DE69920388T2

DE69920388T2 - Mehrträgerkommunikationsverfahren, Sender und Empfänger

Info

Publication number: DE69920388T2
Application number: DE69920388T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Sakoda; Mitsuhiro Suzuki; Tomoya Yamaura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2019-07-10
Also published as: EP1014609A1; WO2000003508A1; US6563881B1; DE69920388D1; EP1014609B1; KR20010023901A; JP4310920B2; KR100620087B1; EP1014609A4

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsverfahren bei der digitalen Funkkommunikation, welches geeignet ist für die Anwendung in einem Funkkommunikationssystem, wie einem Funk-Telefonsystem, beispielsweise unter Verwendung eines zellularen Systems, sowie auf einen Sender und Empfänger, bei denen das Kommunikationsverfahren angewandt ist.
Hintergrund-Technik
Als ein konventionelles Kommunikationssystem zur gemeinsamen Nutzung eines breiten Frequenzbandes unter einer Vielzahl von Nutzern und zur effizienten Durchführung einer Kommunikation, wie als Funk-Telefonsystem, gibt es beispielsweise das DS-CDMA-System (Direkt-Sequenz-Code-Vielfachzugriff-System). Bei diesem DS-CDMA-System wird eine Sende- bzw. Übertragungssignalsequenz durch einen Code gespreizt (multipliziert), um ein Breitbandsignal zu erzeugen, und dieses Signal wird übertragen. Ferner wird auf einer Empfangsseite ein empfangenes Signal durch denselben Spreizcode wie jenem der Sendeseite multipliziert, um einen als Entspreizung genannten Effekt hervorzurufen. Lediglich eine gewünschte Signalkomponente wird somit aus dem empfangenen Signal extrahiert.
1 zeigt eine Übertragungsanordnung in einem zellularen Funkkommunikationssystem, bei dem das konventionelle DS-CDMA-System angewandt worden ist. Ein an einem Eingangsanschluss 1 erhaltener Informationsbitstrom wird einer Verarbeitung unterzogen, wie einer Codierung und einer Verschachtelung in einer Codierungseinheit 2, und sodann wird er einem Multiplizierer 3 zugeführt und in diesem mit einem Code multipliziert und gespreizt, der zur Kanalzuteilung vorgesehen ist und der an einem Anschluss 3a erhalten wird. Der gespreizte Bitstrom wird in einem Multiplizierer 4 einer nachfolgenden Stufe mittels eines langen Codes randomisiert, der an einem Anschluss 4a erhalten wird, und danach wird der betreffende Bitstrom in einer Symbol-Abbildungseinheit 5 in ein Übertragungssymbol abgebildet. Hinsichtlich dieses Abbildungsverfahrens gibt es verschiedene Verfahren bzw. Techniken, die vom Kommunikationssystem abhängen.
Das in der Symbol-Abbildungseinheit 5 abgebildete Übertragungssignal wird in einem Addierer 6 mit Übertragungssignalen von anderen Systemen auf Gelegenheits-Anforderungen hin einer Multiplexverarbeitung unterzogen, an eine Übertragungs-Verarbeitungseinheit 7 abgegeben, einer Hochfrequenz-Verarbeitung, wie einer Modulation darin unterzogen, danach in der Frequenz in ein Frequenzband umgesetzt, welches durch Funk zu übertragen ist, und von einer Antenne 8 per Funk übertragen.
Nunmehr sei angenommen, dass der Informationsbitstrom, der am Eingangsanschluss 1 erhalten wird, beispielsweise 8 kBits pro Sekunde beträgt und in der Codierungseinheit 2 mit einer Codierungsrate von 1/2 codiert wird. Die Bitrate des codierten Bits wird 16 kBits pro Sekunde. Falls das codierte Bit mit einem Spreizungsfaktor von 64 in dem Multiplizierer 3 gespreizt wird, wird ein Bitstrom von 1024 kcps (wobei cps Chip pro Sekunde bedeutet) erhalten. Falls der Informationsbitstrom in der Bitrate unterschiedlich ist, kann die Bitrate des Übertragungssignals dadurch konstant gemacht werden, dass der in dem Multiplizierer 3 zu benutzende Spreizungsfaktor geändert wird.
Ferner können bezüglich anderer in dem Addierer 6 hinzugefügter Übertragungssysteme ebenso verschiedene Informationsbitströme als Informationsbitströme gemischt werden, die den Co dierungseinheiten 2 der betreffenden Übertragungssysteme zugeführt werden, vorausgesetzt, der Bitstrom des dem Addierer 6 zugeführten Übertragungssignals ist konstant.
Nunmehr wird eine Konfiguration bzw. Anordnung für den Empfang des Signals, welches der Übertragungsverarbeitung unter Verwendung des konventionellen DS-CDMA-Systems unterzogen ist, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Ein Signal eines bestimmten Frequenzbandes, welches mittels einer Antenne 11 empfangen wird, wird in einer Empfangsverarbeitungseinheit 12 einer Frequenzumsetzung unterzogen, um ein Zwischenfrequenzsignal zu bilden. Das empfangene Signal, das so der Frequenzumsetzung unterzogen ist, wird demoduliert, um eine Basisband-Symbolsequenz zu liefern. Aus dieser Symbolsequenz wird ein empfangener Bitstrom in einer Bit-Extrahiereinheit 13 extrahiert. Der so extrahierte empfangene Bitstrom wird einem Multiplizierer 14 zugeführt und mittels eines an einem Anschluss 14a erhaltenen langen Codes multipliziert und entwürfelt. Das multiplizierte Ausgangssignal des Multiplizierers 14 wird einem Multiplizierer 15 zugeführt und mit einem an einem Anschluss 15a erhaltenen Entspreizungscode multipliziert. Die Entspreizungsverarbeitung wird so durchgeführt, und ein codierter Bitstrom wird erhalten. Der codierte Bitstrom wird in einer Decodierungseinheit 16 decodiert, und an einem Anschluss 17 wird ein Informationsbitstrom erhalten.
