wurde und den Ausgängen der Pilotextraktionsakkumulatoren 474 und 480 wird durch die Verzögerungselemente 424, 426, 428 und 430 aufrecht erhalten. Die Signalverzögerung, welche durch jedes der Verzögerungselemente 424, 426, 428 und 430 verursacht wird, wird derart gewählt, dass sie von einer Dauer ist, welche äquivalent ist zu dem Zeitintervall, welches durch die „r" zukünftigen Walshsymbole aufgespannt ist. Dementsprechend wird in der Generierung der Pilotabschätzung korrespondierend zu den n-ten übertragenen Symbolen a_n und b_n ein Satz von Datensampels S_j, wobei L(n – r) + 1 ≤ j ≤ L(n + r) ist, durch die Akkumulatoren 474 und 478 akkumuliert. Somit werden die Schalter 482 und 486 zu der geschlossenen Position bei der Frequenz von 1/LT_W gekippt, wobei Schalter 434, 436, 438 und 440 am nächsten bei einer Frequenz von 1/LT_W gekippt werden.
Die Signale, welche durch die Pilotextraktionsakkumulatoren 482 und 486 erzeugt werden korrespondieren zu I Kanal und Q Kanal Projektionen des Pilot (P_k) Signals, welches über den k-ten Pfad übertragen wurde, und können jeweils folgendermaßen repräsentiert sein:
Unter Bezugnahme auf 8 werden die I Kanal und Q Kanal Projektionen des Pilotsignals jeweils zu sowohl dem I Kanal Phasenrotierer 550 wie auch dem Q Kanal Phasenrotierer 552 geliefert. Der I Kanal Phasenrotierer 550 erzeugt eine Sequenz von Ausgangsdatenwerten âkn korrespondierend zu einer Abschätzung der Datensequenz a k / n (i), welche über den k-ten Pfad übertragen wurde, gerichtet durch das Pilotsignal P_k. Die spezifische Operation, welche durch den I Kanal Phasenrotierer 550 durchgeführt wird, kann folgendermaßen repräsentiert sein:
wobei Gleichung (18) von Gleichung (17) unter Verwendung der folgenden trigonometrischen Identitäten erhalten wird:
Die Inspektion der Gleichung (18) ergibt, dass wenn der Phasenfehler α = (θ – θ ^) zwischen dem aktuellen Phasenversatz θ und der abgeschätzten Phase θ ^ null ist, die ausgegebenen Datenwerte â k / n (i) folgendermaßen ausgedrückt werden können:
Das bedeutet, dass für ideale Phasenabschätzungen die Datenwerte â k / n (i) zu den Datenwerten a k / n (i) korrespondieren, gewichtet in der Proportion zu der Stärke des übertragenen Pilotsignals. Die relativen Stärken der Pilotsignale, welche über die verschiedenen empfangenen Übertragungspfade übertragen wurden, werden verwendet, um das Signal zu Rausch Verhältnis zu verbessern, wenn die Symbole von jedem Empfängerfinger 320 kombiniert werden.
Wie durch Gleichung (15) angezeigt ist erlaubt die Anwesenheit von Phasenfehler a unerwünschte Kreuzproduktinterferenz von der Q-Kanal Signalenergie um unerwünschterweise den Wert von a k / n (i) zu reduzieren. Dieser Effekt wird jedoch minimiert, weil das PN Spreizen die Durchschnittsleistung der Kreuzproduktinterferenz abschwächt, wie durch den zweiten Term in Gleichung (18) angezeigt, um einen Faktor von L relativ zu dem ersten Term. Der Rauschterm n' kann als eine Zufallsvariable charakterisiert werden, welche einen Nullmittelwert und eine Varianz von LP 2 / k σ² hat.
