DE69528275T2

DE69528275T2 - Verfahren und system zur spreizspektrum-interferenzunterdrückung

Info

Publication number: DE69528275T2
Application number: DE69528275T
Authority: DE
Inventors: John Kowalski; Shimon Moshavi; L. Schilling
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: US20020191571A1; NZ314383A; DK176802B1; BR9510804B1; EP1033840B1; CA2369499A1; EP0772928B1; HK1066657A1; US20020172172A1; SE0302105D0; CN1503493B; HK1050967A1; SE521137C2; JP3153894B2; CA2195534C; US20030002463A1; US7164668B2; HK1030697A1; EP1860811B1; CN1503493A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft Spreizspektrumkommunikationen und insbesondere eine Störungsunterdrückungsanordnung und ein Verfahren zur Reduzierung von Störungen in einem Direktsequenz-Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Empfänger.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Direktsequenz-Codemultiplex-Vielfachzugriffs- Spreizspektrumkommunikationssysteme sind in ihrer Kapazität durch von anderen gleichzeitigen Benutzern verursachte Störungen beschränkt. Dies wird verschlimmert, wenn keine adaptive Leistungssteuerung verwendet wird oder zwar verwendet wird, aber nicht vollkommen ist.
Das Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Verfahren wird durch Störungen eingeschränkt. Je mehr Benutzer gleichzeitig übertragen, umso höher ist die Bitfehlerrate (BER = bit error rate). Eine vergrößerte Kapazität erfordert eine Vorwärts- Fehlerkorrekturcodierung (FEC = forward error correction), was wiederum die Datenrate erhöht und die Kapazität begrenzt.
Ein Empfangsgerät zum Empfangen von einem Spreizspektrumsignal wird von S. Tachikawa in IEICE Transactions on Communications E76-B No.8 vom August (1993) auf den Seiten 941-946 beschrieben. Wie darin beschrieben, sendet das Spreizspektrumsignal Vielfach-Daten-Signale, wobei verschiedenen Kanalisierungscodes verwendet werden. Das Empfangsgerät erfüllt das Einholen von Daten von einem der Mehrfachkanäle. Das empfangene Signal wird unter Verwendung jedes Kanalisierungscodes, der anders ist als der Kanalisierungscode der von dem Empfangsgerät gewollten Daten, verbreitet. Jeder Verbreitungskanal wird integriert und dann anschließend begrenzt. Die integrierten und begrenzten Kanalsignale werden unter Verwendung des Kanalisierungscodes eingeengt. Das empfangene Signal wird verzögert. Jeder der eingeengten Kanalisierungscodes wird von dem verzögert empfangenen Signal subtrahiert. Das subtrahierte Signal wird unter Verwendung des Kanalisierungscodes der Daten des Empfangsgeräts verbreitet. Die verbreiteten Daten werden anschließend integriert und begrenzt, um die Daten dieses Kanals einzuholen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Fernbedienungsteil für den Empfang eines ausgewählten CDMA Spreizspektrumskanalsignals gemäß Anspruch 1 bereit und eine Methode für die Verwendung eines Fernbedienungsteils für den Empfang eines ausgewählten CDMA Spreizspektrumskanalsignals gemäß Anspruch 9. Weitere Aspekte der Erfindung werden gemäß der anhängigen Ansprüche bereit gestellt.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und gehen teilweise aus der Beschreibung hervor oder können durch die Ausübung der Erfindung herausgefunden werden.
Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können auch durch die Instrumentarien und Kombinationen, die in den beiliegenden Ansprüchen besonders hervorgehoben sind, realisiert und erzielt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Patentschrift mit einbezogen sind und einen Bestandteil dieser bilden, stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Grundlagen der Erfindung.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung unter Verwendung von Nachstell-Korrelatoren;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung zur Verarbeitung mehrerer Kanäle unter Verwendung von Nachstell-Korrelatoren;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung unter Verwendung angepaßter Filter;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung zur Verarbeitung mehrerer Kanäle unter Verwendung angepaßter Filter;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung mit mehreren Iterationen zum Verarbeiten mehrerer Kanäle;
Fig. 6 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 6 dB;
Fig. 7 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 10 dB;
Fig. 8 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 15 dB;
Fig. 9 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 20 dB;
Fig. 10 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 25 dB;
Fig. 11 illustriert die theoretische Leistungskennlinie für Eb/η = 30 dB;
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild von miteinander verbundenen Störungsunterdrückungsanordnungen; gemäß der Erfindung;
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das die Ausgänge der Störungsunterdrückungsanordnungen von Fig. 12 verknüpft;
Fig. 14 illustriert Simulationsleistungskennlinien für asynchronen Betrieb bei PG = 100, gleichen Leistungen, EbN = 30 dB;
Fig. 15 illustriert Simulationsleistungskennlinien für asynchronen Betrieb bei PG = 100, gleichen Leistungen, EbN = 30 dB;
Fig. 16 illustriert Simulationsleistungskennlinien für asynchronen Betrieb bei PG = 100, gleichen Leistungen, EbN = 30 dB;
Fig. 17 illustriert Simulationsleistungskennlinien für asynchronen Betrieb bei PG = 100, gleichen Leistungen, EbN = 30 dB.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- FORMEN