Falls ein Signal in dem Fall, dass der oben beschriebene Informationsbitstrom von 8 kbps übertragen wird, als Bitstrom von 1024 kcps von der Anordnung gemäß 2 empfangen wird, wird das Signal sodann in dem Multiplizierer 15 mit einem Entspreizungsfaktor 64 entspreizt, und es wird ein Informationsbitstrom von 8 kbps erhalten. Falls der Entspreizungsfaktor des Entspreizungscodes, der am Anschluss 15a erhalten wird, geändert wird, dann kann ferner mit einem Informationsbitstrom einer unterschiedlichen Bitrate zurechtgekommen werden.
In der soweit gegebenen Beschreibung ist der Fall beschrieben worden, dass Informationsbitströme einer Vielzahl von Bitraten gemischt und unter Anwendung des DS-CDMA-Systems per Funk übertragen werden. Außerdem ist es jedoch in dem Fall, dass die betreffenden Bitströme per Funk unter Anwendung des TDMA-Systems (Zeitmultiplex-System mit Vielfachzugriff) übertragen werden, ebenfalls möglich, Informationsbitströme einer Vielzahl von Bitraten zu mischen. 3 veranschaulicht in einem Diagramm den Aufbau bzw. die Struktur eines Rahmens im Falle einer 8-TDMA-Struktur, bei der ein Rahmen aus acht Zeitschlitzen gebildet ist, die vom Zeitschlitz 1 bis zum Zeitschlitz 8 reichen.
Nunmehr sei angenommen, dass Zeitschlitze bzw. Schlitze in dem Fall, dass die Übertragungsrate pro Zeitschlitz 8 kbps beträgt, zuzuteilen sind, beispielsweise die Zeitschlitze 1 und 2, die Nutzern A bzw. B mit einer Übertragungsrate von 8 kbps zugeteilt werden, und dass eine Kommunikation mit der Übertragungsrate von 8 kbps unter Heranziehung des Zeitschlitzes bzw. Schlitzes 1 oder 2 durchgeführt wird. Ferner werden zwei Zeitschlitze bzw. Schlitze, die aus dem Zeitschlitz bzw. Schlitz 3 und dem Zeitschlitz bzw. Schlitz 4 bestehen, einem Nutzer C zugeteilt, der eine Übertragungsrate von 16 kbps hat, und es wird eine Kommunikation mit 16 kbps durchgeführt. Ferner sind vier Zeitschlitze bzw. Schlitze, bestehend aus den Zeitschlitzen 5 bis 8, einem Nutzer D zugeteilt, der eine Übertragungsrate von 32 kbps hat, und es wird eine Kommunikation mit 32 kbps vorgenommen. Entsprechend der Übertragungsrate zur Zeit einer Übertragungsanforderung von dem jeweiligen Nutzer legt somit eine Basisstation oder dergleichen die Anzahl der Zeitschlitze in einem Rahmen für den jeweiligen Nutzer variabel fest. Infolgedessen ist es möglich, mit dem TDMA-System durch Anpassen der Informationsbitströme zurechtzukommen, die eine Vielzahl von Bitraten gemischt aufweisen, und die betreffenden Bitströme per Funk zu übertragen.
Außerdem wird in dem Fall, dass eine Funkübertragung unter Heranziehung eines Multiträgersystems ausgeführt wird, welches als OFDM-System (orthogonales Frequenzmultiplex-System) bezeichnet wird, beispielsweise eine in 4 dargestellte Anordnung bzw. Konfiguration eines Standes der Technik als Übertragungsaufbau bzw. -konfiguration verwendet. Diese Konfiguration ist eine Konfiguration, die beim DAB (der digitalen Audio-Aussendung) angewandt wird. Ein an einem Anschluss 21 erhaltener Informationsbitstrom wird einer Verarbeitung unterzogen, wie einer Codierung in einer Codierungseinheit 22, und danach wird der betreffende Bitstrom in einer Symbol-Abbildungseinheit 23 in (zu) Übertragungssymbole(n) abgebildet. Die Übertragungssymbole werden einer Mischschaltung 24 zugeführt und in dieser mit anderen Übertragungsdaten einer Multiplexverarbeitung unterzogen. Hinsichtlich der hier durchgeführten Multiplexverarbeitung werden die Übertragungsdaten einfach in Reihe angehängt, um einen Multiplex-Symbolstrom zu erzeugen. Falls beispielsweise Symbole mit 64 kbps pro Kanal einer Multiplexverarbeitung mittels 18 Kanälen unterzogen werden, wird die Übertragungsrate des Multiplex-Symbolstromes dann 64 kbps × 18 = 1152 kbps.
Dieser Multiplex-Symbolstrom wird einer Symbol-Neuordnung unterzogen, die durch eine Frequenz-Verschachtelung in einer Frequenzumsetzungseinheit 25 ausgeführt wird. Infolgedessen sind die Symbole der betreffenden Kanäle gestreut angeordnet. Der neu geordnete Symbolstrom wird durch eine inverse Fourier-Transformationsverarbeitung in einer Invers-Fourier-Transformationsschaltung (IFFT-Schaltung) 26 in ein Mehr- bzw. Multiträgersignal, welches auf der Frequenzachse angeordnet ist, umgesetzt. Das Ausgangssignal dieser IFFT-Schaltung 26 wird einer Funkübertragungsverarbeitung in einer Funkübertragungseinheit 27 unterzogen und per Funk in einem bestimmten Frequenzband übertragen.
Hinsichtlich einer Konfiguration bzw. einer Anordnung der Empfangsseite für dieses Multiträgersignal wird ein Signal eines gewünschten Frequenzbandes, das von einer Antenne 31 empfangen wird, in einer Empfangsverarbeitungseinheit 32, wie in 5 veranschaulicht, in ein Basisbandsignal umgesetzt. Hier ist die Basisband-Signalkomponente des Multiträgersignals ein Signal, welches Informationsteile enthält, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Daher wird das Multiträgersignal einer schnellen Fourier-Transformationsschaltung (FFT-Schaltung) 33 zugeführt und einer Fourier-Transformationsverarbeitung unterzogen. Infolgedessen werden Sub- bzw. Hilfsträger, die auf der Frequenzachse angeordnet sind, extrahiert. Zu diesem Zeitpunkt werden die durch die Fourier-Transformationsverarbeitung abgegebenen Symbole zu Hilfsträgern des gesamten empfangenen Signalbandes.