Der Betrieb des Q Kanal Phasenrotierers 552 kann ähnlich durch den folgenden Auszug repräsentiert werden:
wobei der Rauschterm n'' eine Zufallsvariable ist, welche einen Nullmittelwert und eine Varianz von LP 2 / k σ² hat. Nochmals, wenn der Phasenfehler α = (θ – θ ^) zwischen dem aktuellen Phasenversatz θ und der abgeschätzten Phase θ ^ null ist, können die ausgegebenen Datenwerte b ^k / n (i) folgendermaßen ausgedrückt werden:
Wie oben stehend erwähnt werden die âkn (i) und b ^kn (i) I Kanal und Q Kanaldaten, welche über den k-ten Pfad übertragen werden, jeweils mit den âkn (i) und b ^kn (i) Ausgängen der verbleibenden Empfängerfinger durch einen Symbolkombinierer (nicht gezeigt) kombiniert, aber innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 von 6 enthalten. Weil nur einer der âkn oder b ^kn Symbolströme auf einen bestimmten Benutzer gerichtet ist, entweder ein I Kanal oder ein Q Kanal, muss nur einer der Symbolströme verarbeitet werden. In einer exemplarischen Implementierung weist der digitale Schaltkreis 316 einen Multiplexer oder Schalter auf, welcher ansprechend auf ein ausgewähltes Signal einen selektierten Ausgang von einem der zwei Symbolströme aufweist. Der digitale Schaltkreis 316 enthält auch einen Entwürfelungsschaltkreis, welcher einen PN Generator und Dezimierer aufweist. Der entwürfelte Symbolstrom wird entwürfelt durch Abstreifen der dezimierten PN Codesequenz, wobei die resultierenden Symbole entschachtelt werden mit einem Entschachtler, welcher innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 enthalten ist. Der entschachtelte Symbolstrom wird dann durch einen Decodie rer decodiert innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 und zu dem Benutzer als Benutzerdaten geliefert.
In einer alternativen Implementierung des Falls unterschiedlicher Benutzer können sowohl die I wie auch die Q Kanaldaten separat verarbeitet werden (entwürfeln, entschachteln und decodieren) mit dem Ausgang bzw. Ausgabe der gewünschten Benutzerdaten, welche durch ein Gerät wie einen Multiplexer oder Switch geliefert werden. Verschiedene andere Anordnungen können leicht als ein Hybrid zwischen einer einzigen Pfadverarbeitung und Dualpfadverarbeitung implementiert werden, abhängig von der Platzierung des Multiplexers in dem Verarbeitungspfad.
In dem Fall der Verwendung der I und Q Kanäle für verschiedene Benutzer wird Modulation vom BPSK Typ verwendet in der Übertragung der Daten zu jedem Benutzer. Weil jedoch in einer exemplarischen Implementierung eine Hälfte der gesamten Anzahl von Benutzern den I Kanal benutzt und die verbleibenden Benutzer den Q Kanal kann das gesamte System als QPSK Modulation und QPSK Spreizen beeinflussend angesehen werden.
Jedoch für den Benutzer mit hoher Datenrate mit einem Benutzer, welcher beide der I und Q Kanäle verwendet, muss die Verarbeitung für beide Kanäle vorgesehen sein, wenn dieses Merkmal der Kommunikation mit hoher Datenrate verwendet werden soll.