Auf die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, wird nun näher Bezug genommen, wobei in allen Darstellungen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen.
Fig. 1-11 stellen Interferenzlöschungsprinzipien dar, die in einen Interferenzlöscher der Erfindung eingearbeitet sind, der in den Fig. 12-17 dargestellt ist.
In der in Fig. 1 gezeigten beispielhaften Anordnung ist eine Spreizspektrum- Codemultiplex-Vielfachzugriffs- (CDMA) -Störungsunterdrückungsanordnung zum Reduzieren von Störungen in einem Spreizspektrum-CDMA-Empfänger mit N Kanälen bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung funktioniert auch in einem Spreizspektrum- Codemultiplex-(CDM)-System. Dementsprechend schließt der Ausdruck Spreizspektrum- CDMA-Signal, wie er hier verwendet wird, Spreizspektrum-CDMA-Signale und Spreizspektrum-CDM-Signale ein, ohne an Allgemeinheit zu verlieren. In einem persönlichen Kommunikationsdienst kann die Störungsunterdrückungsanordnung in einer Basisstation oder in einer abgesetzten Einheit wie zum Beispiel einem Sprechhörer verwendet werden.
Fig. 1 zeigt die Störungsunterdrückungsanordnung für den ersten Kanal, durch das erste Chip-Code-Signal definiert. Die Störungsunterdrückungsanordnung enthält eine Mehrzahl von Entspreizungsmitteln, eine Mehrzahl von Taktmitteln, eine Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln, Subtrahiermittel und erste Kanälentspreizungsmittel.
Unter Verwendung einer Mehrzahl von Chip-Code-Signalen entspreizt jeweils die Mehrzahl von Entspreizungsmitteln die empfangenen Spreizspektrum-CDMA- Signale als eine Mehrzahl von entspreizten Signalen. In Fig. 1 ist die Mehrzahl von Entspreizungsmitteln als erstes Entspreizungsmittel, zweites Entspreizungsmittel bis N-tes Entspreizungsmittel gezeigt. Das erste Entspreizungsmittel enthält einen ersten Nachstell-Korrelator, der beispielhaft als eine erste Mischstufe 51, ein erster Chip-Code- Signalgenerator 52 und ein erster Integrator 54 ausgeführt ist. Bei dem ersten Integrator 54 kann es sich aber auch um ein erstes Tiefpaßfliter oder ein erstes Bandpaßfilter handeln. Die erste Mischstufe 51 ist zwischen dem Eingang 41 und dem ersten Chip-Code-Signalgenerator 52 und den ersten Integrator 54 gekoppelt.
Das zweite Entspreizungsmittel enthält einen zweiten Nachstell-Korrelator, der beispielhaft als eine zweite Mischstufe 61, ein zweiter Chip-Code-Signalgenerator 62 und ein zweiter Integrator 64 ausgeführt ist. Bei dem zweiten Integrator 64 kann es sich aber auch um ein zweites Tiefpaßfilter oder ein zweites Bandpaßfilter handeln. Die zweite Mischstufe 61 ist zwischen dem Eingang 41, dem zweiten Chip-Code- Signalgenerator 62 und dem zweiten Integrator 64 gekoppelt.
Das N-te Entspreizungsmittel ist als ein N-ter Nachstell-Korrelator dargestellt, der beispielhaft als N-te Mischstufe 71 und N-ter Chip-Code-Signalgenerator 72 und N- ter Integrator 74 gezeigt ist. Der N-te Integrator 74 kann aber auch ein N-tes Tiefpaßfilter oder ein N-tes Bandpaßfilter sein. Die N-te Mischstufe 71 ist zwischen dem Eingang 41, dem N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 und dem N-ten Integrator 74 gekoppelt.
Wie in der Technik bekannt können das erste bis N-te Entspreizungsmittel als eine beliebige Vorrichtung ausgeführt sein, die einen Kanal in ein Spreizspektrumsignal entspreizen kann.
Die Mehrzahl von Taktmitteln kann als eine Mehrzahl von Verzögerungsvorrichtungen 53, 63, 73 ausgeführt sein. Eine erste Verzögerungsvorrichtung 53 hat eine Verzugszeit T, die ungefähr gleich der Integrationszeit Tb des ersten Integrators 54 oder der Zeitkonstanten des ersten Tiefpaßfiters oder des ersten Bandpaßfilters ist. Eine zweite Verzögerungsvorrichtung 63 hat eine Verzugszeit T, die ungefähr gleich der Integrationszeit Tb des zweiten Integrators 64 oder der Zeitkonstanten des zweiten Tiefpaßfilters oder des zweiten Bandpaßfilters ist. Analog hat die N-te Verzögerungsvorrichtung 73 eine Verzugszeit T, die ungefähr gleich der Integrationszeit Tb des N-ten Integrators 74 oder der Zeitkonstanten des N-ten Tiefpaßfilters oder des N-ten Bandpaßfilters ist. Die Integrationszeiten des ersten Integrators 54, des zweiten Integrators 64 usw. bis zum N-ten Integrator 74 sind in der Regel gleich. Bei Verwendung von Tiefpaßfiltern sind die Zeitkonstanten des ersten Tiefpaßfilters, des zweiten Tiefpaßfilters usw. bis zum N ten Tiefpaßfilter in der Regel gleich. Bei Verwendung von Bandpaßfiltern sind die Zeitkonstanten des ersten Bandpaßfilters, des zweiten Bandpaßfilters usw. bis zum N-ten Bandpaßfilter gleich.
Die Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln bereitet jedes der Mehrzahl von entspreizten Signalen als eine Mehrzahl von Spreizspektrumsignalen auf. Die Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln verwendet jeweils eine getaktete Version, das heißt eine verzögerte Version, der Mehrzahl von Chip-Code- Signalen zur Spreizspektrumverarbeitung der Mehrzahl entspreizter Signale mit einem jeweiligen entspreizten Signal entsprechenden Chip-Code-Signal. Die Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln ist beispielhaft als eine erste verarbeitende Mischstufe 55, eine zweite verarbeitende Mischstufe 65 usw. bis zu einer N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 gezeigt. Die erste verarbeitende Mischstufe 55 ist an den ersten Integrator 54 und über eine erste Verzögerungsvorrichtung 53 an den ersten Chip-Code-Signalgenerator 52 gekoppelt. Die zweite verarbeitende Mischstufe 65 ist an den zweiten Integrator 64 und über die zweite Verzögerungsvorrichtung 63 an den zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 gekoppelt. Die N-te verarbeitende Mischstufe 75 ist an den N-ten Integrator 74 und über die Verzögerungsvorrichtung 73 an den N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 gekoppelt.
Zur Reduzierung von Störungen eines Kanals unter Verwendung eines i-ten Chip-Code-Signals des Spreizspektrum-CDMA-Signals subtrahiert das Subtrahiermittel von dem Spreizspektrum-CDMA-Signal jedes der dem i-ten Kanal nicht entsprechenden N-1 spreizspektrumverarbeiteten entspreizten Signale. Das Subtrahiermittel erzeugt dadurch ein subtrahiertes Signal. Das Subtrahiermittel ist als ein erster Subtrahierer 150 gezeigt. Der erste Subtrahierer 150 ist als über die N-te verarbeitende Mischstufe 75 an den Ausgang der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 gekoppelt gezeigt. Zusätzlich ist der erste Subtrahierer 150 über eine Hauptverzögerungsvorrichtung 48 an den Eingang 41 gekoppelt.
Das i-te Kanälentspreizungsmittel entspreizt das subtrahierte Signal mit dem i- ten Chip-Code-Signal als dem i-ten Kanal. Das erste Kanälentspreizungsmittel ist als eine erste Kanalmischstufe 147 gezeigt. Die erste Kanalmischstufe 147 ist an die erste Verzögerungsvorrichtung 53 und an den ersten Subtrahierer 150 gekoppelt. Der erste Kanalintegrator 146 ist an die erste Kanalmischstufe 147 gekoppelt.