Das transformierte Signal der Hilfsträger wird einer Symbol-Auswahleinheit 34 zugeführt. von vorhandenen Symbolpositionen eines gewünschten Kanals, die durch die Frequenz-Verschachtelung angeordnet sind, welche auf der Sendeseite durchgeführt ist, werden Symbole extrahiert. Ein so extrahierter Symbolstrom wird einer Bit-Extraktionseinheit 35 zugeführt, in der ein codierter Bitstrom extrahiert wird. Dieser codierte Bitstrom wird einer Decodierungseinheit 36 zugeführt, und an einem Ausgangsanschluss 37 wird ein Informationsbitstrom erhalten.
Bei diesem konventionellen OFDM-System wird eine Multiplexverarbeitung dadurch vorgenommen, dass Symbole unterschiedlicher Kanäle den jeweiligen Hilfsträgern zugeteilt werden. Daher führt die Fourier-Transformationsschaltung (FFT-Schaltung), die der Empfänger besitzt, eine Transformationsverarbeitung bezüglich der Symbole aus, die sämtlichen multiplexmäßig verarbeiteten und übertragenen Kanälen entsprechen, und nach der Transformation wird eine Kanalauswahl vorgenommen.
In der EP-A-0.841.762, auf der die Oberbegriffe der Ansprüche 1, 8 und 13 basieren, ist ein Kommunikationsverfahren in einem Multiträgerformat erörtert. Das Frequenzintervall zwi schen Hilfsträgern ist bzw. wird auf das Zweifache des üblichen Frequenzintervalls festgelegt, wenn Aufwärtsverbindungs-Steuerdaten übertragen werden. Dies ermöglicht eine zuverlässigere Übertragung von Steuerdaten.
Die US 5.285.474 bezieht sich auf ein Verfahren zur Entzerrung eines Multiträgersignals. Eine Übungssequenz wird wiederholt über den Kanal zum Empfänger gesendet, und Entzerrerparameter werden solange aktualisiert, bis ein bestimmter Konvergenzzustand ermittelt wird.
In der WO 98/10542 ist ein CDMA/OFDMA-Übertragungs- und -Empfangsverfahren erörtert. Ein Hilfsträgersatz wird jedem Signal oder Nutzer zugewiesen. Dies ermöglicht es, einen gewünschten Signalsatz für eine Multinutzer-Ermittlung oder lediglich ein Signal auszuwählen, um es für eine Ermittlung abzutrennen.
In dem Kommunikationssystem eines zellularen Systems, bei dem das oben beschriebene DS-CDMA-System angewandt worden ist, ist eine Datenübertragung mit einer variablen Rate dadurch möglich gemacht, dass das benutzte Frequenzband festgelegt wird und dass der Spreizungsfaktor variiert wird. Durch Festlegen des benutzten Frequenzbereiches wird es möglich, ein Terminalgerät bzw. Endgerät zu bilden, welches einen Dienst mit variabler Bitrate durch Verwendung lediglich einer einzigen Hochfrequenzschaltung bereitstellt.
In dem DS-CDMA-System ist jedoch das Kommunikationssteuerungssystem sehr kompliziert. In dem Fall, dass es beispielsweise auf ein zellulares System angewandt wird, ist es notwendig, eine vollautomatische Verarbeitung zum Durchschalten über die Basisstation, die Übertragungs-Leistungssteuerung zur Verhinderung jeglicher Interferenz mit einer anderen Kommunikation innerhalb des Systems und dergleichen mit sehr hoher Genauigkeit durchzuführen. In dem DS-CDMA-System nutzen überdies grundsätzlich sämtliche Kanäle dasselbe Frequenz band, und eine Orthogonalität von Kanälen ist nicht vorhanden. Daher weist das DS-CDMA-System ein Risiko dahingehend auf, dass das gesamte System sogar dann nicht funktioniert, wenn ein Endgerät vorhanden ist, in welchem die Übertragungs-Leistungssteuerung nicht richtig durchgeführt wird. Es kann nicht gesagt werden, dass das System zur Vornahme einer komplizierten Verarbeitung, wie einer variablen Übertragungsrate, geeignet ist.
Überdies muss in dem Fall, in welchem eine Verarbeitung mit variabler Übertragungsrate bei dem DS-CDMA-System angewandt wird, im Hinblick auf den Demodulationsteil sogar dann, wenn ein Endgerät, welches eine Kommunikation bei einer niedrigen Übertragungsrate von ungefähr einigen Kilobits pro Sekunde vornimmt, eine Rechenverarbeitung ausgeführt werden, die äquivalent ist jener eines Endgerätes, welches eine Kommunikation mit der höchsten Übertragungsrate durchführt, die in dem System möglich ist. Infolgedessen steigt der Anteil der Rechenverarbeitung in dem Endgerät signifikant an.
Andererseits ist in dem Fall, dass die variable Übertragungsrate in einem Kommunikationssystem implementiert ist, bei dem das oben beschriebene TDMA-System angewandt ist, die maximale Übertragungsrate pro Kanal grundsätzlich auf (Bitrate zur Zeit, zu der ein Zeitschlitz zugeteilt wird] × [Anzahl der TDMAs] begrenzt. Die obere Grenze und die untere Grenze der Übertragungsrate sind durch die Anzahl der TDMAs festgelegt. In dem Fall, dass der Variationsbereich der Übertragungsrate sehr groß ist, wie etwa mehrere Kilobits pro Sekunde bis etwa 100 Kilobits pro Sekunde bzw. kbps, ist es daher im Wesentlichen unmöglich, mit der Übertragungsrate, die ein Nutzer wünscht, lediglich durch eine Zeitschlitzzuweisung zurecht zu kommen. Es ist nicht unmöglich, wenn eine sehr große Anzahl von Zeitschlitzen in einem Rahmen vorgesehen ist. Unter dem Gesichtspunkt der Kommunikationssteuerung oder dergleichen ist dies jedoch nicht praktisch.