In dem Fall eines Benutzers mit hoher Datenrate wird die Datenrate gemultiplext, verarbeitet und über die zwei Kanäle übertragen, das heißt eine Hälfte der Daten wird als ein Informationssignal über jeden der I und Q Kanäle geliefert, um zu erlauben, dass die Datenübertragung mit dem doppelten der normalen Rate stattfindet. Beim Empfang liefert jeder Datendemodulator 320 (6) gewichtete Abschätzungen âkn und b ^kn der I Kanal und Q Kanal Daten, welche über den k-ten Pfad übertragen werden, jeweils mit den âkn (i) und b ^kn Ausgängen der verbleibenden Empfängerfinger durch einen jewei ligen â_n und b ^_n Symbolkombinierer (nicht gezeigt) kombiniert, aber innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 von 6 enthalten. In einer exemplarischen Implementierung verarbeitet der digitale Schaltkreis 316 die zwei Symbolströme unabhängig, wobei die resultierenden Daten zur Ausgabe zu dem Benutzer kombiniert werden. Der digitale Schaltkreis 316 enthält einen Entwürfelungsschaltkreis, welcher einen PN Generator und Dezimierer aufweist. Der entwürfelte Symbolstrom wird entwürfelt durch Abstreifen der dezimierten PN Codesequenz von beiden Symbolströmen. Die resultierenden Symbole werden entschachtelt in separaten Entschachtlern, welche innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 enthalten sind. Die entschachtelten Symbolströme werden dann durch separate Decodierer decodiert innerhalb des digitalen Schaltkreises 316. Die decodierten Datenströme werden dann in einen einzigen Datenstrom durch einen Multiplexer innerhalb des digitalen Schaltkreises 316 kombiniert und zu dem Benutzer als Benutzerdaten geliefert. Verschiedene andere Implementierungen können einfach von dem oben Stehenden zum Verarbeiten der Daten abgeleitet werden.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird geliefert, um jedem Fachmann zu erlauben, die vorliegende Erfindung auszuführen und zu benutzen. Die verschiedenen Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen werden dem Fachmann offensichtlich sein, und die allgemeinen Prinzipien, welche hierin definiert sind, können auf andere Ausführungsbeispiele ohne die Verwendung der erfinderischen Fähigkeit angewandt werden.

Claims

Ein Modulationssystem zum Modulieren von ersten und zweiten Informationssignalen (154, 156) für die Übertragung in einem Spreizspektrum-Kommunikationssystem zu ersten und zweiten Systembenutzern, wobei das Kommunikationssystem operativ ist mit einer vordefinierten Nominaldatenrate, wobei das Modulationssystem Folgendes aufweist: einen ersten PN-Signalgenerator (178, 180) zum Generieren von Inphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_I)- und Quadraturphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_Q)-Signalen mit vorbestimmten PN-Codes; • Mittel (174) zum Generieren eines ersten Orthogonalfunktionsfignals mit einer vordefinierten Länge basierend auf der Nominaldatenrate; • ein Modulationsnetzwerk (170) zum Kombinieren des PN_I-Signals mit dem ersten Informationssignal (154) und dem ersten Orthogonalfunktionssignal um ein I-Modulationssignal vorzusehen und zum Kombinieren des PN_Q-Signals mit dem zweiten Informationssignal und dem ersten Orthogonalfunktionssignal um ein Q-Modulations-Signal vorzusehen, und • ein Sendemodulator (182) zum Modulieren von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Trägersignalen einer vorbestimmten Phasenbeziehung mit den I- und Q-Modulationssignalen für die Übertragung zu den ersten bzw. zweiten Systembenutzern. Modulationssystem nach Anspruch 1, wobei das Modulationssystem weiterhin Folgendes aufweist: • einen Codesequenzgenerator (184) zum Generieren einer ersten PN-Codesequenz, die dem ersten Systembenutzer zugeordnet ist, und zum Generieren einer zweiten PN-Codesequenz, die dem zweiten Systembenutzer zugeordnet ist; wobei das Modulationsnetzwerk (170) zum Kombinieren des PN_I-Signals, der ersten PN-Codesequenz und dem Orthogonalfunktionssignal mit dem ersten Informationssignal zum Vorsehen eines I-Modulationssignals dient, und zum Kombinieren des PN_Q-Signals, der zweiten PN-Codesequenz und dem Orthogonalfunktionssignal mit dem zweiten Informationssignal zum Vorsehen eines Q-Modulationssignals dient. System nach Anspruch 1, wobei das Modulationsnetzwerk (170) einen Biphasenmodulator aufweist zum Modulieren des ersten Informationssignals mit dem PN_I-Signal und mit einer ersten PN-Code-Sequenz, die dem ersten Systembenutzer zugeordnet ist, und zum Biphasen-Modulieren des zweiten Informationssignals mit dem PN_Q-Signal und mit einer zweiten PN-Code-Sequenz, die sich von der ersten PN-Code-Sequenz unterscheidet. System nach Anspruch 1, wobei die Mittel (174) zum Generieren des ersten Orthogonalfunktionssignals Mittel aufweisen zum Auswählen einer orthogonalen Funktion von einem Satz von orthogonalen Walsh-Funktionen und ferner mit • Mittel zum Herleiten des ersten Orthogonalfunktionssignals basierend auf der ausgewählten orthogonalen Funktion.