Der erste Chip-Code-Signalgenerator 52, der zweite Chip-Code- Signalgenerator 62 usw. bis zum N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 erzeugen jeweils ein erstes Chip-Code-Signal, ein zweites Chip-Code-Signal usw. bis zu einem N-ten Chip-Code-Signal. Der Ausdruck "Chip-Code-Signal" wird hier verwendet, um, wie in der Technik bekannt, das Spreizungssignal eines Spreizspektrumsignals zu bezeichnen. Das Chip-Code-Signal wird in der Regel aus einer Pseudozufalls-(PN)-Folge gebildet. Das erste Chip-Code-Signal, das zweite Chip-Code-Signal usw. bis zum N-ten Chip-Code- Signal konnten jeweils aus einer ersten PN-Folge, einer zweiten PN-Folge usw. bis aus einer N-ten PN-Folge erzeugt werden. Die erste PN-Folge wird durch ein erstes Chip- Codewort definiert oder daraus erzeugt, die zweite PN-Folge wird durch ein zweites Chip-Codewort definiert oder daraus erzeugt, usw. bis zur N-ten PN-Folge, die durch ein N-tes Chip-Codewort definiert oder daraus erzeugt wird. Das erste Chip-Codewort, das zweite Chip-Codewort usw. bis zum N-ten Chip-Codewort sind jeweils getrennt, d. h. sie unterscheiden sich voneinander. Ein Chip-Codewort kann im allgemeinen die eigentliche Folge einer PN-Folge sein oder zum Definieren von Einstellungen zur Erzeugung der PN-Folge verwendet werden. Bei den Einstellungen konnte es sich beispielsweise um die Verzögerungsabgriffe von Schieberegistern handeln.
Ein erster Kanal eines empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signals am Eingang 41 wird unter Verwendung des von dem ersten Chip-Code-Signalgenerator 52 erzeugten ersten Chip-Code-Signals durch die erste Mischstufe 51 als ein erstes entspreiztes Signal entspreizt. Das erste entspreizte Signal von der ersten Mischstufe 51 wird durch den ersten Integrator 54 gefiltert. Der erste Integrator 54 integriert über eine Zeitdauer Tb, die Zeitdauer eines Zeichens wie zum Beispiel eines Bit. Gleichzeitig wird das erste Chip-Code-Signal von der Verzögerungsvorrichtung 53 um eine Zeitdauer T verzögert. Die Verzugszeit T ist ungefähr gleich der Integrationszeit Tb plus System- oder Bauelementeverzögerungen. System- oder Bauelementeverzögerungen sind im Vergleich mit der Integrationszeit Tb gewöhnlicherweise gering.
Die verzögerte Version des ersten Chip-Code-Signals wird unter Verwendung der ersten spreizenden Mischstufe 55 mit dem ersten entspreizten Signal von dem Ausgang des ersten Integrators 54 verarbeitet. Das Ausgangssignal der ersten spreizenden Mischstufe 55 wird zur Verarbeitung des zweiten bis N-ten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals Subtrahierern mit Ausnahme des ersten Subtrahierers 150 zugeführt.
Zur Reduzierung von Störungen des ersten Kanals des Spreizspektrum-CDMA- Signals wird das empfangene Spreizspektrum-CDMA-Signal durch den zweiten bis N- ten Entspreizer wie folgt verarbeitet. Der zweite Kanal des Spreizspektrum-CDMA- Signals wird von dem zweiten Entspreizungsmittel entspreizt. Bei der zweiten Mischstufe 61 entspreizt ein von dem zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 erzeugtes zweites Chip-Code-Signal den zweiten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals. Der entspreizte zweite Kanal wird durch den zweiten Integrator 64 gefiltert. Das Ausgangssignal des zweiten Integrators 64 ist das zweite entspreizte Signal. Das zweite entspreizte Signal wird von der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 mit einer verzögerten Version des zweiten Chip-Code-Signals spreizspektrumverarbeitet. Das zweite Chip-Code-Signal wird durch die Verzögerungsvorrichtung 63 verzögert. Die Verzögerungsvorrichtung 63 verzögert das zweite Chip-Code-Signal um eine Zeitdauer T. Die zweite Kanalmischstufe 65 unterzieht eine getaktete Version, d. h. eine verzögerte Version, des zweiten Chip-Code-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung mit der gefilterten Version des zweiten Spreizspektrumkanals von dem zweiten Integrator 64. Der Ausdruck "Spreizspektrumverarbeitung", wie er hier verwendet wird, umfaßt ein beliebiges Verfahren zur Erzeugung eines Spreizspektrumsignals durch Mischen oder Modulieren eines Signals mit einem Chip-Code-Signal. Eine Spreizspektrumverarbeitung kann durch Produktbildungsvorrichtungen, EXKLUSIV-ODER-Gatter, angepaßte Filter oder eine beliebige andere Vorrichtung oder Schaltung durchgeführt werden, wie in der Technik wohlbekannt ist.
Analog wird der N-te Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals von dem N- ten Entspreizungsmittel entspreizt. Entsprechend wird der N-te Kanal des empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signals von der N-ten Mischstufe 71 durch Mischen des Spreizspektrum-CDMA-Signals mit dem N-ten Chip-Code-Signal von dem N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 entspreizt. Das Ausgangssignal der N-ten Mischstufe 71 wird von dem N-ten Integrator 74 gefiltert. Das Ausgangssignal des N- ten Integrators 74, bei dem es sich um das N-te entspreizte Signal handelt, ist eine entspreizte und gefilterte Version des N-ten Kanals des Spreizspektrum-CDMA-Signals. Das N-te entspreizte Signal wird mit einer verzögerten Version des N-ten Chip-Code- Signals einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Das N-te Chip-Code-Signal wird durch die N-te Verzögerungsvorrichtung 73 verzögert. Die N-te verarbeitende Mischstufe 75 unterzieht die getaktete Version, d. h. eine verzögerte Version, des N-ten Chip-Code-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung mit dem N-ten entspreizten Signal.
Beim ersten Subtrahierer 150 wird jedes der Ausgangssignale der zweiten verarbeitenden Mischstufen 65 bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 von einer getakteten Version, d. h. einer verzögerten Version, des Spreizspektrum-CDMA- Signals von Eingang 41 subtrahiert. Die Verzögerung des Spreizspektrum-CDMA- Signals wird durch die erste Hauptverzögerungsvorrichtung 48 getaktet. Bei der Verzögerung der ersten Hauptverzögerungsvorrichtung 48 handelt es sich in der Regel um die Zeitdauer T, die ungefähr gleich der Integrationszeit des ersten Integrators 54 bis zum N-ten Integrator 74 ist.
Am Ausgang des ersten Subtrahierers 150 wird ein erstes subtrahiertes Signal erzeugt. Das erste subtrahierte Signal, für den ersten Kanal des Spreizspektrum-CDMA- Signals, wird hier als die Ausgangssignale von der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 definiert, die von der verzögerten Version des Spreizspektrum-CDMA-Signals subtrahiert sind. Das zweite subtrahierte Signal bis zum N-ten subtrahierten Signal sind analog definiert.
Die verzögerte Version des ersten Chip-Code-Signals vom Ausgang einer ersten Verzögerungsvorrichtung 53 wird zum Entspreizen des Ausgangssignals des ersten Subtrahierers 150 verwendet. Entsprechend wird das erste subtrahierte Signal von der ersten Kanalmischstufe 147 durch das erste Chip-Code-Signal entspreizt. Das Ausgangssignal der ersten Kanalmischstufe 147 wird von dem ersten Kanalintegrator 147 gefiltert. Dies erzeugt eine Ausgangsabschätzung d&sub1; des ersten Kanals des Spreizspektrum-CDMA-Signals.
Wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, kann eine Mehrzahl von Subtrahierern 150, 250, 350, 450 entsprechend an den Eingang 41 und an eine erste spreizende. Mischstufe 55, eine zweite spreizende Mischstufe 65, eine dritte spreizende Mischstufe usw. bis zu einer N-ten spreizenden Mischstufe 75 der Fig. 1 gekoppelt werden. Die Mehrzahl von Subtrahierern 150, 250, 350, 450 ist auch an die Hauptverzögerungsvorrichtung 48 vom Eingang 41 gekoppelt. Diese Anordnung kann aus dem ersten Subtrahierer 150 ein erstes subtrahiertes Signal, aus dem zweiten Subtrahierer 250 ein zweites subtrahiertes Signal, aus dem dritten Subtrahierer 350 ein drittes subtrahiertes Signal bis zu einem N-ten subtrahierten Signal aus einem N-ten Subtrahierer 450 erzeugen.