Darüber hinaus wird in dem Fall, dass eine Multiplexverarbeitung unter Heranziehung einer variablen Übertragungsrate in einem Kommunikationssystem implementiert ist, bei dem das oben beschriebene konventionelle OFDM-System angewandt wird, eine Multiplexverarbeitung durch Zuweisung von Symbolen unterschiedlicher Kanäle zu den jeweiligen Hilfsträgern durchgeführt. Die Fourier-Transformationsschaltung, die in dem Empfänger enthalten ist, muss bzw. braucht eine Transformationsverarbeitung bezüglich der Symbole auszuführen, die sämtlichen multiplexmäßig verarbeiteten und übertragenen Kanälen entsprechen. Dies führt zu einem Problem, dass eine große Menge an Transformationsverarbeitung erforderlich ist.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Informations-Kommunikationsverarbeitung in einer Kommunikationseinrichtung, wie in einem Empfänger mit einer minimalen Verarbeitungsmenge zu ermöglichen, die von ihr selbst benötigt wird, wenn eine Multiplexverarbeitung von Kanälen erfolgt, über die eine Kommunikation mit verschiedenen Übertragungsraten erfolgt.
Ein Kommunikationsverfahren gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:
Festlegen einer Vielzahl von Kanälen (CH1, CH2, CH3, CH4) in einem bestimmten Band und Durchführen einer Kommunikation in jedem der festgelegten Kanäle (CH1, CH2, CH3, CH4) durch Nutzung eines Multiträgersignals mit Übertragungssymbolen, die auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilt sind, wobei die Hilfsträger durch ein Referenz-Frequenzintervall getrennt sind. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskanäle des jeweiligen Kanals (CH1, CH2, CH3, CH4) auf einer Frequenzachse auf die Hilfsträger innerhalb des Multiträgersignals in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2, wobei N eine beliebige positive Zahl ist, in Bezug auf das Referenz-Frequenzintervall verteilt sind und dass der Wert von N in Abhängigkeit von der Übertragungsdatenbitrate des betreffenden Kanals variabel festgelegt wird.
In einem Übertragungssignal, welches aus einem Multiträgersignal gebildet ist, das Multiplexkanäle aufweist, sind daher Übertragungssymbole des jeweiligen Kanals in einem bestimmten Frequenzintervall angeordnet. Auf der Sendeseite kann daher eine Verarbeitung zur Bildung eines Multiplex-Übertragungssignals einfach ausgeführt werden. Darüber hinaus können eine Extraktion lediglich der Signale des jeweiligen Kanals und eine Verarbeitung für den Empfang vorgenommen werden. Die Anordnung auf der Empfangsseite kann vereinfacht sein. Überdies wird im Falle der Anwendung auf eine Funkkommunikation eine Breitbandkommunikation mit breiten Hilfsträgerintervallen ausgeführt, und infolgedessen wird es außerdem möglich, einen Frequenz-Diversity-Effekt zu erzielen. Es ist außerdem einfach, Daten mit unterschiedlichen Bitraten gemischt zu übertragen.
Vorzugsweise wird die Kommunikation bei dem Kommunikationsverfahren gemäß dem ersten Aspekte als Funkkommunikation festgelegt. Da eine Breitbandkommunikation mit breiten Hilfsträgerintervallen vorgenommen wird, wird es daher außerdem möglich, einen Frequenz-Diversity-Effekt zu erzielen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kommunikationsverfahren gemäß der Erfindung auf eine Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Endgerät angewandt; ein Kanal von Abwärts-Kanälen, die von der Basisstation aus übertragen werden, wird als Pilot- bzw. Steuerkanal gesichert, während die übrigen Kanäle als Verkehrskanäle genutzt werden; in der Basisstation wird ein bekanntes Signal unter Heranziehung des Pilotkanals übertragen; in dem Endgerät wird eine Entzerrungs- bzw. Ausgleichsverarbeitung eines Übertragungspfades von Symbolen, die über den genannten Verkehrskanal empfangen werden, unter Heranziehung der Symbole ausgeführt, die über den Pilotkanal empfangen werden, und es wird eine synchrone Ermittlung der Symbole vorgenommen, die der Ausgleichsverarbeitung unterzogen sind. Infolgedessen kann eine Ausgleichsverarbeitung der Übertragungssignale leicht und günstig bzw. vorteilhaft ausgeführt werden können.
Vorzugsweise wird ein bei dem Kommunikationsverfahren gemäß der Erfindung zu übertragendes Signal einem Frequenzspringen dadurch unterzogen, dass ein Kanal als eine Einheit oder eine Frequenz als eine Einheit herangezogen werden. Infolgedessen können multiplexmäßig verarbeitete Signale gespreizt und effizient übertragen werden, und ein günstiger Übertragungszustand kann sichergestellt werden.
Vorzugsweise umfasst das Kommunikationsverfahren ferner die Durchführung einer Differenzial- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern aus den Hilfsträgern, die dem jeweiligen Kanal zugeteilt sind, und danach die Vornahme einer Übertragung sowie die Durchführung einer Differenzial- bzw. Differenzdemodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern auf einer Empfangsseite. Infolgedessen wird ein Multiträgersignal unter Heranziehung von Hilfsträgern der jeweiligen bestimmten Anzahl als Kanalanordnung gebildet. Da die Differenzial- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern des jeweiligen Kanals ausgeführt wird, wird es überdies möglich, eine Übertragungs- bzw. Sendeverarbeitung und Empfangsverarbeitung unter Heranziehung lediglich von Signalen des jeweiligen Kanals auszuführen.
Vorzugsweise wird auf einer Übertragungs- bzw. Sendeseite eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern auf einer Frequenzachse anstelle einer Differenzial- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern von den Hilfsträgern ausgeführt, die dem jeweiligen Kanal zugeteilt sind, und auf einer Empfangsseite wird eine Differenzial- bzw. Differenzdemodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern auf einer Frequenzachse anstelle einer Differenzial- bzw. Differenzdemodulation zwischen benach barten Hilfsträgern aus den Hilfsträgern ausgeführt, die dem jeweiligen Kanal zugeteilt sind. Infolgedessen wird eine Übertragungsverarbeitung auch auf Grund einer Verarbeitung möglich, die auf der Anordnung von Hilfsträgern auf der Frequenzachse basiert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Sender bereitgestellt, umfassend Einrichtungen zur Erzeugung eines Multiträgersignals mit Übertragungssymbolen, die auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilt sind, wobei die Hilfsträger durch ein Referenz-Frequenzintervall getrennt sind, Einrichtungen zur Verteilung der Übertragungssymbole auf einer Frequenzachse in einem Kanal des betreffenden Multiträgersignals auf die Hilfsträger in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2 (wobei N eine beliebige positive Zahl ist) in Bezug auf das Referenz-Frequenzintervall. Dieser Sender ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Verteilung ferner im Stande sind, den Wert von N entsprechend der Übertragungsdatenbitrate des Kanals variabel festzulegen, und dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die das erzeugte Multiträgersignal als einen bzw. in einem bestimmten Kanal unter einer Vielzahl von Kanälen überträgt, welche in einem bestimmten Band festgelegt sind.
