DE4447230A1

DE4447230A1 - Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung in einem Direktsequenz-Codeunterteilungs-Mehrfach- zugriffs-System

Info

Publication number: DE4447230A1
Application number: DE19944447230
Authority: DE
Inventors: Je-Woo Kim; Jong-Hyeon Park
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-12-31
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: KR100217715B1; GB9426314D0; US5604732A; GB2285371B; GB2285371A; KR950022269A; JPH07222253A; JP3078997B2; DE4447230C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungszugriffs vorrichtung eines Codeunterteilungs-Mehrfachzugriffs-Systems (CDMA) unter Verwendung eines Direktsequenz-Verbreiterungs spektrums-(DS/SS)-Kommunikationsverfahrens, und insbesondere eine Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung, welche den "Nah/Fern- Effekt" minimalisiert, der dann auftritt, wenn Mobil stationen und eine Basisstation einen Mehrfachzugriff mittels Codeunterteilung durchführen.

Der potentielle Bedarf nach drahtloser Kommunikation, verbun den mit der begrenzten Verfügbarkeit der Frequenzen im Radio frequenzspektrum hat zu intensiven Forschungen auf dem Gebiet Bandbreiten-effektiver Mehrfachzugriffsverfahren geführt. Ei ne aus diesen Untersuchungen hervorgegangene Vorgehensweise war die Verwendung der Direktsequenz-Verbreiterungsspektrum- Codeunterteilungs-Mehrfachzugriffs-Kommunikation. Ein derar tiges Verfahren nutzt die verfügbare Bandbreite des einsetz baren Übertragungsmediums durch Erzeugung einer Gruppe von Pulsen im Zeitbereich, welche geeignete Korrelationseigen schaften über vorbestimmte Zeiträume aufweisen.

Eine Erfindung, welche die offensichtlichen Vorteile des vor anstehend geschilderten Verfahrens erkannt hat, ist im U.S.- Patent 5 150 377 beschrieben, betitelt "Direktsequenz-Verbrei terungsspektrum-(DSSS)-Kommunikationssystem mit Frequenzmodu lation, die zur Erzielung einer Spektralverbreiterung einge setzt wird", ausgegeben an Vannucci am 22. September 1992. Bei dieser Erfindung wird das Spektralverbreiterungsverfahren eines CDMA-Systems dadurch verallgemeinert, daß der Bereich von Werten vergrößert wird, welche dem Verbreiterungssignal formcodesignal zugeordnet sind, und zwar so, daß er komplexe Zahlen von Einheitsgröße umfaßt. Zwar kann diese Erfindung an sich nützlich sein, jedoch meinen wir, daß sie verbessert wer den kann, um das Ausmaß der Interferenz zu verringern, welche sich ergibt, wenn Ausbreitungsentfernungen zwischen den je weiligen Mobilstationen unterschiedlich sind.

Ein weiteres System, welches die vorteilhaften Eigenschaften einer Kommunikation mit verbreitertem Spektrum nutzt, ist im U.S.-Patent 5 175 744 beschrieben, betitelt "Verbreiterungs zeit-Codeunterteilung-Mehrfachzugriffsverfahren mit frei wählbarer Spektralformung", ausgegeben an Yerbury et al. am 5. November 1991. Bei diesem System werden pseudostatistische (PN) Sequenzen oder Folgen jedem Sender zugeordnet, und die Fourier-Transformierte des Senderimpulses wird durch Modulie ren der Phase des gewünschten Senderspektrums durch die PN- Sequenz bestimmt, die dem Sender zugeordnet ist. Diese Erfin dung, wie das Patent ′377 von Vanucci, ist an sich wertvoll. Allerdings meinen wir, daß eine Interferenz zwischen ankom menden Signalen unter Verwendung der von uns vorgeschlagenen Vorgehensweisen weiter verringert werden kann.

Ein Dokument zum Stand der Technik, welches sich spezifisch mit der Beseitigung von Interferenz zwischen ankommenden Sig nalen beschäftigt (also wenn sich ankommende Signale entlang Wegen unterschiedlicher Länge ausbreiten), ist das U.S.-Patent Nr. 5 099 493 mit dem Titel "Mehrfachsignalempfänger für Direktsequenz-, Codeunterteilungs-Mehrfachzugriffs-, Verbrei terungsspektrumsignale", ausgegeben am 24. Mai 1992 an Zegar et al. Diese Druckschrift schlägt ein Verfahren vor, durch welches es ermöglicht wird, daß die Pegel von Signalen kon stant sind, die von mehreren Mobilstationen empfangen werden. Dies wird durch Identifizieren der Ausgangssignale erzielt, die von den mehreren Mobilstationen empfangen werden, und durch selektive Verstärkung und Abschwächung der empfangenen Signale, um hierdurch die mit einem "Nah/Fern-Effekt" zusam menhängenden Schwierigkeiten zu überwinden, die durch die voranstehend geschilderten Umstände hervorgerufen werden, nämlich daß sich ankommende Signale entlang Wegen ungleicher Länge ausbreiten.