Ein Modulationssystem zum Modulieren eines Informationssignals mit einer Eingabedatenrate, wobei das Informationssignal auf Inphasen-(I)-und Quadraturphasen-(Q)-Kanälen eines Spreizspektrums-Kommunikationssystems unter Verwendung eines Trägersignals und einer Kopie des Trägersignals in Phasenquadratur hiermit gesendet wird, wobei die I- und Q-Kanäle angeordnet sind, um mit einer vorbestimmten Nominaldatenrate zu operieren, und zwar unabhängig von der Eingabedatenrate, wobei das System folgendes aufweist: • eine Teilerschaltung (152) zum Aufteilen des Informationssignals in erste und zweite Teile, und zum Codieren der ersten und zweiten Teile in erste und zweite codierte Signale mit der vorbestimmten Nominalrate für die Übertragung zu einem oder mehreren beabsichtigten Empfängerbenutzern über die I- und Q-Kanäle; • Mittel (174) zum Generieren eines Orthogonalfunktionssignals mit einer vorbestimmten Länge basierend auf der Nominaldatenrate; • ein PN-Signalgenerator (178, 180) zum Generieren von Inphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_I)- und Quadraturphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_Q)-Signalen mit vorbestimmten PN-Codes; • ein Modulationsnetzwerk (170) zum Kombinieren des PN_I-Signals mit dem ersten Teil des Informationssignals und des Orthogonalfunktionssignals um ein I-Modulationssignal vorzusehen und zum Kombinieren des PN_Q-Signals mit dem zweiten Teil des Informationssignals und des Orthogonalfunktionssignals um ein Q-Modulationssignal vorzusehen; und • ein Sendemodulator (182) zum Modulieren des Trägersignals und der Kopie des Trägersignals mit den I- bzw. Q-Modulationssignalen.
System nach Anspruch 5, das weiterhin Mittel (192, 196) aufweist zum Addieren eines Timing-Steuersignals zu den Informationssignalen, wobei das Timing-Steuersignal anzeigend ist für die Signal-Ausbreitungsverzögerung über die I- und Q-Kanäle des Kommunikationssystems.
System nach Anspruch 5, wobei das Modulationsnetzwerk (170) einem Biphasenmodulator zum Modulieren des I-Modulationssignals mit dem PN_I-Signal und zum Biphasenmodulieren des Q-Modulationssignals mit dem PN_Q-Signals aufweist.
Ein Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssystem bzw. CDMA-Kommunikationssystem, das das Modulationssystem gemäß Anspruch 1 aufweist zum Vorsehen von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanälen, über die jeweils das erste Kommunikationssignal (154) bzw. das zweite Informationssignal (156) gesendet wird, wobei das zweite Informationssignal sich von dem ersten Informationssignal unterscheidet, • wobei der Sendemodulator (182) zum Senden der I- und Q-Trägersignale über die I- bzw. Q-Kommunikationskanäle gehen; und • wobei das System weiterhin einen Empfänger (314) zum Erzeugen einer Schätzung von zumindest dem ersten Informationssignal gemäß der I- und Q-modulierten Trägersignale empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle aufweist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 8, wobei der Empfänger weiterhin einen Demodulator (320) aufweist zum Demodulieren der modulierten I- und Q-Trägersignale, empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle, in Zwischenempfangssignalen unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals. Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei der Empfänger (314) weiterhin folgendes aufweist: • Mittel (390) zum Generieren eines ersten Entspreizsignals durch replizieren bzw. kopieren des PN_I-Signals, und • ein erster Korrelator zum Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung des ersten Entspreizsignals um einen ersten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen.
