DE4447230C2

DE4447230C2 - Modulationsverfahren, Demodulationsverfahren, Modulator und Demodulator sowie Verwendung von Modulator und Demodulator

Info

Publication number: DE4447230C2
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: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: GB9426314D0; GB2285371B; KR100217715B1; JPH07222253A; US5604732A; GB2285371A; KR950022269A; DE4447230A1; JP3078997B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Modulationsverfahren, ein Demodulationsverfahren, einen Modulator und einen Demodulator, der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 3, 5 bzw. 7 genannten Art sowie die Verwendung eines derartigen Modulators und Demodulators nach Anspruch 9.

Solche Verfahren, ein solcher Modulator und ein solcher Demodulator sind bereits aus der US 5 136 612 bekannt. Diese Druckschrift lehrt ein Codeunterteilungs- Mehrfachzugriffssystem (CDMA-System, code division multiple access system), das die Effekte der Vielfachzugriffinterferenz reduziert, um eine größere Effizienz bei der Benutzung einer vorgegebenen Frequenzbandbreite zu erreichen. Eine zu diesem System gehörende Mobilstation umfaßt einen PN-Sequenzgenerator zum Erzeugen einer eindeutigen pseudostatistischen Sequenz (PN-Sequenz, pseudo noise sequence), einen RF-Generator zum Erzeugen einer Übertragungsfrequenz, einen PN-Sequenzspreizer zum Multiplizieren eines Eingangssignals mit der PN-Sequenz und eine RF-Modulationsschaltung zum Modulieren des Ausgangssignals des PN- Sequenzspreizers auf die von dem RF-Generator gelieferte Frequenz. Das Ausgangssignal der RF-Modulationsschaltung wird der Antenne der Mobilstation zugeführt. Das CDMA-System umfaßt ferner einen Empfänger, der mit einer Antenne zum Empfangen von durch die Mobilstationen gesendeten Signale ausgerüstet ist. Die empfangenen Signale werden von einem RF-Demodulator demoduliert und einer Vielzahl von PN-Sequenzentspreizern zugeführt. Ein Entspreizer für einen Übertragungskanal multipliziert das Ausgangssignal des RF-Demodulators mit der diesem Übertragungskanal zugeordneten PN-Sequenz. PN-Sequenzen werden von den PN-Sequenzgeneratoren des Empfängers erzeugt. Die entspreizten Signale werden an Detektoren weitergeleitet.

Die US 5 101 417 offenbart ein Synchronisationsverfahren für Direktsequenz- Verbreiterungsspektrum-Kommunikationsverfahren (DS/SS, direct sequence spread- spectrum). Diese Druckschrift beschreibt einen Empfänger mit einer Antenne. Die Antenne empfängt ein verbreitertes Spektrumsignal und liefert es an einen Mischer, in dem es mit einer Pseudozufallspulsfolge gemischt wird, die von einem lokalen taktgesteuerten Pseudozufallscodegenerator geliefert wird. Der Mischerausgang ist mit ei nem Zwischenfrequenzfilter und einem Demodulator zum Erhalten von Ausgangsdaten gekoppelt.

Die US 5 150 377 verallgemeinert ein Spektralverbreiterungsverfahren eines CDMA- Systemes dadurch, daß der Bereich von Werten vergrößert wird, welche dem Verbrei terungssignalformcodesignal zugeordnet sind, und zwar so, daß er komplexe Zahlen von Einheitsgröße umfaßt.

Ein weiteres System ist in der US 5 175 744 beschrieben, bei dem PN-Sequenzen jedem Sender zugeordnet werden, und die Fourier-Transformierte des Senderimpulses wird durch Modulieren der Phase des gewünschten Senderspektrums durch die PN- Sequenz bestimmt, die dem Sender zugeordnet ist.

Eine Druckschrift, welche sich speziell mit der Beseitigung von Interferenzen zwischen ankommenden Signalen beschäftigt (also wenn sich ankommende Signale entlang von Wegen unterschiedlicher Länge ausbreiten), ist die US 5 099 493. Diese Druckschrift schlägt ein Verfahren vor, durch welches es ermöglicht wird, daß die Pegel von Signa len konstant sind, die von mehreren Mobilstationen übertrgen werden. Dies wird durch Identifizieren der Ausgangssignale erzielt, die von den mehreren Mobilstationen über tragen werden, und durch selektive Verstärkung und Abschwächung der empfangenen Signale, um hierdurch die mit einem "Nah/Fern-Effekt" zusammenhängenden Schwie rigkeiten zu überwinden, die durch die voranstehend geschilderten Umstände hervor gerufen werden, nämlich daß sich ankommende Signale entlang von Wegen unglei cher Länge ausbreiten.