Die Ausgänge des ersten Subtrahierers 150, des zweiten Subtrahierers 250, des dritten Subtrahierers 350 usw. bis zum N-ten Subtrahierer 450 sind jeweils an eine jeweilige erste Kanalmischstufe 147, eine zweite Kanalmischstufe 247, eine dritte Kanalmischstufe 347 usw. bis zur N-ten Kanalmischstufe 447 gekoppelt. An jede der Kanalmischstufen ist eine verzögerte Version des ersten Chip-Code-Signals g&sub1;(t-T), des zweiten Chip-Code-Signals g&sub2;(t-T), des dritten Chip-Code-Signals g&sub3;(t-T), usw. bis zum N-ten Chip-Code-Signal gN(t-T) angelegt. Die Ausgangssignale jeweils der ersten Kanalmischstufe 147, der zweiten Kanalmischstufe 247, der dritten Kanalmischstufe 347 usw. bis zur N-ten Kanalmischstufe 447 sind jeweils an einen ersten Kanalintegrator 146, einen zweiten Kanalintegrator 246, einen dritten Kanalintegrator 346 usw. bis zum N-ten Kanalintegrator 446 angelegt. Am Ausgang jedes der Kanalintegratoren wird eine Abschätzung jeweils des ersten Kanals d&sub1; des zweiten Kanals d&sub2;, des dritten Kanals d&sub3; usw. bis zum N-ten Kanal dN, erzeugt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird die Nutzung der vorliegenden Erfindung für den ersten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals gezeigt, wobei der zweite bis zum N-ten CDMA-Kanal analog arbeiten sollen. Ein empfangenes Spreizspektrum- CDMA-Signal am Eingang 41 wird durch die Verzögerungsvorrichtung 48 verzögert und dem ersten Subtrahierer 150 zugeführt. Der zweite bis N-te Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals wird durch die zweite Mischstufe 61 unter Verwendung des zweiten Chip-Code-Signals usw. bis zur N-ten Mischstufe 71 unter Verwendung des N-ten Chip-Code-Signals entspreizt. Das jeweilige zweite Chip-Code- Signal bis zum N-ten Chip-Code-Signal werden durch den zweiten Chip-Code- Signalgenerator 62 usw. bis zum N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 erzeugt. Der zweite bis N-te Kanal werden jeweils durch den zweiten Integrator 64 bis zum N-ten Integrator 74 entspreizt und gefiltert. Das Entspreizen entfernt teilweise oder vollständig die nichtentspreizten Kanäle an den Ausgängen jedes des zweiten Integrators 64 bis N-ten Integrators 74.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die für den ersten Chip-Code- Signalgenerator 52, den zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 usw. bis zum N-ten Chip-Code-Signalgenerator 72 jeweils verwendeten Chip-Code-Signale zueinander orthogonal. Für den Betrieb der vorliegenden Erfindung ist allerdings eine Verwendung von Chip-Code-Signalen mit Orthogonalität nicht erforderlich. Bei Verwendung von orthogonalen Chip-Code-Signalen weisen die entspreizten Signale den jeweiligen Kanal plus Rauschen am Ausgang jedes der Integratoren auf. Bei orthogonalen Chip- Code-Signalen entfernen die Mischstufen in der Theorie zu dem entspreizten Kanal orthogonale Kanäle. Der jeweilige Kanal wird von der jeweiligen verarbeitenden Mischstufe einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen.
Am Ausgang der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 liegt eine neugespreizte Version des zweiten Kanals bis zum N-ten Kanal plus darin enthaltenden Rauschkomponenten an. Der zweite bis N-te Kanal wird dann jeweils von dem ersten Subtrahierer 150 von dem empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signal subtrahiert. Der erste Subtrahierer 150 erzeugt das erste subtrahierte Signal. Das erste subtrahierte Signal wird von der ersten Kanalmischstufe 147 von einer verzögerten Version des ersten Chip-Code-Signals entspreizt und von dem ersten Kanalfilter 146 gefiltert. Dementsprechend werden vor dem Entspreizen des ersten Kanals des Spreizspektrum-CDMA-Signals der zweite bis N-te Kanal plus Rauschkomponenten, die auf diese Kanäle ausgerichtet sind, von dem empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signal subtrahiert. Wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, enthält eine alternative Ausführungsform der Spreizspektrum- CDMA-Störungsunterdrückungsanordnung eine Mehrzahl von ersten Entspreizungsmitteln, eine Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln, Subtrahiermittel und zweite Entspreizungsmittel. In Fig. 3 ist die Mehrzahl von Entspreizungsmitteln als erstes Entspreizungsmittel, zweites Entspreizungsmittel bis N-tes Entspreizungsmittel gezeigt. Das erste Entspreizungsmittel ist als ein erstes angepaßtes Filter 154 ausgeführt. Das erste angepaßte Filter 154 weist einen an das erste Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf, der dazu verwendet wird, den ersten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung zu unterziehen und zu definieren. Das erste angepaßte Filter 154 ist an den Eingang 41 gekoppelt.
Das zweite Entspreizungsmittel ist als zweites angepaßtes Filter 164 gezeigt. Das zweite angepaßte Filter 164 weist einen an das zweite Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf, der dazu verwendet wird, den zweiten Kanal des Spreizspektrum- CDMA-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung zu unterziehen und zu definieren. Das zweite angepaßte Filter 164 ist an den Eingang 41 gekoppelt. Das N-te Entspreizungsmittel ist als N-tes angepaßtes Filter 174 gezeigt. Das N- te angepaßte Filter weist einen an das N-te Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf, der dazu verwendet wird, den N-ten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung zu unterziehen und zu definieren. Das N-te angepaßte Filter ist an den Eingang 41 gekoppelt.
Der Ausdruck angepaßtes Filter, wie er hier verwendet wird, umfaßt eine beliebige Art von angepaßtem Filter, die an ein Chip-Code-Signal angepafit werden kann. Bei dem angepaßten Filter kann es sich um ein digitales angepaßtes Filter oder ein analoges angepaßtes Filter handeln. Eine akustische Oberflächenwellen (AOW) -Vorrichtung kann bei Hochfrequenz (HF) oder bei Zwischenfrequenz (ZF) verwendet werden. Digitale Signalprozessoren und anwenderspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) mit angepaßten Filtern können bei HF-, ZF- oder Basisbandfrequenz verwendet werden.
In Fig. 3 wird die Mehrzahl von Spreizspektrumverarbeitungsmitteln als die erste verarbeitende Mischstufe 55, die zweite verarbeitende Mischstufe 65 usw. bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 gezeigt. Die erste verarbeitende Mischstufe 55 kann durch eine erste Justiervorrichtung 97 an den ersten Chip-Code-Signalgenerator 52 gekoppelt sein. Die zweite verarbeitende Mischstufe 65 kann durch die zweite Justiervorrichtung 98 an den zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 gekoppelt sein. Die N-te verarbeitende Mischstufe 75 kann durch die N-te Justiervorrichtung 73 an den N- ten Chip-Code-Signalgenerator 72 gekoppelt sein. Die erste Justiervorrichtung 97, die zweite Justiervorrichtung 98 bis zur N-ten Justiervorrichtung 99 sind fakultativ und werden als Justierung zur Ausrichtung des ersten Chip-Code-Signals, des zweiten Chip- Code-Signals usw. bis zum N-ten Chip-Code-Signal mit dem ersten entspreizten Signal, dem zweiten entspreizien Signal usw. bis zum N-ten entspreizten Signal, die jeweils vom ersten angepaßten Filter 154, vom zweiten angepaßten Filter 164 usw. bis zum N-ten angepaßten Filter 174 ausgegeben werden, verwendet.