Als Ergebnis wird ein Übertragungssymbole des jeweiligen Kanals aufweisendes Multiträgersignal, welches in bestimmten Frequenzintervallen angeordnet ist und Multiplexkanäle aufweist, übertragen. Die Übertragungssignale des jeweiligen Kanals können durch eine festliegende Verarbeitung geordnet bzw. angeordnet werden. Ein derartiges Übertragungssignal, welches eine leichte Multiplexverarbeitung mittels einer einfachen Verarbeitung ermöglicht, kann gebildet werden.
Außerdem wird es einfach, Daten mit gemischten unterschiedlichen Bitraten zu übertragen.
Vorzugsweise werden in dem Sender gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung Übertragungssymbole einer Vielzahl von Kanälen individuell erzeugt, und danach wird eine multiplexmäßig bereitgestellte Symbolsequenz durch Anordnen der Symbole der jeweiligen Kanäle erzeugt. Die Multiträgersignal-Erzeugungsverarbeitung bezüglich der erzeugten multiplexmäßig bereitgestellten Symbolsequenz wird kollektiv vorgenommen, und eine Übertragungsverarbeitung bezüglich einer Vielzahl von Kanälen wird kollektiv vorgenommen. Infolgedessen kann die Übertragungsverarbeitung einer Vielzahl von Kanälen unter Heranziehung einer einfachen Konfiguration bzw. eines einfachen Aufbaus kollektiv vorgenommen werden.
Vorzugsweise werden in dem Sender gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung Übertragungssymbole erzeugt, und die erzeugten Übertragungssymbole werden als ein Signal auf einer Zeitachse herangezogen, und danach wird eine Verarbeitung zur Faltung eines Frequenzversatzes entsprechend einem der eigenen Station zugeteilten Kanal ausgeführt. Infolgedessen kann eine Verarbeitung zur Übertragung bei einer gewünschten Frequenz unter Heranziehung einer einfachen Konfiguration bzw. eines einfachen Aufbaus vorteilhaft ausgeführt werden.
Vorzugsweise wird in dem Sender gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ein bekanntes Signal durch Nutzung eines Kanals aus einer Vielzahl von Übertragungskanälen als Pilotkanal übertragen, und eine Übertragungsverarbeitung wird unter Heranziehung der übrigen Kanäle als Verkehrskanäle ausgeführt. Infolgedessen kann eine Übertragungssteuerung auf der Basis des bekannten Signals vorteilhaft ausgeführt werden, welches über den Pilotkanal übertragen wird.
Vorzugsweise enthält der Sender gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung eine Frequenzspringeinrichtung zur Ausführung eines Frequenzspringens bezüglich des erzeugen Multiträgersignals durch Heranziehen eines Kanals als Einheit oder durch Heranziehen eines bestimmten Frequenzbandes als Einheit. Infolge dessen wird ein Frequenz-/Interferenz-Diversity-Effekt erzielt, was zu einer zufriedenstellenderen Übertragung führt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung sind Einrichtungen zum Empfangen eines Multiträgersignals mit auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilten Übertragungssymbolen vorgesehen, wobei die Hilfsträger durch ein Referenz-Frequenzintervall getrennt sind. Ferner sind Einrichtungen zur Durchführung einer Empfangsverarbeitung bezüglich der in einem Kanal empfangenen Übertragungssymbole vorgesehen, die auf die Hilfsträger innerhalb des Multiträgersignals in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2 (wobei N eine beliebige positive Zahl ist) in Bezug auf das Referenz-Frequenzintervall verteilt sind. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Durchführung des Empfangs ferner Kanäle zu empfangen im Stande sind, für die der Wert von N entsprechend der Übertragungsdatenbitrate des Kanals variabel festgelegt ist. Infolgedessen können Multiträgersignale, bei denen Übertragungssymbole des jeweiligen Kanals in bestimmten Frequenzintervallen angeordnet sind und die Multiplexkanäle aufweisen, empfangen werden. Durch Extrahieren von Übertragungssymbolen in dem bestimmten Frequenzintervall und durch Ausführen einer Empfangsverarbeitung kann ein Signal eines gewünschten Empfangskanals erhalten werden. Aus einem multiplexmäßig verarbeiteten und übertragenen Signal kann ohne weiteres ein Signal eines gewünschten Kanals erhalten werden.
Vorzugsweise werden in dem Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung aus sämtlichen Symbolen, die in einer für die Kommunikation benutzten Bandbreite übertragen werden bzw. sind, lediglich Symbole eines Kommunikationskanals, der von einer Sendeseite her übertragen ist, aus dem empfangenen Signal extrahiert, und die extrahierten Symbole werden einem Kanal-Decoder zur Decodierung zugeführt. Infolgedessen kann eine Empfangsverarbeitung lediglich von benötigten Symbolen effizient ausgeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt in dem Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung eine Abtastung eines empfangenen Signals mit einer Abtastrate, die durch eine Bandbreite des empfangenen Signals bestimmt ist. Ferner erfolgt eine Addition oder Subtraktion bezüglich abgetasteter Symbole, wobei ein gewünschter Empfangskanal ausgewählt wird, um die Anzahl von an eine nachfolgende Stufe abgegebenen Symbole zu verringern, und wobei eine geforderte minimale Abtastrate, die durch eine maximale Bitrate zur Zeit eines Empfangs festgelegt ist, bestimmt wird. Bezüglich der empfangenen Daten, die eine Anzahl von Symbolen aufweisen, welche der geforderten minimalen Abtastrate entspricht, wird eine Empfangsverarbeitung ausgeführt. Infolgedessen können empfangene Daten, bei denen die Anzahl der Symbole der geforderten minimalen Abtastrate entspricht, effizient erhalten werden.