Allerdings ist es bei diesem Verfahren nach dem Stand der Technik äußerst schwierig, die Hochfrequenzausgangssignale der mehreren Mobilstationen so einzustellen, daß ihre jeweiligen Ausgangspegel einander gleich sind. Darüber hinaus treten bei einem Erzeugnis, welches dieses Verfahren durchführen kann, Schwierigkeiten auf, da ein hohes Ausmaß an Genauigkeit dafür erforderlich ist, diese Pegelangleichung durchzu führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Modulationsverfahren, ein Demodulationsverfahren, einen Modulator und einen Demodulator sowie eine Verwendung eines derartigen Modulators und Demodulators anzugeben, die weniger empfindlich gegenüber Feldstärkeunterschieden einer Vielzahl von Signalen von Mobilstationen am Ort der Basisstation sind.

Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche 1, 3, 5, 7 und 9 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Vorteil der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Verbesserten Aufwärtsverbindungs-Zugriffsvorrichtung in einem DS/SS-CDMA-System.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer Aufwärtsverbindung- Zugriffsvorrichtung in einem DS/SS-CDMA-System, welches die mit dem "Nah/Fern- Effekt" zusammenhängenden Probleme überwindet, die auftreten, wenn mehrere Mobilstationen auf eine Basisstation unter Verwendung einer Codeunterteilung zugreifen.

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

Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung einer Aufwärtsverbindungsvorrichtung, welche eine minimale Signalinterferenz zwischen den Signalen aufweist, wenn die Signale an einer Basisstation unter Verwendung von Identifizierungsfrequenzen demoduliert werden, die für jede Mobilstation eindeutig sind, wodurch der "Nah/Fern-Effekt" überwunden wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. 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, eine Abwärtsverbindung von einer Basisstation BS zu Mobilstationen M1-Mn herzustellen;

Fig. 3 ein Blockschaltbild, welches einen konventionellen Sender zur Herstellung einer Aufwärtsverbindung von einer n-ten Mobilstation Mn zur Basisstation BS in dem allgemeinen DS/SS-CDMA-System von Fig. 1 zeigt;

Fig. 4 ein Blockschaltbild, welches einen Sender zur Herstellung einer Aufwärts verbindung von einer Mobilstation zu einer Basisstation in einem erfindungsgemäßen DS/SS-CDMA-System zeigt; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Demodulators einer Basisstation zur Herstellung einer Aufwärtsverbindung in einem DS/SS-CDMA-Systems, welches entsprechend 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 chen.

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 dem Sender von Fig. 3 gegenüberstellen, 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) + ϕm] (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.

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 Einsetzen 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 varialben 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), welches 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 1/T so zugeordnet, 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 eine Entwicklung dieses Ausdrucks ist in der nachstehenden Gleichung (6) angegeben.

Wenn in Gleichung (6) die Größe "fkid - fmid" einer ganzzahli gen Vielfachen von 1/T 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 1/T 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.

Da 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 Integrationsperiode T des In tegrierers 72 eingesetzt wird, wodurch die Schwierigkeiten überwunden werden, die mit dem "Nah/Fern- Effekt" verbunden sind.

Da der Frequenzbereich fkid - fmid = 1/T 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 den Ausgang 76 ausgegeben werden.

Claims

1. Modulationsverfahren für eine Mobilstation in einem DS/SS-CDMA-System, wobei die Mobilstation und mehrere andere Mobilstationen mit einer Basisstation (BS) in Funkkontakt stehen, wobei das Modulationsverfahren die Schritte umfaßt:
Mischen von Basisbanddaten, die an die Basisstation (BS) übertragen werden sollen, mit einem für die Mobilstation eindeutigen PN-Code zum Erzeugen eines PN-codemodulierten Signals, dessen Bandbreite größer als die der Basisbanddaten ist;
Erzeugen einer Trägerfrequenz;
Mischen des PN-codemodulierten Signals mit der Trägerfrequenz zum Erzeugen eines Spread-Spectrum-Signals; und
Übertragen des Spread-Spectrum-Signals von einem Ausgangsport der ersten Mobilstation zu der Basisstation (BS);
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trägerfrequenz gleich einer festgesetzten Frequenz (fcu) plus einer für die Mobilstation eindeutigen Identifikationsfrequenz (fid) ist.

2. Modulationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Identifikati onsfrequenz, die mit einer der Mobilstationen (M1-Mn) verknüpft ist, von jeder anderen I dentifikationsfrequenz um eine Frequenz abweicht, die gleich einem ganzzahligen Vielfa chen eines Kehrwerts einer Integrationsperiode zum Decodieren des Spread-Spectrum- Signals ist.