Allerdings ist es bei diesem Verfahren nach dem Stand der Technik äußerst schwierig, die Hochfrequenzausgangssignale der mehreren Mobilstationen so einzustellen, daß ihre jewei ligen Ausgangspegel einander gleich sind. Darüber hinaus tre ten bei einem Erzeugnis, welches dieses Verfahren durchfüh ren kann, zahlreiche Schwierigkeiten auf, da ein hohes Aus maß an Genauigkeit dafür erforderlich ist, diese Art einer Einstellung durchzuführen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer verbesserten Aufwärtsverbindungs-Zu griffsvorrichtung in einem DS/SS-CDMA-System.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung in einem DS/SS-CDMA- System, welches die mit dem "Nah/Fern-Effekt" zusammenhängen den Probleme überwindet, die auftreten, wenn mehrere Mobil stationen auf eine Basisstation unter Verwendung einer Code unterteilung zugreifen.

Noch ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung, welche eine eindeu tige Identifizierungsfrequenz jeder Mobilstation zuordnet.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer Auf wärtsverbindungsvorrichtung, welche eine minimale Signalinter ferenz zwischen den Signalen aufweist, wenn die Signale an einer Basisstation unter Verwendung von Identifizierungsfre quenzen demoduliert werden, die für jede Mobilstation eindeu tig sind, wodurch der "Nah/Fern-Effekt" überwunden wird.

Zur Erzielung dieser und weiterer Vorteile stellt die vorlie gende Erfindung eine Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung in einem DS/SS-CDMA-System zur Verfügung, welches einen Sen der zum Mischen von Daten und zum Senden der gemischten Daten an eine Basisstation aufweist. Der Sender verwendet einen PN-Code, der für den Sender eindeutig ist, und moduliert die Daten unter Verwendung des PN-Codes. Die mit dem PN-Code mo dulierten Daten werden dann mit einem Träger gemischt, der eine Bandbreite aufweist, die durch eine Identifizierungs frequenz verschoben ist, welche ebenfalls für den Sender ein deutig ist. Das sich ergebende Signal wird dann als ein Ver breiterungsspektrumsignal ausgegeben. Das System weist weiter hin einen Empfänger zur Erzeugung eines Demodulationsträgers auf, durch Mischen des eindeutigen PN-Codes mit der eindeuti gen Identifizierungsfrequenz. Der Demodulationsträger wird mit dem Signal mit verbreitertem Spektrum gemischt, welches von dem Sender ausgegeben wird, um ein gemischtes Signal zu erzeugen. Das gemischte Signal wird dann integriert, und das integrierte Signal wird an eine Entscheidungsschaltung ausge geben, zum Demodulieren, und als ein Digitalsignal ausgegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen, und wobei gleiche Bezugs zeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches den allgemeinen Aufbau eines DS/SS-CDMA-Systems zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, welches einen konventionellen Sender zeigt, der in dem DS/SS-CDMA-System von Fig. 1 dazu vorgesehen sein kann, einen Abwärtszugriff von einer Basisstation BS zu Mobilstationen M1-Mn durchzuführen;

Fig. 3 ein Blockschaltbild, welches einen konventionellen Sender zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs zugriffs von einer n-ten Mobilstation Mn zur Basis station BS in dem allgemeinen DS/SS-CDMA-System von Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 in Blockschaltbild, welches einen Sender zur Durch führung eines Aufwärtszugriffs von einer Mobilstation zu einer Basisstation in einem DS/SS-CDMA-System zeigt, welches gemäß der Grundlagen der vorliegen den Erfindung aufgebaut ist; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Demodulators einer Basis station zur Ausführung eines Aufwärtsverbindungs zugriffs in einem DS/SS-CDMA-System, welches ent sprechend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.