Kommunikationssystem nach Anspruch 8, das weiterhin folgendes aufweist: • ein Pilotmodulationsnetzwerk (230) zum Kombinieren des Orthogonalfunktionssignals mit einem Pilotsignal, um ein moduliertes Pilotsignal vorzusehen, und • Mittel zum Senden des modulierten Pilotsignals über einen Pilotkanal.
Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei der Empfänger (314) weiterhin folgendes aufweist: • einen Demodulator (320) zum Erzeugen einer Schätzung des Pilotträgersignals durch Demodulieren, unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals, des modulierten Pilotsignals, das über den Pilotkanal gesendet wird, und • eine Erste-Phasen-Rotierschaltung (340) zum Generieren der Schätzung des Informationssignals auf der Basis des ersten Satzes der I- und Q-Projektion und der Schätzung des Pilotträgers.
Kommunikationssystem nach Anspruch 12, wobei der Empfänger (314) weiterhin folgendes aufweist: • Mittel (392) zum Generieren eines zweiten Entspreizsignals durch Kopieren des PN_Q-Signals, und • einen zweiten Korrelator zum Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung des zweiten Entspreizsignals um einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen.
Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei der Empfänger (314) weiterhin eine zweite Phasenrotierschaltung (340) aufweist zum Generieren einer Schätzung des zweiten Informationssignals auf der Basis des zweiten Satzes von I- und Q-Projektionen und der Schätzung des gesendeten Pilotträgersignals.
Kommunikationssystem nach Anspruch 12, wobei der Empfänger (314) weiterhin Mittel (424, 426, 428, 430) aufweist zum Verzögern des ersten Satzes von I- und Q-Projektionssignalen.
Ein Verfahren zum Senden erster und zweiter Informationssignale (154, 156) jeweils zu ersten und zweiten Benutzern in einem Spreizspektrums-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: • Generieren von Inphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_I)- und Quadraturphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_Q)-Signalen mit vorbestimmten PN-Codes; • Generieren eines Orthogonalfunktionssignals von vorbestimmter Länge; • Kombinieren des PN_I-Signals und des Orthogonalfunktionssignals mit dem ersten Informationssignal um ein I-Modulationssignal vorzusehen, und Kombinieren des PN_Q-Signals und des Ortho gonalfunktionssignals mit dem zweiten Informationssignal, um ein Q-Modulationssignal vorzusehen, und • Modulieren von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Trägersignalen, die eine vorbestimmte Phasenbeziehung besitzen, mit den I- und Q-Modulationssignalen für die Übertragung zu den ersten bzw. zweiten Benutzern.
Verfahren nach Anspruch 16, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: • Biphasenmodulieren des I-Modulationssignals mit dem PN_I-Signal, und • Biphasenmodulieren des Q-Modulationssignals mit dem PN_Q-Signal.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Generierens eines Orthogonalfunktionssignals die Schritte des Auswählens einer Orthogonalfunktion von einem Satz von orthogonalen Walsh-Funktionen aufweist und des Herleitens des Orthogonalfunktionssignals basierend auf der ausgewählten orthogonalen Funktion.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Sendens der modulierten I- und Q-Trägersignale über I- bzw. Q-Kommunikationskanäle beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 16, das in einem Codemulitplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssystem bzw. CDMA-Kommunikationssystem verwendet wird, zum Vorsehen von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanälen, über die das erste Informationssignal (154) und das zweite Informationssignal (156) gesendet werden, wobei das zweite Informationssignal sich von dem ersten Informationssignal unterscheidet, wobei das Verfahren die weiteren folgenden Schritte aufweist: • Senden der I- und Q-Trägersignale über die I- bzw. Q-Kommunikationskanäle und • Erzeugen einer Schätzung von zumindest dem ersten Informationssignal gemäß den I- und Q-modulierten Trägersignalen empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle.