Das Subtrahiermittel ist als der erste Subtrahierer 150 gezeigt. Der erste Subtrahierer 150 ist an den Ausgang der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 usw. bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 gekoppelt. Außerdem ist der erste Subtrahierer 150 durch die Hauptverzögerungsvorrichtung 148 an den Eingang 41 gekoppelt.
Das erste Kanalentspreizungsmittel ist als ein erstes kanalangepaßtes Filter 126 gezeigt. Das erste kanalangepaßte Filter 126 ist an den ersten Subtrahierer 150 gekoppelt. Das erste kanalangepaßte Filter 126 weist einen an das erste Chip-Code- Signal angepaßten Impulsverlauf auf
Ein erster Kanal eines empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signals bei Eingang 41 wird von dem ersten angepaßten Filter 154 entspreizt. Das erste angepasste Filter 154 weist einen an das erste Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf. Das erste Chip-Code-Signal definiert den ersten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals und wird von dem ersten Chip-Code-Signalgenerator 52 verwendet. Das erste Chip-Code-Signal kann durch die Justiervorrichtung 97 um eine Justierzeit T verzögert werden. Das Ausgangssignal des ersten angepaßten Filters 154 wird von der ersten verarbeitenden Mischstufe 55 mit dem ersten Chip-Code-Signal einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Das Ausgangssignal der ersten verarbeitenden Mischstufe 55 wird den Subtrahierern mit Ausnahme des ersten Subtrahierers 150 zur Verarbeitung des zweiten Kanals bis zum N-ten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals zugeführt.
Zur Reduzierung von Störungen des ersten Spreizspektrumkanals wird das empfangene Spreizspektrum-CDMA-Signal von dem zweiten Entspreizungsmittel usw. bis zum N-ten Entspreizungsmittel wie folgt verarbeitet. Das zweite angepaßte Filter 164 weist einen an das zweite Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf. Das zweite Chip-Code-Signal definiert den zweiten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals und wird von dem zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 verwendet. Das zweite angepaßte Filter 164 entspreizt den zweiten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals. Das Ausgangssignal des zweiten angepaßten Filters 164 ist das zweite entspreizte Signal. Das zweite entspreizte Signal löst den zweiten Chip-Code-Signalgenerator 62 aus. Auch das zweite entspreizte Signal wird von der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 mit einer getakteten Version des zweiten Chip-Code-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Der Takt des zweiten Chip-Code-Signals löst das zweite entspreizte Signal von dem zweiten angepaßten Filter 164 aus.
Analog wird der N-te Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals von dem N- ten Entspreizungsmittel entspreizt. Entsprechend wird der N-te Kanal des empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signals von dem N-ten angepaßten Filter 174 entspreizt. Das Ausgangssignal des N-ten angepaßten Filters 174 ist das N-te entspreizte Signal, d. h. eine entspreizte und gefilterte Version des N-ten Kanals des Spreizspektrum-CDMA- Signals. Das N-te entspreizte Signal wird von einer getakteten Version des N-ten Chip- Code-Signals einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Die Taktung des N-ten Chip- Code-Signals wird durch das N-te entspreizte Signal vom N-ten angepaßten Filter 174 ausgelöst. Die N-te verarbeitende Mischstufe 75 unterzieht die getaktete Version des N- ten Chip-Code-Signals mit dem N-ten entspreizten Signal einer Spreizspektrumverarbeitung.
Beim ersten Subtrahierer 150 werden die Ausgangssignale der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 von einer verzögerten Version des Spreizspektrum-CDMA-Signals von Eingang 41 subtrahiert. Die Verzögerung des Spreizspektrum-CDMA-Signals wird durch die Verzögerungsvorrichtung 48 getaktet. Die Zeitdauer der Verzögerungsvorrichtung 48 ist für die Ausrichtung des zweiten bis N-ten spreizspektrumverarbeiteten entspreizten Signals zur Subtraktion vom Spreizspektrum-CDMA-Signal eingestellt. Dies erzeugt am Ausgang des ersten Subtrahierers 150 ein erstes subtrahiertes Signal. Das subtrahierte Signal wird von dem ersten kanalangepaßten Filter 126 entspreizt. Dies erzeugt eine Ausgangsabschätzung d&sub1; des ersten Kanals des Spreizspektrum-CDMA- Signals.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann eine Mehrzahl von Subtrahierern 150, 250, 350, 450 entsprechend an den Ausgang von einer ersten verarbeitenden Mischstufe, einer zweiten verarbeitenden Mischstufe, einer dritten verarbeitenden Mischstufe usw. bis zu einer N-ten verarbeitenden Mischstufe und an eine Hauptverzögerungsvorrichtung vom Eingang gekoppelt sein. Ein erstes subtrahiertes Signal wird vom ersten Subtrahierer 150 ausgegeben, ein zweites subtrahiertes Signal wird vom zweiten Subtrahierer 250 ausgegeben, ein drittes subtrahiertes Signal wird vom dritten Subtrahierer 350 ausgegeben, usw. bis zu einem von einem N-ten Subtrahierer 450 ausgegebenen N-ten subtrahierten Signal.
Der Ausgang des ersten Subtrahierers 150, des zweiten Subtrahierers 250, des dritten Subtrahierers 350 usw. bis zum N-ten Subtrahierer 450 ist jeweils an ein jeweiliges erstes kanalangepaßtes Filter 126, ein zweites kanalangepaßtes Filter 226, ein drittes kanalangepaßtes Filter 326 usw. bis N-tes kanalangepaßtes Filter 426 gekoppelt. Das erste kanalangepaßte Filter 126, das zweite kanalangepaßte Filter 226, das dritte kanalangepaßte Filter 326 bis znm N-ten kanalangepaßten Filter 426 weisen einen an das erste Chip-Code-Signal, das zweite Chip-Code-Signal, das dritte Chip-Code-Signal usw., bis zum N-ten Chip-Code-Signal angepaßten Impulsverlauf auf, wobei jeweils der erste Kanal, der zweite Kanal, der dritte Kanal usw. bis zum N-ten Kanal des Spreizspektnum-CDMA-Signals definiert werden. An jedem der Ausgänge jeweils des ersten kanalangepaßten Filters 126, des zweiten kanalangepaßten Filters 226, des dritten kanalangepaßten Filters 326 usw. bis zum N-ten kanalangepaßten Filter 426 wird eine Abschätzung des jeweiligen ersten Kanals d&sub1; des zweiten Kanals d&sub2;, des dritten Kanals d&sub3; usw. bis zum N-ten Kanal dN erzeugt.
Bei Verwendung wird die vorliegende Erfindung für den ersten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals gezeigt, wobei der zweite bis N-te Kanal analog arbeiten sollen. Bin empfangenes Spreizspektrum-CDMA-Signal am Eingang 41 wird von der Verzögerungsvorrichtung 48 verzögert und dem Subtrahierer 150 zugeführt. Der zweite bis N-te Kanal des gleichen Spreizspektrum-CDMA-Signals wird von dem zweiten angepaßten Filter 164 bis N-ten angepaßten Filter 174 entspreizt. Dieses Entspreizen entfernt die anderen CDMA-Kanäle von dem jeweiligen entspreizten Kanal. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes der für den ersten Kanal usw., den zweiten Kanal usw., bis zum N-ten Kanal verwendeten Chip-Code-Signale zu den anderen Chip-Code- Signalen orthogonal. Am Ausgang des ersten angepaßten Filters 154, des zweiten angepaßten Filters 164 usw. bis zum N-ten angepaßten Filter 174 liegen das erste entspreizte Signal, das zweite entspreizte Signal usw. bis zum N-ten entspreizten Signal plus Rauschen an.