In Fig. 1 ist ein Direktsequenz-Verbreiterungsspektrum-Code unterteilungs-Mehrfachzugriffssystem gezeigt (welches nach stehend als DS/SS-CDMA bezeichnet ist). In Fig. 1 sind mehre re Mobilstationen M1, M2, . . . Mm, . . . Mn-1, Mn (nachstehend als M1-Mn bezeichnet) so aufgebaut, daß sie zu einem Mehrfach zugriff auf eine Basisstation BS unter Verwendung einer Code unterteilung befähigt sind. Die Kommunikation in diesem DS/SS- CDMA-System wird ermöglicht durch Verwendung einer Abwärts verbindung DL als Sprachzugriffsweg von einer Basisstation BS auf Mobilstationen M1-Mn, und unter Verwendung einer Aufwärts verbindung UL als Sprachverbindungsweg von Mobilstationen M1-Mn zu Basisstationen BS. Zur Einrichtung einer derartigen Kommunikation weist die Basisstation BS einen Sender auf, um einen Mehrfachzugriff auf eine der mehreren Mobilstationen M1-Mn zu ermöglichen.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, welches einen konventionellen Sender zeigt, beispielsweise einen solchen, der in Basissta tionen BS des DS/SS-CDMA-Systems von Fig. 1 verwendet wird, zur Ausführung eines Abwärtsverbindungszugriffs. Der Sender enthält Modulationsvorrichtungen 16, 22, 28 und 34 für eine pseudostatistische (PN)-Modulation, in welchen Basisbanddaten D1, D2, . . . , Dn-1, D-n (nachstehend D1-Dn bezeichnet), die an jeweilige Mobilstationen M1-Mn übertragen werden sollen, PN-codemoduliert durch PN-Codes werden, die eindeutig für die jeweiligen Mobilstationen M1-Mn sind. Daraufhin werden die PN-codemodulierten Signale an die jeweiligen Mobilstationen M1-Mn ausgegeben. Basisbanddaten D1-Dn repräsentieren Daten, die von der Basisstation BS an Mobilstationen M1-Mn übertra gen werden sollen; die Signale, die moduliert und von den PN-Modulationsgeräten 16, 22, 28 und 34 ausgegeben werden, sind Verbreiterungsspektrumsignale (Signale mit verbreiter tem Spektrum). Der in Fig. 2 gezeigte Sender weist weiter hin einen Addierer 36 auf, zum Addieren und Ausgeben der PN-codemodulierten Signale, die von den PN-Modulationsgeräten 16, 22, 28 und 34 ausgegeben werden, sowie einen Mischer 38 zum Mischen des Ausgangssignals des Addierers 36 mit einer Abwärtsverbindungs-Trägerfrequenz Fcd, die von einem Abwärts verbindungs-Trägergenerator 40 erzeugt wird, um hierdurch das gemischte Signal an eine Ausgangsklemme 42 zu übertragen. Die Abwärtsverbindungs-Trägerfrequenz Fcd, die von dem Abwärts verbindungs-Trägergenerator 40 erzeugt wird, wird auf dersel ben Frequenz gehalten, unabhängig von den Basisbanddaten D1-Dn, die an die Mobilstationen M1-Mn übertragen werden. Die Ausgangsklemme 42 repräsentiert eine Ausgangsklemme der Basis station BS und ermöglicht eine Kommunikation mit jeder der Mobilstationen M1-Mn.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau besteht jede der PN-Modu lationsvorrichtungen 16, 22, 28 und 34 aus einem PN-Codege nerator zur Erzeugung eines PN-Codes, der eindeutig für eine jeweilige PN-Modulationsvorrichtung und eine Mobilstation ist, und aus einem Mischer zum Mischen von Basisbanddaten D1-Dn, die an die Mobilstationen M1-Mn übertragen werden, mit dem von dem PN-Codegenerator erzeugten PN-Code, um ein PN-code moduliertes Signal auszugeben. Die Bezugsziffern 14, 20, 26 und 32 bezeichnen jeweils PN-Codegeneratoren, die in den PN- Modulationsvorrichtungen 16, 22, 28 und 34 enthalten sind, und die Bezugsziffern 12, 18, 24 und 30 bezeichnen jeweils Mischer, die in den PN-Modulationsvorrichtungen 16, 22, 28 und 34 enthalten sind. Die PN-Codegeneratoren 14, 20, 26, 32 erzeugen jeweils einen unterschiedlichen PN-Code, abhängig von der Mobilstation, an welche die Basisbanddaten D1-Dn übertagen werden.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches einen Sender für ei nen Aufwärtsverbindungszugriff in einem allgemeinen DS/SS- CDMA-System zeigt, beispielsweise jenem, welches in Fig. 1 dargestellt ist. Dieser Sender führt einen Aufwärtsverbin dungszugriff innerhalb der Mobilstationen M1-Mn durch, bei spielsweise innerhalb der n-ten Mobilstation Mn des DS/SS- CDMA-Systems.

Der Aufwärtsverbindungs-Zugriffssender von Fig. 3 weist einen Mischer 46 auf, zum Mischen von Daten TDn, die an die Basis station BS übertragen werden, mit einem PN-Code PNn, der ein deutig für die bestimmte Mobilstation ist, und von einem PN- Codegenerator 44 erzeugt wird. Der Mischer 46 gibt ein PN- codemoduliertes Signal an einen weiteren Mischer 50 aus, zum Mischen des PN-codemodulierten Signals, welches mit einer Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz fcu ausgegeben wird, die von einem Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 48 ausgegeben wird. Der Mischer 50 gibt ein gemischtes Signal an eine Aus gangsklemme 52 aus. Der PN-Code PNn, der von dem PN-Codegene rator 44 erzeugt wird, repräsentiert ein Codierschema, welches für diese bestimmte Mobilstation eindeutig ist. Eine Ausgangs klemme 52 ist dazu vorgesehen, eine Kommunikation zwischen der Mobilstation und der Basisstation BS zu ermöglichen.

Die Daten TDn, die an die Basisstation BS übertragen werden, werden mit dem PN-Code PNn gemischt, der von dem PN-Codegene rator 44 erzeugt wird, und zwar im Mischer 46, zur Erzeugung eines PN-codemodulierten Signals. Dieses mit dem PN-Code mo dulierte Signal wird dann an den Mischer 50 ausgegeben. Der Mischer 50 mischt das PN-codemodulierte Signal, welches von dem Mischer 46 ausgegeben wird, mit der Aufwärtsverbindungs- Trägerfrequenz fcu, die von dem Aufwärtsverbindungs-Träger generator 48 erzeugt wird, um an der Ausgangsklemme 52 ein gemischtes Signal auszugeben.

In dem voranstehend geschilderten, konventionellen DS/SS-CDMA- Kommunikationssystem verwenden sämtliche Mobilstationen einen identischen Träger, wenn Daten von mehreren Mobilstationen an eine Basisstation übertragen werden. Daher verwendet jede Mobilstation dieselbe Trägerfrequenz, jedoch einen unter schiedlichen PN-Code. Daher kann das System mit den verschie denen Mobilstationen kommunizieren, da sie PN-Codes verwen den, die voneinander unterscheidbar sind. In dem DS/SS-CDMA- Kommunikationssystem verwenden die mehreren Mobilstationen eine identische Trägerfrequenz und unterschiedliche PN-Codes entsprechend den jeweiligen Mobilstationen, so daß ein Auf wärtsverbindungszugriff zu einer Basisstation durchgeführt werden kann.