Verfahren nach Anspruch 20, das weiterhin den Schritt des Demodulierens der I- und Q-modulierten Trägersignale empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle in Zwischenempfangssignale unter Verwendung des orthogonalen Funktionssignals aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: • Generieren eines ersten Entspreizsignals durch Kopieren des PN_I-Signals, und • Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung der ersten Entspreizsignale, um einen ersten Satz von Inphasen-(I)-und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignale vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 20, das weiterhin folgende Schritte aufweist: • Kombinieren des Orthogonalfunktionssignals mit einem Pilotsignal, um ein moduliertes Pilotsignal vorzusehen, und • Senden des modulierten Pilotsignals über einen Pilotkanal. Verfahren nach Anspruch 23, das weiterhin folgende Schritte aufweist: • Demodulieren des modulierten Pilotsignals gesendet über den Pilotkanal, • Erzeugen einer Schätzung des Pilotsignals, gesendet über den Pilotkanal, und • Generieren der Schätzung des ersten Informationssignals auf der Basis des ersten Satzes der I- und Q-Projektionen unter Schätzung des Pilotträgersignals.
Verfahren nach Anspruch 24, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: • Generieren eines zweiten Entspreizsignals durch Kopieren des PNQ-Signals und • Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung des zweiten Entspreizsignals, um einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 25, das weiterhin den Schritt des Generierens einer Schätzung des zweiten Informationssignals auf der Basis des zweiten Satzes von I- und Q-Projektionen und der Schätzung des gesendeten Pilotträgersignals aufweist. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist: • Generieren einer ersten PN-Codesequenz, die dem ersten Systembenutzer zugeordnet ist, und Generieren einer zweiten PN-Codesequenz, die dem zweiten Systembenutzer zugeordnet ist; • und wobei der Schritt des Kombinierens das Kombinieren des PN_I-Signals, der ersten PN-Codesequenz und des Orthogonalfunktionssignals mit dem ersten Informationssignal aufweist, um ein I-Modulationssignal vorzusehen, und das Kombinieren des PN_Q-Signals, der zweiten PN-Codesequenz und des Orthogonalfunktionssignals mit dem zweiten Informationssignal aufweist, um ein Q-Modulationssignal vorzusehen.
Ein Verfahren zum Modulieren eines Informationssignals mit einer Eingabedatenrate für das Senden über Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Kanälen eines Spreizspektrums-Kommunikationssystems unter Verwendung eines Trägersignals und einer Kopie des Trägersignals, das Inphasen-Quadratur hiermit ist, wobei die I- und Q-Kanäle angeordnet sind, um mit einer vorbestimmten nominalen Datenrate unabhängig von der Eingabedatenrate zu operieren, wobei das Verfahren folgendes aufweist: • Teilen des Informationssignals in erste und zweite Teile für die Übertragung zu einem oder mehreren beabsichtigten Empfangsbenutzern über die I- und Q-Kanäle; • Generieren eines Orthogonalfunktionssignals mit einer vordefinierten Länge unabhängig von der Eingabedatenrate; • Generieren von Inphasen-Pseudo-Zufallsrausch-(PN_I)- und Quadraturphasen-Pseudo-Zufallsrauschen-(PN_Q)-Signalen mit vorbestimmten PN-Codes; • Kombinieren des PN_I-Signals mit dem ersten Teil des Informationssignals und des Orthogonalfunktionssignals, um ein I-Modulationssignal vorzusehen, und Kombinieren des PN_Q-Signals mit dem zweiten Teil des Informationssignals und dem Orthogonalfunktionssignal, um ein Q-Modulationssignal vorzusehen; und • Modulieren des Trägersignals und der Kopie des Trägersignals mit den I- bzw. Q-Modulationssignalen.