Vorzugsweise enthält der Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung eine Korrektureinrichtung zum Multiplizieren von Daten zumindest eines Empfangskanals mit einem Sinuswellenversatz-Korrektursignal, wenn eine Vielzahl von Empfangskanälen als Ergebnis ausgewählt worden ist, wobei ein zwischen Daten des jeweiligen empfangenen Kanals enthaltener Versatz einfach beseitigt werden kann.
Vorzugsweise verfügt in dem Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung eine Empfangsverarbeitungseinrichtung zur Durchführung einer Empfangsverarbeitung bezüglich der empfangenen Daten über eine Verarbeitungsfähigkeit, die durch eine maximale Bitrate bestimmt ist. Dabei werden dann, wenn eine Kommunikation bei einer Bitrate durchgeführt wird, die niedriger ist als die genannte maximale Bitrate, lediglich gewünschte Bits extrahiert. Infolgedessen kann eine zur Zeit der Kommunikation verarbeitete Datenmenge unter Heranziehung einer niedrigen Bitrate reduziert werden.
Vorzugsweise sind in dem Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung Empfangsverarbeitungseinrichtungen eines Pilot kanals und Empfangsverarbeitungseinrichtungen von Verkehrskanälen vorgesehen, und die Empfangsverarbeitungseinrichtungen der Verkehrskanäle führen eine Verkehrspfad-Ausgleichsverarbeitung bezüglich eines Übertragungspfades von empfangenen Symbolen eines Verkehrskanals unter Heranziehung von Symbolen eines bekannten Signals durch, welches durch die Empfangsverarbeitungseinrichtungen des Pilotkanals empfangen ist. Infolgedessen kann die Ausgleichsverarbeitung des Übertragungspfades der empfangenen Signale eines Verkehrskanals in vorteilhafte Weise auf der Basis des empfangenen Signals des Pilotkanals ausgeführt werden, was zu einer guten Empfangsverarbeitung führt.
Vorzugsweise enthält der Empfänger gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung eine Frequenzspringeinrichtung zur Ausführung eines Frequenzspringens bezüglich eines empfangenen Signals durch Heranziehen eines Kanals als Einheit oder durch Heranziehen eines bestimmten Frequenzbandes als Einheit. Infolgedessen kann eine Empfangsverarbeitung des Übertragungs- bzw. Sendesignals, welches einem Frequenzspringen unterzogen worden ist, korrekt ausgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungsverarbeitung eines konventionellen DS-CDMA-Systems.
2 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangsverarbeitung eines konventionellen DS-CDMA-Systems.
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Multiplexbildung bei dem konventionellen TDMA-System.
4 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungsverarbeitung eines konventionellen OFDM-Systems.
5 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangsverarbeitung eines konventionellen OFDM-Systems.
6 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungsanordnung bzw. -konfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung von Beispielen eines Einfügungszustands und eines Extraktionszustands von Null-Symbolen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangskonfiguration bzw. -anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel einer Symbolanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel, bei dem eine Verarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem TDMA-System angewandt wird.
11 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungskonfiguration bzw. -anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein Beispiel einer Mischschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel eines gemischten Zustands gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungskonfiguration bzw. -anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel eines gemischten Zustands gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungskonfiguration bzw. -anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Konfigurations- bzw. Aufbaubeispiel einer internen Kanalauswahleinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Anordnungsbeispiel bezüglich Hilfsträger gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangskonfiguration bzw. -anordnung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein Beispiel einer Aufteilungsschaltung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 veranschaulicht in einem Diagramm ein Beispiel eines Aufteilungszustands gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangskonfiguration bzw. -anordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
23 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein Beispiel einer Kanalauswahleinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
24 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel einer Verarbeitung, die in der Kanalauswahleinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
25 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein weiteres Beispiel der Kanalauswahleinheit.
26 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein noch weiteres Beispiel der Kanalauswahleinheit.
27 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Übertragungskonfiguration bzw. -anordnung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
28 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Empfangskonfiguration bzw. -anordnung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
29 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel einer Übertragungssymbolanordnung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
30 veranschaulicht in einem Konfigurations- bzw. Aufbaudiagramm ein Beispiel einer Kanalauswahleinheit gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
31 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung ein Beispiel einer Hilfsträgeranordnung, die durch eine andere Verarbeitung bei den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
32 veranschaulicht in einem Diagramm zur Beschreibung eine Frequenzspringverarbeitung, die bei den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Beste Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 wird nachstehend eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem eines zellularen Systems angewandt. 6 zeigt eine Übertragungs- bzw. Sendeanordnung der Basisstationsseite oder der Endgeräteseite in dem System des vorliegenden Beispiels. Diese Anordnung bzw. dieser Aufbau ist geeignet, um Daten mit Datenraten von vier Klassen, d.h. mit 32 kbps, 64 kbps, 96 kbps und 128 kbps als Übertragungsdaten zu übertragen.
Ein Informationsbitstrom mit einer der oben beschriebenen Übertragungsraten, der an einem Anschluss 101 erhalten wird, wird einer Codierungsverarbeitung, wie einer Codierung und Verschachtelung in einer Codierungseinheit 102 unterzogen. Der Informationsbitstrom wird somit mit einer bestimmten Codierungsrate, wie mit einer Codierungsrate von 1/2 codiert. Jedes in der Codierungseinheit 102 codierte Bit wird einer Symbol-Abbildungseinheit 103 zugeführt und darin auf Übertragungssymbolen abgebildet. Hinsichtlich der hier ausgeführten Abbildungsverarbeitung bezüglich der Übertragungssymbole kann eine Verarbeitung, wie eine QPSK-Verarbeitung, eine 8-PSK-Verarbeitung oder eine 16-QAM-Verarbeitung angewandt werden. Alternativ kann in einigen Fällen eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation auf der Frequenzachse oder auf der Zeitachse ausgeführt werden.