In konventionellen DS/SS-CDMA-Kommunikationssystemen tritt häufig ein "Nah/Fern-Effekt" auf, infolge von Unterschieden bezüglich der Ausbreitungsentfernungen zwischen der Basis station und den mehreren Mobilstationen. Obwohl zwei Mobil stationen identische Signale an die Basisstation aussenden, empfängt daher die Basisstation gleichzeitig ein starkes Sig nal und ein schwaches Signal, infolge des Unterschiedes der Ausbreitungsentfernungen von den beiden Mobilstationen zur Basisstation. In dieser Situation interferiert das stärkere Signal mit dem schwächeren Signal. Als Ergebnis dieser Inter ferenz ist keine exakte Modulation und keine Erlangung des schwächeren Signals möglich. Dieses Ergebnis, das mit sich ändernden Hochfrequenz-Ausgangsstärken der Signale infolge von Unterschieden in der Ausbreitungsentfernung zusammenhängt, wird als "Nah/Fern-Effekt" bezeichnet.

In Fällen, in welchen mehrere Kommunikationen zwischen meh reren Mobilstationen (von denen jede einen Sender wie den in Fig. 3 gezeigten Sender aufweist) und einer Basisstation durchgeführt werden, trat in der Hinsicht eine Schwierigkeit auf, daß die Hochfrequenz-Ausgangssignale der Mobilstationen exakt eingestellt werden mußten, um die Hochfrequenz-Ausgangs signale zu identifizieren, wenn sie die Basisstation errei hen.

In Fig. 4 ist ein Sender zur Durchführung eines Aufwärtsver bindungszugriffs in einem DS/SS-CDMA-System gezeigt, welches entsprechend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufge baut ist. Diesen Sender sollte man im Gegensatz zu dem Sender von Fig. 3 betrachten, um sich die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik zu verdeut lichen.

Bei dem Aufbau des Senders gemäß Fig. 4 erzeugt ein PN-Code generator 54 einen PN-Code, der eindeutig für die bestimmte Mobilstation ist. Ein Mischer 56 führt eine PN-Codemodulation durch (also eine Verbreiterung), des PN-Codes, der von dem PN-Codegenerator 54 erzeugt wird, und der Basisbanddaten TD der Mobilstation, um ein PN-codemoduliertes Signal auszugeben. Ein variabler Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 58 erzeugt einen Träger fcu=fid, der aus einer Identifizierungsfrequenz fid besteht, die eindeutig für die bestimmte Mobilstation ist, und aus einer Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz fcu. Ein Mischer 60 mischt dann das PN-codemodulierte Signal, welches vom Mischer 56 ausgegeben wird, mit dem Träger fcu+fid, der von dem variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 58 er zeugt wird, um das gemischte Signal zu modulieren und dieses an eine Ausgangsklemme 62 zu übertragen.

In Fig. 4 kann unter der Annahme, daß der Sender ein Teil der n-ten Mobilstation Mn ist, der PN-Code, der von dem PN-Code generator 54 erzeugt wird, durch "PNn" repräsentiert werden, und der Träger, der von dem variablen Aufwärtsverbindungs- Trägergenerator 58 ausgegeben wird, als "fcu+fnid". Weiter hin wird das Signal, welches zur Ausgangsklemme 62 der n-ten Mobilstation Mn übertragen wird, durch Rn(t) repräsentiert, und wird in Gleichung (1) folgendermaßen ausgedrückt:

Rn(t)·dn(t)Pn(t) COS[2πfcu(t)·2πfnid(t)·ϕn] (1).

In der Gleichung (1) repräsentiert dn(t) die Basisbanddaten TDn der n-ten Mobilstation Mn, welche an die Basisstation BS übertragen werden sollen, Pn(t) repräsentiert den PN-Code der n-ten Mobilstation Mn, fnid(t) repräsentiert die Identifizie rungsfrequenz der n-ten Mobilstation Mn, und Φn repräsentiert eine Anfangsphase der Daten, die von der n-ten Mobilstation Mn übertragen werden.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines Demodulators zur Aus führung eines Aufwärtsverbindungszugriffs in einem DS/SS-CDMA- System gezeigt, welches entsprechend den Grundlagen der vor liegenden Erfindung aufgebaut ist. Dieser Demodulator ist in der Basisstation BS enthalten, und demoduliert Ausgangssigna le von dem Sender von Fig. 4.

Bei diesem Aufbau des Demodulators erzeugt ein PN-Codegenera tor 64 einen PN-Code PNm einer m-ten Mobilstation Mm. Ein variabler Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 66 erzeugt eine Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz fcu, die mit der Identifi zierungsfrequenz fmid der m-ten Mobilstation Mm gemischt ist. Ein Mischer 68 mischt den PN-Code PNm, der von dem PN-Code generator 64 erzeugt wird mit dem Aufwärtsverbindungsträger fcu+fmid, der von dem variablen Aufwärtsverbindungs-Träger generator 66 ausgegeben wird, und gibt das gemischte Signal als einen Demodulationsträger Y(t) aus. Ein Mischer 70 mischt das verbreiterte Spektrumsignal R(t), welches von der Mobil station Mm übertragen wird, mit dem Demodulationsträger Y(t), der von dem Mischer 68 ausgegeben wird. Ein Integrierer 72 integriert das Ausgangssignal des Mischers 70 und gibt dann ein integriertes Ergebnis Z(t) an eine Entscheidungsschal tung 74 aus, welche das Ausgangssignal Z(t) des Integrierers 72 bearbeitet, um Daten wiederzugewinnen, die von der m-ten Mobilstation Mm gesendet werden.