Verfahren nach Anspruch 28, das weiterhin den Schritt des Addierens eines Timing-Steuersignals zu dem Informationssignal aufweist, wobei das Timing-Steuersignal anzeigend ist für die Signalausbreitungsverzögerung über die I- und Q-Kanäle des Kommunikationssystems.
Verfahren nach Anspruch 29, das weiterhin den Schritt des Biphasenmodulierens des I-Modulationssignals mit dem PN_I-Signal und den Schritt des Biphasenmodulierens des Q-Modulationssignals mit dem PN_Q-Signal aufweist.
Ein Empfänger für ein Code-Multiplexvielfachzugriffs- bzw. CDMA-Kommunikationssystem, das mit einer vordefinierten Nominaldatenrate operiert, und zwar für den Empfang von distinkten bzw. unterschiedlichen Informationssignalen entsprechend zu ersten und zweiten Systembenutzern auf Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanälen, wobei der Empfänger folgendes aufweist: • Mittel (386) zum Generieren eines Orthogonalfunktionssignals basierend auf der Nominalrate; • Mittel (380, 382) zum Demodulieren von I- und Q-modulierten Trägersignalen empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle in Zwischenempfangssignale unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals; • Mittel (390) zum Generieren von PN_I- und PN_Q-Entspreizsignalen; • Mittel (398, 400, 402, 404) zum Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung der PN_I- und PNQ-Entspreizsignale, um einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen; • Mittel zum Erzeugen einer Schätzung von einem der distinkten Informationssignalen gemäß einen von beiden, den ersten Satz und den zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen.
Empfänger nach Anspruch 31, wobei ein Pilotkanal gesendet wird zusammen mit den Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanälen, wobei der Empfänger weiterhin folgendes aufweist: • Mittel (450) zum Erzeugen eines Satzes von Pilotprojektionssignalen von einem der beiden, dem ersten Satz und dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen; und • wobei die Mittel zum Erzeugen einer Schätzung weiterhin den Satz von Pilotprojektionssignalen verwendet zum Erzeugen der Schätzung von einem der distinkten Informationssignale.
Empfänger nach Anspruch 31, wobei der Empfänger (314) weiterhin Mittel (424, 426, 428, 430) aufweist zum Verzögern des ersten oder zweiten Satzes von I- und Q-Projektionssignalen.
Ein Empfänger für einen Codemultiplex-Vielfachzugriffs- bzw. CDMA-Kommunikationssystem, das mit einer vordefinierten Nominaldatenrate operativ ist, wobei der Empfänger ein Informationssignal mit dem Dop pelten der nominalen Rate über einen Kommunikationskanal empfängt, der in Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanäle aufgegabelt ist, wobei der Empfänger folgendes aufweist: • Mittel (386) zum Generieren eines Orthogonalfunktionssignals basierend auf der Nominalrate; • Mittel (380, 382) zum Demodulieren von I- und Q-modulierten Trägersignalen empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle in Zwischenempfangssignale unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals; • Mittel (390) zum Generieren von PN_I- und PN_Q-Entspreizsignalen; • Mittel (398, 400, 402, 404) zum Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung der PN_I- und PNQ-Entspreizsignale, um einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen; • Mittel zum Erzeugen einer Schätzung eines ersten Informationssignals von dem ersten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen, zum Erzeugen einer Schätzung eines zweiten Informationssignals von dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen; und • Mittel zum Kombinieren des ersten Informationssignals und des zweiten Informationssignals, um das Informationssignal mit dem Doppelten der Nominalrate zu erhalten.
Empfänger nach Anspruch 34, wobei ein Pilotkanal gesendet wird, zusammen mit den Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)- Spreizspektrumskommunikationskanälen, wobei der Empfänger weiterhin Folgendes aufweist: • Mittel (450) zum Erzeugen eines Satzes von Pilotprojektionssignalen von dem einen der beiden, dem ersten Satz und dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen; und • wobei die Mittel zum Erzeugen einer Schätzung weiterhin den Satz von Pilotprojektionssignalen verwendet, um die Schätzung des ersten Informationssignals und des zweiten Informationssignals zu erzeugen.