Die in dieser Symbol-Abbildungseinheit 103 erzeugten Übertragungssymbole werden einer Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 zugeführt. In der Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 wird eine Verarbeitung vorgenommen, um die Symbolrate ständig gleich der maximalen Übertragungsrate (hier einer Rate entsprechend 128 kbps) zu bilden, und zwar unabhängig von der Übertragungsrate des ursprünglichen Informationsbitstromes durch re gelmäßiges Einfügen von eine Amplitude (Energie) von Null aufweisenden Symbolen in Abhängigkeit von der zu diesem Zeitpunkt erzielten Übertragungsrate.
7 zeigt Beispiele des Einfügungszustandes der Null-Symbole. Symbolpositionen, die jeweils durch eine Kreis-Markierung bezeichnet sind, stellen Symbolpositionen von Original-Übertragungsdaten bzw. -Sendedaten dar. Symbolpositionen, die jeweils durch eine Kreuz-Markierung bezeichnet sind, stellen Positionen von Symbolen 0 dar, die in der Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 eingefügt sind. In dem Fall, dass beispielsweise die Übertragungsrate des Informationsbitstroms gegeben ist mit 32 kbps, werden drei Null-Symbole zwischen die ursprünglichen Symbole eingefügt, wie dies in 7A gezeigt ist. Der Informationsbitstrom wird somit zu Übertragungsdaten konvertiert, die eine Anzahl von Symbolen entsprechend 128 kbps aufweisen (das ist das Vierfache). Darüber hinaus wird in dem Fall, dass die Übertragungsrate des Informationsbitstroms gegeben ist mit 64 kbps, ein Null-Symbol zwischen die ursprünglichen Symbole eingefügt, wie dies in 7B veranschaulicht ist. Der Informationsbitstrom ist somit zu Übertragungsdaten umgesetzt, die eine Anzahl von Symbolen aufweisen, welche 128 kbps entsprechen (das ist das Zweifache). Ferner wird in dem Fall, dass die Übertragungsrate des Informationsbitstroms gegeben ist mit 96 kbps, ein Null-Symbol auf jeweils drei ursprüngliche Symbole eingefügt, wie dies in 7C gezeigt ist. Der Informationsbitstrom ist somit in Übertragungsdaten umgesetzt, die eine Anzahl von Symbolen entsprechend 128 kbps aufweisen (das ist das Vier-/Drittelfache). Schließlich werden in dem Fall, dass die Übertragungsrate des Informationsbitstroms gegeben ist mit 128 kbps keine Null-Symbole eingefügt, und die Übertragungsdaten verbleiben bei der ursprünglichen Anzahl von Symbolen, wie dies in 7D gezeigt ist.
Hier wird ein Einfügungsfaktor R von Null-Symbolen in der Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 festgelegt als Einfügungsfaktor R = (M-D)/M, (1)wobei M die maximale Übertragungsrate (hier 128 kbps) in dem Übertragungsband ist und wobei D die Übertragungsrate in dem relevanten Kanal ist.
Diese Verarbeitung in der Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 stellt eine Verarbeitung zur Vornahme einer Steuerung dar, um die Symbolrate auf das 2^N-fache (wobei N eine beliebige positive Zahl ist) durch Einfügen von Null-Symbolen zu steigern. Bei der in 7C dargestellten Verarbeitung, d.h. im Falle der Übertragung mit einer Rate 96 kbps, wird der Wert von N nicht eine ganze Zahl. Diese Verarbeitung stellt indessen eine Verarbeitung unter Heranziehung einer Regel dar, bei der die Null-Symbol-Einfügungsrate R = 1/4 auf der Grundlage der Gleichung (1) ist.
Die Übertragungssymbole, welche die in der Null-Symbol-Einfügungseinheit 104 eingefügten Null-Symbole aufweisen, werden in einer Zufalls-Phasenverschiebungseinheit 105 einer Verwürfelungsverarbeitung unter Heranziehung von zufälligen Phasenverschiebungen (oder einer anderen Verwürfelungsverarbeitung) unterzogen. Die somit der Verwürfelungsverarbeitung unterzogenen Übertragungssymbole werden einer eine inverse Fourier-Transformation (IFFT) vornehmenden Verarbeitungseinheit 106 zugeführt. Durch die Berechnungsverarbeitung der inversen schnellen Fourier-Transformation wird der auf der Zeitachse angeordnete Symbolstrom in ein Multiträgersignal mit Hilfsträgern transformiert, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Das so in der eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit 106 transformierte Signal wird einer Schutzzeit-Hinzufügungseinheit 107 zugeführt, in welchem zu ihm eine Schutzzeit hinzugefügt wird. Darüber hinaus wird das Signal mit Fenster- bzw. Fensterbildungsdaten für eine Übertragung in einer Fensterbildungs- bzw. Fenster-Verarbeitungseinheit 108 in jeder bestimmten Einheit des Signals multipliziert. Das so mit den Fensterdaten multiplizierte Übertragungssignal wird einer Übertragungsverarbeitungseinheit 109 zugeführt. Ein Hochfrequenzsignal wird darin gefaltet, und das Übertragungssignal wird in der Frequenz in ein bestimmtes Frequenzband umgesetzt. Das so einer Frequenzumsetzung unterzogene Übertragungs- bzw. Sendesignal wird von einer Antenne 110 per Funk gesendet.
Eine Konfiguration bzw. ein Aufbau für den Empfang des per Funk von dem oben beschriebenen Aufbau übertragenen Signals in einem Endgerät oder einer Basisstation ist in 8 dargestellt. In einer Empfangsverarbeitungseinheit 112, die an einer Antenne 111 angeschlossen ist, wird das Signal eines bestimmten Übertragungsfrequenzbandes empfangen und in ein Basisbandsignal umgesetzt. Das so umgesetzte Basisbandsignal wird einer Fenster-Verarbeitungseinheit 113 zugeführt, und das Signal wird mit Fensterdaten zum Empfang jeder bestimmten Einheit des Signals multipliziert. Danach wird das Signal einer Fourier-Transformations-(FFT)-Verarbeitungseinheit 114 zugeführt, und die auf der Frequenzachse liegenden Hilfsträger werden in einen Symbolstrom transformiert, der auf der Zeitachse angeordnet ist.