Der jeweilige Kanal wird von den verarbeitenden Mischstufen einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Entsprechend liegt am Ausgang der zweiten verarbeitenden Mischstufe 65 usw. bis zur N-ten verarbeitenden Mischstufe 75 eine gespreizte Version des zweiten entspreizten Signals usw. bis zum N-ten entspreizten Signal plus darin enthaltener Rauschkomponenten vor. Jedes der spreizspektrumverarbeiteten entspreizten Signale wird dann durch den ersten Subtrahierer 150 von dem empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signal subtrahiert. Dies erzeugt das erste subtrahierte Signal. Das erste subtrahierte Signal wird von dem ersten kanalangepaßten Filter 126 entspreizt. Entsprechend werden vor dem Entspreizen des ersten Kanals des Spreizspektrum-CDMA-Signals der zweite bis N-te Kanal plus auf diese Kanäle ausgerichteter Rauschkomponenten von dem empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signal subtrahiert.
Wie in der Technik gut bekannt ist, können Nachstell-Korrelatoren und angepaßte Filter vertauscht werden, um die gleiche Funktion auszuführen. Fig. 1 und 3 zeigen alternative Ausführungsformen unter Verwendung von Nachstell-Korrelatoren oder angepaßten Filtern. Die Anordnungen können variiert werden. Zum Beispiel kann die Mehrzahl von Entspreizungsmitteln als eine Mehrzahl von angepaßten Filtern ausgeführt sein, während das Kanalentspreizungsmittel als ein Nachstell-Korrelator ausgeführt sein kann. Die Mehrzahl von Entspreizungsmitteln kann aber auch eine Kombination aus angepaßten Filtern und Nachstell-Korrelatoren sein. Auch kann das Spreizspektrumverarbeitungsmittel als ein angepasstes Filter oder AOW oder als EXKLUSIV-ODER-Gatter oder andere Vorrichtungen zum Mischen eines entspreizten Signals mit einem Chip-Code-Signal ausgeführt sein. Wie in der Technik wohlbekannt ist, kann jeder beliebige Spreizspektrum-Entspreizer oder -Demodulator das Spreizspektrum-CDMA-Signal entspreizen. Die in den Fig. 1-4 gezeigten jeweiligen Schaltungen stellen die Erfindung beispielhaft dar.
Die in Fig. 1-4 gelehrten Konzepte können, wie in Fig. 5 gezeigt, wiederholt werden. Fig. 5 zeigt eine erste Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 511, 512, 513, eine zweite Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 521, 522, 523, usw. bis zu einer N-ten Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 531, 532, 533. Jede Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen enthält entsprechende Elemente, wie schon offenbart, unter Bezugnahme auf Fig. 1-4. Das Eingangssignal wird durch eine Verzögerungsvorrichtung in jeder Störungsunterdrückungsanordnung verzögert.
Die Störungen im empfangenen Spreizspektrum-CDMA-Signal werden anfänglich durch die erste Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 511, 512, 513 unterdrückt, wodurch eine erste Menge von Abschätzungen, d. h. eine erste Abschätzung d&sub1;&sub1; eine zweite Abschätzung d&sub1;&sub2; usw. bis zu einer N-ten Abschätzung d1N des ersten Kanals, des zweiten Kanals usw. bis zum N-ten Kanal des Spreizspektrum-CDMA-Signals erzeugt wird. Bei der ersten Menge von Abschätzungen können Störungen durch die zweite Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 521, 522, 523 unterdrückt werden. Die erste Menge von Abschätzungen d&sub1;&sub1; d&sub1;&sub2;, ..., d1N des ersten Kanals, des zweiten Kanals usw. bis zum N-ten Kanal werden in die zweite Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen, die Störungsunterdrückungsanordnung 521, die Störungsunterdrückungsanordnung 522 usw. bis zur N-ten Störungsunterdrückungsanordnung 523 der zweiten Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen eingegeben. Die zweite Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen erzeugt dadurch eine zweite Menge von Abschätzungen, d. h. d&sub2;&sub1;, d&sub2;&sub2;, ..., d2N des ersten Kanals, des zweiten Kanals usw. bis zum N-ten Kanal. Analog kann die zweite Menge von Abschätzungen eine dritte Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen usw. und schließlich eine M-te Menge von Störungsunterdrückungsanordnungen 531, 532 bzw. 533 passieren.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Reduzieren von Störungen in einem Spreizspektrum-CDMA-Empfänger mit N Chip-Code- Kanälen. Jeder der N Kanäle wird durch ein getrenntes Chip-Code-Signal identifiziert. Das Verfahren umfaßt jeweils die. Schritte des Entspreizens des Spreizspektrum-CDMA-Signals als eine Mehrzahl entspreizter Signale unter Verwendung einer Mehrzahl von Chip-Code-Signalen. Unter Verwendung einer getakteten Version der Mehrzahl von Chip-Code-Signalen wird die Mehrzahl von entspreizten Signalen mit einem jeweiligen entspreizten Signal entsprechenden Chip-Code-Signal einer Spreizspektrumverarbeitung unterzogen. Jedes der N-1 spreizspektrumverarbeiteten entspreizten Signale wird von dem Spreizspektrum- CDMA-Signal subtrahiert, wobei die N-1 spreizspektrumverarbeiteten entspreizten Signale kein spreizspektrumverarbeitetes Signal des i-ten entspreizten Signals enthalten, wodurch ein subtrahiertes Signal erzeugt wird. Das subtrahierte Signal wird entspreizt, um den i-ten Kanal zu erzeugen.
Die Wahrscheinlichkeit des Fehlers Pe für ein Direktsequenz- Spreizspektrum-CDMA-System lautet:
Pe = 1/2 erfc(αSNR)1/2
wobei erfc die komplementäre Fehlerfunktion; SNR das Signal-Rauschverhältnis und 1 ≤ α ≤ 2 ist. Der Wert von α hängt davon ab, wie ein jeweiliges Störungsunterdrückungsanordnungssystem entworfen ist.
Das SNR ist nach Störungskompensation und -verfahren gegeben durch:
wobei N die Anzahl von Kanälen, PG der Verarbeitungsgewinn, R die Anzahl von Wiederholungen in der Störungsunterdrückungsanordnung, Eb die Energie pro Informationsbit und η die Rauschleistungsspektraldichte ist.
Fig. 6 stellt die theoretische Leistungskennlinie der Störungsunterdrückungsanordnung und des Verfahrens bei Eb/η = 6 dB dar. Die Leistungskennlinie ist für SNR aus der Störungsunterdrückungsanordnung über PG/N dargestellt. Die unterste Kurve für R = 0 ist die Leistung ohne die Störungsunterdrückungsanordnung. Die Kurven für R = 1 und R = 2 zeigen eine verbesserte 30 Leistung bei Verwendung von einer oder zwei Iterationen der Störungsunterdrückungsanordnung, wie in Fig. 5 gezeigt. Wenn PG/N → 1 geht, liegt für einen Betrieb kein ausreichendes SNR vor. Falls PG > N ist, so nähert sich das ausgegebene SNR von der Störungsunterdrückungsanordnung Eb/η. Weiterhin geht, falls (N/PG)R+1 < < 1 ist;
SNR → (Eb/η)(1 - N/PG).
Fig. 7 stellt die Leistungskennlinie bei Eb/η = 10 dB dar. Fig. 7 zeigt, daß drei Iterationen der Störungsunterdrückungsanordnung bei PG/N = 2 zu einer Verbesserung um 4 dB führen können.