Der variable Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 66 erzeugt den Träger fcu+fmid, der aus dem Aufwärtsverbindungsträger fcu und der Identifizierungsfrequenz fmid besteht, entsprechend der Mobilstation Mm, und überträgt den Träger fcu=fmid an den Mischer 68 in Reaktion auf die Eingabe eines variablen Iden tifizierungsfrequenzsignals fidc.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 4 und 5 eine detaillierte Beschreibung des Betriebsablaufs des DS/SS-CDMA- Systems gegeben, welches gemäß den Grundlagen der vorliegen den Erfindung aufgebaut ist, um den "Nah/Fern-Effekt" zu über winden.

Es wird angenommen, daß die Mobilstationen M1-Mn jeweils ihren eindeutigen PN-Code und die Identifizierungsfrequenz fid in Reaktion auf einen Befehl erzeugen, der von der Basis station BS empfangen wird, wenn die Mobilstationen M1-Mn auf die Basisstation BS zugreifen sollen, durch Senden und/oder Empfangen eines Steuersignals zwischen der Basisstation BS und den Mobilstationen M1-Mn. Das Senden und das Empfangen des Steuersignals zwischen der Basisstation BS und den Mobil stationen M1-Mn kann unter Verwendung typischer Sende- und Empfangsverfahren durchgeführt werden. Es erfolgt keine Be schreibung derartiger Verfahren, da diese nicht den wesent lichen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen.

Wenn die Basisstation BS und die Mobilstationen M1-Mn wie voranstehend geschildert das Steuersignal senden und empfan gen, erzeugen die Mobilstationen M1-Mn ihren entsprechenden PN-Code und geben diesen aus, sowie den Träger fcu+fid von dem PN-Codegenerator 54 und dem variablen Aufwärtsverbindungs- Trägergenerator 58, die jeweils in Fig. 4 gezeigt sind.

Während dieser Zeit erzeugt der variable Aufwärtsverbindungs- Trägergenerator 58 ein verbreitertes Spektrumssignal und gibt dieses aus, in Reaktion auf die Eingabe des variablen Identi fizierungs-Frequenzsignals fidc. Daher wird der Träger fcu+fid, der aus dem Aufwärtsverbindungsträger fcu und der Iden tifizierungsfrequenz fid besteht, in Reaktion auf das variable Identifizierungsfrequenzsignal fidc erzeugt.

Unter der Annahme, daß die Mobilstationen M1-Mn mit der Basis station BS durch den voranstehend geschilderten Betriebsablauf kommunizieren, wird jeder der Mobilstationen M1-Mn ein unter schiedlicher PN-Code zugeordnet, und eine unterschiedliche Identifizierungsfrequenz fid. Die Identifizierungsfrequenzen fid der Mobilstationen M1-Mn dienen zum Identifizieren einer bestimmten Station unter den Mobilstationen M1-Mn. Dies mini malisiert Fehler, die während der Demodulierung auftreten kön nen, da eine gegenseitige Interferenz zwischen Signalen ver ringert werden kann, die von jeweiligen Mobilstationen gesen det werden.

Wie voranstehend erläutert empfängt, wenn die Mobilstationen M1-Mn, die jeweils eine getrennte Identifizierungsfrequenz fid aufweisen, Daten an die Basisstation BS senden, der Mischer 56 Übertragungsdaten TD. Bei der nachstehenden Diskussion wird zum Zwecke der eindeutigen Bezeichnung angenommen, daß der Sender von Fig. 4 ein Bestandteil der m-ten Mobilstation Mm ist.

Der Mischer 56 mischt die empfangenen Sendedaten TDm mit dem PN-Code PNm, der von dem PN-Codegenerator 54 erzeugt wird, und legt das PN-codemodulierte Signal an den Mischer 60 an. Daher verbreitert der Mischer 56 die empfangenen Sendedaten TDm unter Verwendung des PN-Codes PNm, um ein Signal mit ver breitertem Spektrum an den Mischer 60 auszugeben.

Daraufhin mischt der Mischer 60 den Träger fcu+fmid, der von dem variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 58 erzeugt wird, mit dem PN-codemodulierten Signal, welches vom Mischer 56 erzeugt wird, und sendet das gemischte Signal an die Basis station BS über die Ausgangsklemme 62.

Während dieser Zeit erzeugt der variable Aufwärtsverbindungs- Trägergenerator 58 nicht nur den Aufwärtsverbindungsträger fcu, sondern gibt auch den Träger fcu+fmid aus, der aus dem Aufwärtsverbindungsträger fcu und der Identifizierungsfre quenz fmid besteht, an den Mischer 60, in Reaktion auf eine Eingabe des Identifizierungssignals fidc mit variabler Fre quenz, welches vorher durch das Senden/Empfang des Steuer signals wie voranstehend erläutert eingerichtet wurde. Daher gibt der variable Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 58 den Träger fcu+fmid aus, der aus dem Aufwärtsverbindungsträger fcu besteht, der durch die Identifizierungsfrequenz fmid phasenverschoben ist, in Reaktion auf die Eingabe des vari ablen Identifizierungsfrequenzsignals fidc aus.