Empfänger nach Anspruch 34, wobei der Empfänger (314) weiterhin Mittel (424, 426, 428, 430) zum Verzögern des ersten und zweiten Satzes von I- und Q-Projektionssignalen aufweist.
Ein Verfahren zum Empfangen von distinkten Informationssignalen entsprechend zu ersten und zweiten Systembenutzern auf Inphasen-(I)-und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrums-Kommunikationskanälen in einem Codemultiplex-Vielfachzugriffs- bzw. CDMA-Kommunikationssystem, das gemäß einer vordefinierten Nominaldatenrate operativ ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: • Generieren eines Orthogonalfunktionssignals basierend auf der Nominalrate; • Demodulieren von I- und Q-modulierten Trägersignalen empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle in Zwischenempfangssignalen unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals; • Generieren von PN_I- und PN_Q-Entspreizsignalen; • Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung der PN_I- und PN_Q-Entspreizsignale, um einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen; • Erzeugen einer Schätzung von einem der distinkten Informationssignalen gemäß einem der beiden, dem ersten Satz und dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen.
Verfahren nach Anspruch 37, das weiterhin Folgendes aufweist:: • Senden eines Pilotkanals zusammen mit den Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrumskommunikationskanälen, und • Erzeugen eines Satzes von Pilotprojektionssignalen von den einen der beiden, dem ersten Satz und dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignals; und • wobei der Schritt des Erzeugens einer Schätzung weiterhin den Satz von Pilotprojektionssignalen verwendet zum Erzeugen der Schätzung von einem der distinkten Informationssignale.
Verfahren nach Anspruch 38, das weiterhin den Schritt des Verzögerns des ersten und/oder des zweiten Satzes von I- und Q-Projektionssignalen aufweist.
Ein Verfahren zum Empfang eines Informationssignals mit dem Doppelten der Nominalrate über einen Kommunikationskanal, der in Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrumskanäle eines Codemultiplex-Vielfachzugriffs- bzw. CDMA-Kommunikationssystem aufgegabelt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: • Generieren eines Orthogonalfunktionssignals basierend auf der Nominalrate; • Demodulieren von I- und Q-modulierten Trägersignalen empfangen über die I- und Q-Kommunikationskanäle in Zwischenempfangssignale unter Verwendung des Orthogonalfunktionssignals; • Generieren von PN_I- und PN_Q-Entspreizsignalen; • Korrelieren der Zwischenempfangssignale unter Verwendung der PN_I- und PN_Q-Entspreizsignale, um einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadratuphasen-(Q)-Projektionssignalen vorzusehen; • Erzeugen einer Schätzung eines ersten Informationssignals von dem ersten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen, zum Erzeugen einer Schätzung eines zweiten Informationssignals von dem zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Projektionssignalen und zum Kombinieren der ersten und zweiten Informationssignale, um das Informationssignal mit dem Doppelten der Nominalrate zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 40, das weiterhin Folgendes aufweist: • Senden eines Pilotkanals zusammen mit den Inphasen-(I)- und Quadraturphasen-(Q)-Spreizspektrumskommunikationskanälen, und • Erzeugen eines Satzes von Pilotprojektionssignalen von dem einen der beiden, den ersten Satz und den zweiten Satz von Inphasen-(I)- und Quadraturphase-(Q)-Projektionssignalen; und • wobei der Schritt des Erzeugens einer Schätzung weiterhin den Satz von Pilotprojektionssignalen verwendet zum Erzeugen der Schätzung der ersten und zweiten Informationssignale. Verfahren nach Anspruch 41, das weiterhin den Schritt des Verzögerns der ersten und zweiten Sätze von I- und Q-Projektionssignalen aufweist.