Fig. 8 stellt die Leistungskennlinie bei Eb/η = 15 dB dar. Mit diesem Bitenergie-Rausch-Verhältnis können zwei Iterationen der Störungsunterdrückungsanordnung bei PG/N = 2 zu einer Verbesserung um 6 dB führen.
Fig. 9 stellt die Leistungskennlinie bei Eb/η = 20 dB dar. Mit diesem Bitenergie-Rausch-Verhältnis können zwei Iterationen der Störungsunterdrückungsanordnung bei PG/N = 2 zu einer Verbesserung um 6 dB führen. Analog zeigen Fig. 10 und 11, daß eine Iteration der Störungsunterdrückungsanordnung bei PG/N = 2 zu einer Verbesserung um mehr als 10 dB fuhren kann.
Die vorliegende Erfindung kann auf eine Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen ausgedehnt werden. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird ein empfangenes Spreizspektrumsignal R(t) entspreizt und von dem CDMA/DS-Detektor 611 erfaßt. Jeder der Kanäle ist als Ausgang O&sub0;&sub1;, O&sub0;&sub2;, O&sub0;&sub3;, ..., bzw. 00m dargestellt. Jedes Ausgangssignal ist somit ein entspreizter Spreizspektrumkanal von einem empfangenen Spreizspektrumsignal R(t).
Jedes der Ausgangssignale des CDMA/DS-Detektors 611 passiert eine Mehrzahl von Störungsunterdrückungsanordnungen 612, 613, ..., 614, die in Reihe geschaltet sind. Jeder der Spreizspektrumkanäle passiert, wie zuvor erörtert, die Störungsunterdrückungsprozesse. Das Eingangssignal zu jeder Störungsunterdrückungsanordnung wird erhalten, indem das Ausgangssignal der vorausgegangenen Stufe einmal pro Bitperiode abgetastet und gehalten wird. Für den Kanal i tastet die erste Störungsunterdrückungsanordnung das Ausgangssignal des CDMA/DS-Detektors zum Zeitpunkt t = T + τi ab. Dieser Wert wird als das Eingangssignal bis t = 2T + τi; konstant gehalten, woraufhin dann der nächste Bitwert abgetastet wird. Somit handelt es sich bei den in die Störungsunterdrückungsanordnung eingegebenen Wellenformen um Abschätzungen d^i (t - τi) der ursprünglichen Datenwellenform di (t - τi), und die Ausgangssignale sind zweite Abschätzungen d^^i (t - τi). Die M Spreizspektrum-Kanalausgangssignale Ooi, i = 1, 2, ..., M, passieren die Störungsunterdrückungsanordnung 612, um eine neue entsprechende Menge von Kanalausgangssignalen 01i, i = 1, 2, ..., M, zu erzeugen.
Wie in Fig. 13 gezeigt, körnen die Ausgangssignale eines jeweiligen Spreizspektrumkanals, die am Ausgang jeder der Störungsunterdrückungsanordnungen anliegen, verknüpft werden. Entsprechend kann der Verknüpfer 615 das Ausgangssignal des ersten Kanals, das vom CDMA/DS-Detektor 611 kommt, und das Ausgangssignal O&sub1;&sub1; von der ersten Störungsunterdrückungsanordnung 612 und das Ausgangssignal O&sub2;&sub1; von der zweiten Störungsunterdrückungsanordnung 613 usw. bis zum Ausgangssignal 0N1 von der N-ten Störungsunterdrückungsanordnung 614 verknüpfen. Jedes zu verknüpfende Ausgangssignal ist von dem entsprechenden Bit. Für jedes Os1 werden somit Zeitverzögerungen um "s" Bit eingefügt. Die verknüpften Ausgangssignale passieren dann die Entscheidungsvorrichtung 616. Dies kann für jeden Spreizspektrumkanal geschehen, und deshalb werden die Ausgangssignale jedes der Verknüpfer 615, 617, 619 als gemitteltes Ausgangssignal O&sub1; für Kanal eins, als gemitteltes Ausgangssignal O&sub2; für Kanal zwei und als gemitteltes Ausgangssignal 0M für Kanal M bezeichnet. Alle der gemittelten Ausgangssignale passieren nacheinander die Entscheidungsvorrichtung 616, die Entscheidungsvorrichtung 618 und die Entscheidungsvorrichtung 620. Die gemittelten Ausgangssignale weisen vorzugsweise einen multiplizierenden Faktor cj auf, der gemäß der jeweiligen Auslegung variieren kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform betragt cj = 1/2j. Dadurch können die Ausgangssignale der verschiedenen Störungsunterdrückungsanordnungen auf bestimmte Weise verknüpft werden.
Fig. 14-17 stellen die Simulationsleistungskennlinien für die Anordnung von Fig. 12 und 13 dar. Fig. 14-17 sind für einen asynchronen Kanal (relative Zeitverzögerungen sind zwischen 0 und der Bitperiode T gleichmäßig verteilt), einen Verarbeitungsgewinn von 100, wobei alle Benutzer gleiche Leistungen aufweisen, und ein thermisches Signal-Rauschverhältnis (EbN von 30 dB). Für die PN-Folgen werden Gold-Codes mit einer Lange 8191 verwendet.
In Fig. 14 wird die Leistungskennlinie jeder der Ausgangsstufen von Fig. 12 gezeigt. So stellt SO die BER-Leistung am Ausgang des CDMA/DS-Detektors 611 dar, SI stellt die BER-Leistung am Ausgang der Störungsunterdrückungsanordnung 612 dar, S2 stellt die BER-Leistung am Ausgang der Störungsunterdrückungsanordnung 613 dar usw. Bei der Bestimmung der in Fig. 14 gezeigten Leistungskennlinie wird keine Verknüpfung der Ausgangssignale der Störungsunterdrückungsanordnungen verwendet. Die Leistungskennlinie ist stattdessen für die wiederholte Verwendung von Störungsunterdrückungsanordnungen. Als Richtlinie wird in jeder der nachfolgenden Figuren das Ausgangssignal für jede Kennlinie des CDMA/DS- Detektors 611 in jeder Figur gezeigt.
Fig. 15 zeigt die Leistungskennlinie, wenn die Ausgangssignale aufeinanderfolgender Störungsunterdrückungsanordnungen verknüpft werden. Dies wird für einen bestimmten Kanal gezeigt. So ist Kurve SO das Ausgangssignal des CDMA/DS-Detektors 611. Kurve S1 stellt die BER-Leistung des Mittelwerts aus den Ausgangssignalen des CDMA/DS-Detektors 611 und der Störungsunterdrückungsanordnung 612 dar. Hier gilt C&sub0; = C&sub1;. = 1/2 Cj = 0, j nicht gleich null, eins. Kurve S2 stellt die BER-Leistung des durchschnittlichen Ausgangssignals der Störungsunterdrückungsanordnung 613 und der Störungsunterdrückungsanordnung 612 dar. Kurve 52 wird unter Verwendung des in Fig. 13 gezeigten Verknüpfers bestimmt. Hier werden C&sub1; und C&sub2; gleich 1/2 gesetzt, und alle anderen 9 werden gleich null gesetzt. Analog dazu ist Kurve S3 die Leistung der Ausgänge einer zweiten und einer dritten Störungsunterdrückungsanordnung, die miteinander gemittelt sind. So ist Kurve S3 die Leistungskennlinie des Durchschnitts zwischen den Ausgangssignalen einer zweiten und einer dritten Störungsunterdrückungsanordnung. Kurve S4 ist die Leistungskennlinie der durchschnittlichen Ausgangssignale einer dritten und einer vierten Störungsunterdrückungsanordnung. Um eine Leistungskennlinie eines durchschnittlichen Ausgangssignals dieser jeweiligen Störungsunterdrückungsanordnungen zu bestimmen, werden jeweils nur zwei Störungsunterdrückungsanordnungen gleichzeitig genommen. Fig. 16 zeigt die regelmäßigen Ausgangssignale für den CDMA/DS-Detektor 611 und eine erste und eine zweite Störungsunterdrückungsanordnung 612, 613. Außerdem ist das durchschnittliche Ausgangssignal des CDMA/DS-Detektors 611 und der ersten Störungsunterdrückungsanordnung 612 als S1 AVG gezeigt. Die BER-Leistung des Durchschnitts der Ausgangssignale der ersten Störungsunterdrückungsanordnung 612 und der zweiten Störungsunterdrückungsanordnung 613 ist als das durchschnittliche Ausgangssignal S2 AVG gezeigt.
Fig. 17 zeigt die Übereinstimmung der Leistungskennlinie für die der Fig. 16, aber als Signal-Rauschverhältnis in Dezibel (dB).
Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass an der Spreizspektrum-CDMA- Störungsunterdrückungsanordnung und dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verschiedene Abänderungen durchgeführt werden können.