Da eine getrennte Identifizierungsfrequenz fid jeweils einer der Mobilstationen M1-Mn zugeordnet ist, wird hieraus deut lich, daß die Träger, die von den jeweiligen Mobilstationen M1-Mn an die Basisstation BS übertragen werden sollen, durch ihre jeweiligen Identifizierungsfrequenzen fid unterscheid bar sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 erfolgt nachstehend eine Beschrei bung der Demodulierung in der Basisstation BS, von Signalen, die von einer entsprechenden Mobilstation empfangen wurden, welche eine unterscheidbare Identifizierungsfrequenz fid auf weist.

In Fig. 5 wird ein Signal R(t) vom Demodulator der Basissta tion BS von jeweiligen Mobilstationen M1-Mn empfangen. Die ses Signal R(t) wird durch die Gleichung (2) nachstehend aus gedrückt. Da die voranstehende Gleichung (1) nur das Signal angibt, welches von dem Demodulator der Basisstation BS von der n-ten Mobilstation Mn empfangen wird, wird die nachste hende Gleichung (2) durch Erweiterung der Gleichung (1) er halten.

In Gleichung (2) stellt "k" einen Parameter dar, welcher re präsentiert, daß die Anzahl an Mobilstationen gleich n ist. Das empfangene Signal R(t) repräsentiert ein Signal, in wel chem Daten gemischt werden, die von den jeweiligen Mobil stationen M1-Mn übertragen werden.

Der in Fig. 5 gezeigte PN-Codegenerator 64 erzeugt einen PN- Code, der identisch zu dem PN-Code der m-ten Mobilstation Mm ist, und gibt dann diesen PN-Code PNm an den Mischer 68 aus. Der Mischer 68 mischt dann den Träger fcu+fmid, der von dem variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator 66 ausgegeben wird, mit dem PN-Code PNm, der von dem PN-Codegenerator 64 ausgegeben wird, und erzeugt hierdurch den Demodulationsträ ger Y(t), wie in Gleichung (3) nachstehend angegeben ist. Der Demodulationsträger Y(t) wird dann an den Mischer 70 an gelegt.

Y(t)·P_m(t)COS[2πfcu(t)·2πfmid(t)] (3)

In Gleichung (3) repräsentiert Pm(t) den PN-Code, der von dem PN-Codegenerator 64 erzeugt wird, und fmid(t) repräsentiert die Identifizierungsfrequenz, die von dem variablen Aufwärts verbindungs-Trägergenerator 66 in dem Demodulator der Basis station BS für die m-te Mobilstation Mm ausgegeben wird.

Der Mischer 70 mischt das empfangene Signal R(t), welches in Gleichung (2) angegeben ist, mit dem Demodulationsträger Y(t), weiches in Gleichung (3) angegeben ist. Das sich ergebende gemischte Signal wird dann zum Integrierer 72 geschickt. Der Integrierer 72 integriert das gemischte Signal vom Mischer 70 und gibt ein Signal Z(t) aus. Das vom Integrierer 72 aus gegebene Signal Z(t) ist in der nachstehenden Gleichung (4) angegeben.

In Gleichung (4) wird so zu geordnet, daß es kleiner oder gleich der Datenrate eines empfangenen Basisbandsignals ist. Unter der Annahme, daß zahlreiche Träger von dem Mischer 70 empfangen werden, kann Gleichung (4) vereinfacht werden, wo rauf sich die nachstehende Gleichung (5) ergibt.

In Gleichung (5) ist ρk,m gleich

und die Entwicklung dieses Ausdrucks ist in der nachstehenden Gleichung (6) angegeben.

Wenn in Gleichung (6) die Größe "fkid-fmid" einer ganzzahli gen Vielfachen von entspricht, also falls die Differenz zwischen der Identifizierungsfrequenz fmid der m-ten Mobil station Mm und den Identifizierungsfrequenzen fkid jeder der mehreren Mobilstationen, abgesehen von der m-ten Mobilstation Mm, einem ganzzahligen Vielfachen von entspricht, so weist das Ausgangssignal Z(t) des Integrierers 72 einen Wert von "0" auf, unabhängig von der Korrelation von PN-Codes zwischen den Mobilstationen M1-Mn. Daher wird deutlich, daß Signale, die von den jeweiligen Mobilstationen übertragen werden, ab gesehen von der m-ten Mobilstation Mm, nicht existieren.

Das das Übertragungssignal von der m-ten Mobilstation Mm den Träger fcu und die Identifizierungsfrequenz fmid aufweist, ist in dieser Situation das Element "fkid-fmid" von Gleichung (6) gleich Null, und das Ausgangssignal Z(t) des Integrierers 72 enthält nur Basisbanddaten dk(t) von der Mobilstation Mm. Daher wird vom Integrierer 72 nur das Signal ausgegeben, wel ches von der m-ten Mobilstation Mm an die Basisstation BS übertragen wird.

Wenn von den jeweiligen Mobilstationen übertragene Signale in der Basisstation BD demoduliert werden, kann eine gegen seitige Interferenz zwischen den Signalen dadurch verringert werden, daß eine Frequenzdifferenz in den Trägern der jewei ligen Mobilstationen gleich einer Frequenz entsprechend dem Kehrwert der integrierten Zeit (also dem Zeitraum) T des In tegrierers 72 eingesetzt wird, wodurch in der Auswirkung die Schwierigkeiten überwunden werden, die mit dem "Nah/Fern- Effekt" verbunden sind.