3. Demodulationsverfahren für eine Basisstation (BS) in einem DS/SS-CDMA-System, wo bei die Basisstation (BS) in Funkkontakt mit mehreren Mobilstationen (M1-Mn) steht, wobei das Demodulationsverfahren ein von den Mobilstationen empfangenes Signal demoduliert, wobei das Demodulationsverfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Empfangen eines Spread-Spectrum-Signals an einem Eingangsport der Basisstation (BS); Erzeugen einer Trägerfrequenz;
Erzeugen eines für eine der mehreren Mobilstationen eindeutigen PN-Codes;
Mischen des PN-Codes mit der Trägerfrequenz zum Erzeugen eines Demodulationsträger signals;
Mischen des Demodulationsträgersignals mit dem Spread-Spectrum-Signal, um ein ge mischtes Signal zu erzeugen;
Integrieren des gemischten Signals über eine Integrationsperiode zum Erzeugen eines In tegrationsergebnisses; und
Demodulieren des Integrationsergebnisses und Ausgeben eines digitalen Signals, das von der Mobilstation gesendet wurde, für die der PN-Code eindeutig ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trägerfrequenz gleich einer festgelegten Frequenz (fcu) plus einer für die Mobilstation eindeutigen Identifikationsfrequenz (fid) ist.

4. Ein Demodulationsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede I dentifikationsfrequenz (fid), die mit einer der Mobilstationen (M1-Mn) verknüpft ist, von jeder anderen Identifikationsfrequenz um eine Frequenz abweicht, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen eines Kehrwerts der Integrationsperiode ist.

5. Modulator für eine Mobilstation in einem DS/SS-CDMA-System, wobei die Mobilstation und eine der mehreren anderen Mobilstationen (M1-Mn) in Funkkontakt mit einer Basissta tion (BS) stehen, mit:
einem PN-Codegenerator (54) zum Erzeugen eines für die Mobilstation eindeutigen PN- Codes;
einem ersten Mischer (56) zum Mischen von Basisbanddaten, die zu der Basisstation (BS) übertragen werden sollen, mit dem PN-Code zum Ausgeben eines PN-codemodulierten Signals, dessen Bandbreite größer als die der Basisbanddaten ist;
einem variablen Trägergenerator (58) zum Erzeugen eines Trägersignals; und
einem zweiten Mischer (60) zum Mischen des PN-codemodulierten Signals mit dem Trä gersignal zum Erzeugen eines Spread-Spectrum-Signals zum Übertragen zu der Basissta tion (BS);
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägersignal eine Frequenz gleich einer festgelegten Frequenz (fcu) plus einer für die Mobilstation eindeutigen Identifikationsfrequenz (fid) aufweist.

6. Modulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifikationsfrequenz (fid) der Mobilstation von jeder anderen Identifikationsfrequenz, die mit einer der anderen Mobilstationen verknüpft ist, um eine Frequenz unterscheidet, die gleich einem ganzzahli gen Vielfachen eines Kehrwerts einer Integrationsperiode ist, die verwendet wird, wenn das Spread-Spectrum-Signal demoduliert wird.

7. Demodulator für eine Basisstation (BS) in einem DS/SS-CDMA-System, wobei die Ba sisstation (BS) in Funkkontakt mit einer von mehreren Mobilstationen (M1-Mn) steht, wobei der Demodulator das übertragene Signal von einer der Mobilstationen demoduliert, mit:
einem PN-Codegenerator (64) zum Erzeugen eines für die eine der mehreren Mobilstatio nen eindeutigen PN-Codes;
einem variablen Trägergenerator (66) zum Erzeugen eines Trägersignals;
einem ersten Mischer (68) zum Mischen des PN-Codes mit dem Trägersignal zum Ausge ben eines Demodulationsträgers;
einem zweiten Mischer (70) zum Mischen eines Spread-Spectrum-Signals, das von den Mobilstationen übertragen wird, mit dem Demodulationsträger, um ein gemischtes Signal auszugeben;
einem Integrator (72) zum Integrieren des gemischten Signals und zum Ausgeben eines integrierten Signals (Z(t)); und
einer Entscheidungsschaltung (74) zum Rückgewinnen eines digitalen Signals, das von der Mobilstation gesendet wurde, für die der PN-Code eindeutig ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägersignal eine Frequenz gleich einer festgelegten Frequenz (fcu) plus einer für die Mobilstation eindeutigen Identifikationsfrequenz (fid) hat.

8. Demodulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Identifikations frequenzen (fid), die mit einer der Mobilstationen verknüpft ist, von jeder anderen Identifika tionsfrequenz um eine Frequenz abweicht, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen eines Kehrwerts einer Integrationsperiode des Integrators (72) ist.

9. Verwendung eines Modulators nach Anspruch 5 oder 6 in den Mobilstationen und/oder eines Demodulators nach Anspruch 7 oder 8 in der Basisstaton eines DS/SS-CDMA- Systems.