Claims

1. Fernstationierte Einheit zum Empfangen eines gewählten CDMA-Spreizspektrum- Kanalsignals aus einer Vielzahl von CDMA-Spreizspektrum-Kanalsignalen in einem Spreizspektrumsignal, mit Einrichtungen (41) zum Empfangen des Spreizspektrumsignals, wobei die fernstationierte Einheit gekennzeichnet ist durch: Einrichtungen (611) zum Entspreizen des empfangenen Spreizspektrumsignals für jedes Signal der Vielzahl von Kanalsignalen, um einen ersten Schätzwert einer Serie von Schätzwerten für jeden Kanal zu erzeugen;

Einrichtungen (612, 613, 614) zum Erzeugen von übrig bleibenden Schätzwerten der Serie für jeden Kanal durch Wiederholen einer gewählten Anzahl von Malen; Entspreizen eines vorhergehenden Schätzwertes für alle anderen Kanäle, um entspreizte andere Kanalsignale zu erzeugen; und Subtrahieren der entspreizten anderen Kanalsignale von dem empfangenen Signal und Entspreizen eines Ergebnisses der Subtraktion, um einen nächsten Schätzwert für jeden Kanal zu erzeugen; und

Einrichtungen (615, 616, 617, 618, 619, 620) zum Kombinieren der Serie von Schätzwerten des gewählten Kanalsignals, um ein interferenzunterdrücktes Signal auszugeben.

2. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kombiniereinrichtungen (615, 616, 617, 618, 619, 620) weiter Einrichtungen (615, 617, 619) zum Summieren der Serie der Schätzwerte des gewählten Kanals aufweisen, um das interferenzunterdrückte Signal auszugeben.

3. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kombiniereinrichtungen (615, 616, 617, 618, 619, 620) weiter Einrichtungen (615, 617, 619) zum Multiplizieren der Serie der Schätzwerte für den gewählten Kanal mit einem Faktor vor dem Summieren aufweisen.

4. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kombiniereinrichtungen (615, 616, 617, 618, 619, 620) weiter Einrichtungen (615, 617, 619) zum Multiplizieren des nächsten Schätzwertes in der Serie der Schätzwerte des gewählten Kanals mit einem Faktor, dessen Wert halb so groß wie derjenige des Faktors der vorhergehenden Schätzwertes ist, aufweisen.

5. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (48) zum Verzögern des nächsten Schätzwertes für jeden Kanal in Bezug auf den vorherigen Schätzwert für diesen Kanal.

6. Fernstationierte Einheit nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verzögerungseinrichtung (48) den nächsten Schätzwert um die Bitdauer eines einzelnen Bits verzögert.

7. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kombiniereinrichtungen (615, 616, 617, 618, 619, 620) weiter Einrichtungen (615, 617, 619) zum Bilden des Mittelwertes der Serie von Schätzwerten für den gewählten Kanal aufweisen, um das interferenzunterdrückte Signal auszugeben.

8. Fernstationierte Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Serie von Schätzwerten aus zwei Schätzwerten besteht.

9. Verfahren zur Benutzung in einer ferninstallierten Einheit zum Empfangen eines gewählten CDMA-Spreizspektrum-Kanalsignals aus einer Vielzahl von CDMA- Spreizspektrum-Kanalsignalen innerhalb eines Spreizspektrumsignals, wobei die ferninstallierte Einheit das Spreizspektrumsignal empfängt; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:

Entspreizen des empfangenen Spreizspektrumsignals für jedes Signal der Vielzahl von Kanalsignalen, um einen ersten Schätzwert einer Serie von Schätzwerten für jedes Kanalsignal zu erzeugen;

Erzeugen von übrig bleibenden Schätzwerten der Serie für jeden Kanal durch Wiederholen einer gewählten Anzahl von Malen; Entspreizen eines vorhergehenden Schätzwertes für alle anderen Kanäle, um entspreizte andere Kanalsignale zu erzeugen; und Subtrahieren der entspreizten anderen Kanalsignale von dem empfangenen Signal und Entspreizen eines Ergebnisses der Subtraktion, um einen nächsten Schätzwert für jeden Kanal zu erzeugen; und

Kombinieren der Serie von Schätzwerten des gewählten Kanalsignals, um ein interferenzunterdrücktes Signal auszugeben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt des Kombinierens, umfassend das Summieren der Serie von Schätzwerten des gewählten Kanals, um das interferenzunterdrückte Signal auszugeben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Multiplizieren jedes Schätzwertes der Serie des gewählten Kanals mit einem Faktor, vor dem Summieren.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der nächste Schätzwert mit dem Faktor multipliziert wird, dessen Wert halb so groß wie derjenige des vorhergehenden Schätzwertfaktors beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der nächste Schätzwert für jeden Kanal in Bezug auf den vorhergehenden Schätzwert des betreffenden Kanals verzögert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögern der nächsten Schätzwerte der Dauer eines einzelnen Bits entspricht.

15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kombinierens die Bildung des Mittelwerts der Serie von Schätzwerten für den gewählten Kanal umfaßt, um das interferenzunterdrückte Signal auszugeben.

16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Serie von Schätzwerten aus zwei Schätzwerten besteht.