Da der Frequenzbereich fkid-fmid = enger ist als das ver breiterte Spektrum, also als das Frequenzspektrum, welches von dem verbreiterten Signal an der Transmissionsleitung er zeugt wird, wird die Frequenzbandbreite der Aufwärtsverbin dung, die von dem gesamten System eingenommen wird, nicht wesentlich erhöht werden müssen, wenn die Anzahl an Mobil stationen nicht außergewöhnlich groß ist.

Die Entscheidungsschaltung 74 empfängt das integrierte Sig nal Z(t), das durch Gleichung (6) gegeben ist, bearbeitet das integrierte Signal Z(t), demoduliert das bearbeitete Signal, und gibt dann das demodulierte Signal als Digital signal aus. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die Entscheidungs schaltung 74 die Größe und die Phase der gemischten und inte grierten Signale, die von den Mobilstationen M1-Mn übertra gen werden, wodurch entschieden wird, welche Daten schließ lich an die Ausgangsklemme 76 ausgegeben werden.

Wie voranstehend erläutert kann eine Aufwärtsverbindungs zugriffsvorrichtung eines DS/SS-CDMA-Systems, die entspre chend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wesentlich die gegenseitige Interferenz zwischen Sig nalen von jeweiligen Mobilstationen verringern, durch Ver schiebung der Träger der jeweiligen Mobilstationen um eine Identifizierungsfrequenz fid, die eindeutig für jede Mobil station ist. Dies führt dazu, daß dann, wenn von den jewei ligen Mobilstationen übertragene Signale in der Basissta tion demoduliert werden, die Aufwärtsverbindungs-Zugriffs vorrichtung wirksam das "Nah/Fern-Effekt"-Problem überwinden kann, welches auftritt, wenn eine Basisstation und mehrere Mobilstationen mehrere Kommunikationen unter Verwendung des DS/SS-CDMA-Systems durchführen.

Claims

1. Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung in einem DS/SS- CDMA-System, welches eine Basisstation und mehrere Mobil stationen aufweist, gekennzeichnet durch:
einen Sender zum Mischen von Basisbanddaten mit einem PN- Code, der eindeutig für eine erste der mehreren Mobil stationen ist, zur Erzeugung eines PN-codemodulierten Signals, wobei der Sender dann dieses PN-codemodulierte Signal mit einem Trägersignal mischt, welches eine Fre quenz aufweist, die durch eine Identifizierungsfrequenz verschoben ist, die eindeutig für die erste der mehreren Mobilstationen ist, um ein verbreitertes Spektrumsignal zur Übertragung an die Basisstation auszugeben; und
einen Empfänger der Basisstation zum Mischen eines Demo dulationsträgers, der aus dem PN-Code und dem Trägersig nal besteht, mit dem verbreiterten Spektrumsignal von dem Sender, zur Ausgabe eines gemischen Signals, wobei der Empfänger dann das gemischte Signal integriert, um ein integriertes Signal auszugeben, und das integrierte Signal demoduliert, um ein Digitalsignal auszugeben.

2. Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender weiterhin auf weist:
einen ersten PN-Codegenerator zur Erzeugung des PN-Codes, der für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
einen ersten Mischer zum Mischen der Basisbanddaten, die an die Basisstation übertragen werden sollen, mit dem PN- Code, der von dem ersten PN-Codegenerator erzeugt wird, zur Ausgabe des PN-codemodulierten Signals;
einen ersten variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenera tor zur Erzeugung des Trägersignals, welches aus einer Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz und der Identifizie rungsfrequenz besteht, die für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist; und
einen zweiten Mischer zum Mischen des PN-codemodulierten Signals, welches von dem ersten Mischer ausgegeben wird, mit dem Trägersignal, welches von dem ersten variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator erzeugt wird, um das verbreiterte Spektrumsignal zur Übertragung an die Basis station zu erzeugen.

3. Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger weiterhin auf weist:
einen PN-Codegenerator zur Erzeugung des PN-Codes, der für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
einen variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator zur Er zeugung des Trägersignals, dessen Frequenz durch die Iden tifizierungsfrequenz verschoben ist, die für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
einen ersten Mischer zum Mischen des PN-Codes, der von dem PN-Codegenerator erzeugt wird, mit dem Trägersignal, wel ches von dem variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenerator erzeugt wird, um den Demodulationsträger auszugeben;
einen zweiten Mischer zum Mischen des verbreiterten Spek trumsignals, welches von dem Sender ausgegeben wird, mit dem Demodulationsträger, der von dem ersten Mischer aus gegeben wird, zur Ausgabe des gemischten Signals;
einen Integrierer zum Integrieren des gemischten Signals und zur Ausgabe des integrierten Signals; und
eine Entscheidungsschaltung zur Bestimmung eines Zustands des integrierten Signals des Integrierers, und zur Rück gewinnung des integrierten Signals als das Digitalsignal.

4. Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger weiterhin auf weist:
einen zweiten PN-Codegenerator zur Erzeugung des PN-Codes, der für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
einen zweiten variablen Aufwärtsverbindungs-Trägergenera tor zur Erzeugung des Trägersignals, dessen Frequenz um die Identifizierungsfrequenz verschoben ist, die für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
einen dritten Mischer zum Mischen des PN-Codes, der von dem zweiten PN-Codegenerator erzeugt wird, mit dem Träger signal, welches von dem zweiten, variablen Aufwärtsverbin dungs-Trägergenerator erzeugt wird, um den Demodulations träger auszugeben;
einen vierten Mischer zum Mischen des verbreiterten Spek trumsignals, welches von dem Sender übertragen wird, mit dem Demodulationsträger, der von dem dritten Mischer aus gegeben wird, um das gemischte Signal auszugeben;
einen Integrierer zum Integrieren des gemischten Signals und zur Ausgabe des integrierten Signals; und
eine Entscheidungsschaltung zur Bestimmung eines Zustands des integrierten Signals des Integrierers, und Zurückge winnung des integrierten Signals als das Digitalsignal.

5. Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der mehreren Mobilsta tionen eine unterschiedliche Identifizierungsfrequenz aufweist, und jede Identifizierungsfrequenz von jeder anderen Identifizierungsfrequenz um eine Frequenz ver schieden ist, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen eines Kehrwertes einer Periode des Integrierers ist.

6. Verfahren zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs zugriffs in einem DS/SS-CDMA-System, welches eine Basis station und mehrere Mobilstationen aufweist, gekennzeich net durch folgende Schritte:
Mischen von Basisbanddaten, die an die Basisstation über tragen werden sollen, mit einem PN-Code, der für eine erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist, zur Er zeugung eines PN-codemodulierten Signals;
Erzeugung einer Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz, die aus einer festen Trägerfrequenz besteht, die um eine Iden tifizierungsfrequenz verschoben ist, die eindeutig für die erste der mehreren Mobilstationen ist, wobei jede der mehreren Mobilstationen eine unterschiedliche Identifizie rungsfrequenz aufweist;
Mischen des PN-codemodulierten Signals mit der Aufwärts verbindungs-Trägerfrequenz zur Erzeugung eines verbreiter ten Spektrumsignals; und
Übertragen des verbreiterten Spektrumsignals von einem Ausgangs-Port der ersten der mehreren Mobilstationen an die Basisstation.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Empfangen des verbreiterten Spektrumsignals an einem Ein gabe-Port der Basisstation;
Erzeugen der Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz und des PN-Codes, der für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist;
Mischen des PN-Codes, der für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist mit der Aufwärtsverbindungs- Trägerfrequenz zur Erzeugung eines Demodulationsträger signals;
Mischen des Demodulationsträgersignals mit dem verbreiter ten Spektrumsignal zur Erzeugung eines gemischten Signals;
Integrieren entsprechend einem vorbestimmten Zeitraum, des gemischten Signals zur Erzeugung eines integrierten Ergebnisses, wobei der festgelegte Zeitraum einen Kehr wert aufweist, welcher Differenzen von Identifizierungs frequenzen unter den jeweiligen mehreren Mobilstationen entspricht; und
Demodulieren des integrierten Ergebnisses und Ausgabe eines Digitalsignals.

8. System zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs-Zugriffs unter Verwendung einer Direktzugriffs-Kommunikation mit verbreitertem Spektrum, gekennzeichnet durch:
eine Basisstation;
mehrere Mobilstationen;
eine Sendeeinrichtung zum Senden von Daten von einer ersten der mehreren Mobilstationen an die Basisstation, durch Mischen eines PN-codemodulierten Signals mit einer Auf wärtsverbindungs-Trägerfrequenz, zur Erzeugung der Daten zum Senden an die Basisstation, wobei die Aufwärtsverbin dungs-Trägerfrequenz aus einer festen Trägerfrequenz be steht, die in ihrer Frequenz um eine erste Identifizie rungsfrequenz verschoben ist, welche für die erste der mehreren Mobilstationen eindeutig ist; und
eine Empfangseinrichtung zum Empfang, an der Basisstation, der Daten, die von der Sendeeinrichtung gesendet werden, Mischen der Daten mit einem Demodulationsträger zur Er zeugung eines gemischten Signals, und Integrieren des gemischten Signals entsprechend einem festgelegten Zeit raum, wobei der festgelegte Zeitraum einen Kehrwert auf weist, der gleich einem ganzzahligen Vielfachen der ersten Identifizierungsfrequenz ist.

9. System zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs-Zugriffs nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Sendeeinrichtung zum Mischen eines PN-Codes vorgesehen ist, der eindeutig für die erste der mehreren Mobilstatio nen ist, mit Basisbanddaten, zur Erzeugung des PN-code modulierten Signals.

10. System zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs-Zugriffs nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin jede der mehreren Mobilstationen eine unterschiedliche Identifizierungsfrequenz verwendet, wobei Unterschiede zwischen den Identifizierungsfrequenzen der jeweiligen Mobilstationen gleich ganzzahligen Vielfachen des Kehr wertes des festgelegten Zeitraums für die Integration sind.

11. System zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs-Zugriffs nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen PN- Code, der für die erste der mehreren Mobilstationen ein deutig ist, mit der Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz zu mischen, um den Demodulationsträger zu erzeugen.

12. System zur Durchführung eines Aufwärtsverbindungs-Zugriffs nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, den PN- Code, der für die erste der mehreren Mobilstationen ein deutig ist, mit der Aufwärtsverbindungs-Trägerfrequenz zu mischen, um den Demodulationsträger zu erzeugen.