Der transformierte Symbolstrom wird in einer Entwürfelungseinheit 115 einer Entwürfelungsverarbeitung unterzogen, bei der es sich um die inverse Verarbeitung in Bezug auf die Verwürfelungsverarbeitung handelt, die zur Zeit der Übertragung bzw. Sendung ausgeführt wurde. Der entwürfelte Symbolstrom wird einer Symbolauswahleinheit 116 zugeführt. In der Symbolauswahleinheit 116 wird eine Verarbeitung zur Auswahl von Symbolen vorgenommen, die verschieden sind von den Null-Symbolen, welche in der Symbol-Einfügungseinheit 104 (siehe 6) zur Zeit der Übertragung bzw. Sendung eingefügt worden sind (das ist eine Verarbeitung zur Entfernung der Null-Symbole). Der Symbolstrom, aus dem die Null-Symbole entfernt sind, wird einer Bit-Extraktionseinheit 117 zugeführt, in der codierte Bits extrahiert werden. Die extrahierten Bitdaten werden einer Decodierungseinheit 118 zugeführt und in dieser decodiert. An einem Anschluss 119 wird ein decodierter Informationsbitstrom erhalten.
Die in der Symbol-Auswahleinheit 116 extrahierten Symbole unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Übertragungsrate des übertragenen Informationsbitstroms. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass Positionen von jeweils eine Null-Amplitude aufweisenden Null-Symbolen, die zur Zeit der Sendung bzw. Übertragung eingefügt worden sind, in Abhängigkeit von der Übertragungsrate differieren, wie dies in 7 gezeigt ist. Im Falle jeder der Übertragungsraten wird eine Verarbeitung zur Extrahierung lediglich der durch Kreis-Markierungen dargestellten Symbole ausgeführt. Durch die Ausführung dieser Verarbeitung können Daten mit den Übertragungsraten im Bereich von 32 kbps bis 128 kbps unter Nutzung derselben Kommunikationsbandbreite übertragen werden.
Zuvor ist der Fall beschrieben worden, bei dem eine Übertragung mit einer variablen Übertragungsrate im Bereich von 32 kbps bis 128 kbps ausgeführt wird. Durch die Ausführung einer entsprechenden Verarbeitung ist es möglich, eine Kommunikation von M/2^N kbps in einem Band auszuführen, welches eine Kommunikation mit einer maximalen Bitanzahl Mkbps ermöglicht. Auf der Übertragungs- bzw. Sendeseite werden in diesem Fall erzeugte Symbole und Null-Symbole entsprechend einem in 9 dargestellten Muster eingefügt. In 9 stellen Symbole, die durch weiße Kreise dargestellt sind, Symbole dar, welche durch Informationsbits erzeugt sind, während Symbole, die durch schwarze Kreise dargestellt sind, Null-Symbole sind.
Auf Grund der zuvor beschriebenen Kommunikation wird es möglich, eine Übertragung im Bereich von einer niedrigen Übertragungsrate bis zu einer hohen Übertragungsrate unter Ausnutzung derselben Kommunikationsbandbreite vorzunehmen. Sogar bei einem Endgerät, welches lediglich eine einzige Funkfrequenzschaltung (Sendeverarbeitungsschaltung und Empfangsver arbeitungsschaltung) aufweist, wird beispielsweise eine Kommunikation mit einer variablen Übertragungsrate möglich.
Zusätzlich wird es durch Ausführen der unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform bei der TDMA-Struktur beschriebenen Übertragungsverarbeitung möglich, den Unterschied zwischen der niedrigsten Übertragungsrate und der höchsten Übertragungsrate zu vergrößern. 10 veranschaulicht in einem Diagramm ein Beispiel einer Rahmenstruktur bzw. eines Rahmenaufbaus für diesen Fall. Im Falle einer 8-TDMA-Struktur, bei der ein Rahmen aus acht Zeitschlitzen, d.h. aus dem Zeitschlitz 1 bis zum Zeitschlitz 8 gebildet ist, wird angenommen, dass ein Band, welches zur Übertragung von Multiträgersignalen mit einer Rate von 32 kbps (Null-Symbol-Einfügungsfaktor R = 3/4) bis 128 kbps (Null-Symbol-Einfügungsfaktor R = 0/4) durch Verwendung eines Zeitschlitzes geeignet ist, festgelegt ist. Sodann wird bei einer Kommunikation, bei der lediglich ein Zeitschlitz pro Rahmen verwendet wird, eine Übertragung mit einer Rate im Bereich von 32 kbps bis 128 kbps ausgeführt. Bei einer Kommunikation unter Heranziehung von zwei Zeitschlitzen pro Rahmen wird eine Übertragung mit einer Rate bis zu 256 kbps ausgeführt. Wenn die Anzahl der benutzten Zeitschlitze auf den Maximalwert von 8 erhöht wird und der Null-Symbol-Einfügungsfaktor gegeben ist mit R = 0/4, wird eine Kommunikation mit der Übertragungsrate von 128 kbps × 8 = 1024 kbps möglich.
Ferner können Positionen, in bzw. an denen bei der unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschriebenen Übertragungsverarbeitung Null-Symbole eingefügt worden sind (Hilfsträger unter Verwendung von Null-Symbolen), zur Kommunikation von anderen Systemen herangezogen werden. Durch eine solche Nutzung der Hilfsträger, die an den Einfügungspositionen der Null-Symbole liegen, für eine andere Kommunikation kann eine multiplexmäßige Kommunikation effizient durchgeführt werden. wenn beispielsweise ein Informationsbitstrom mit einer Rate von 64 kbps bei der in 6 dargestellten Übertragungsver arbeitung übertragen wird, ist es möglich, Informationsbitströme mit einer Rate von 64 kbps zweier Systeme in einem Übertragungsband dadurch zu übertragen, dass die Kommunikation der anderen Systeme an bzw. in den Null-Symbol-Einfügungspositionen durchgeführt wird. In entsprechender Weise ist es im Falle der 32-kbps-Rate möglich, Informationsbitströme mit der 32-kbps-Rate von vier Systemen durch Nutzung eines Übertragungsbandes zu übertragen. Ferner ist es auch möglich, eine Übertragung mit der 96-kbps-Rate und eine Übertragung mit der 32-kbps-Rate unter Nutzung eines Übertragungsbandes auszuführen.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ebenso ein Beispiel angenommen, gemäß dem die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem des zellularen Systems angewandt wird bzw. ist. Bei diesem Beispiel wird eine multiplexmäßige Übertragung von einem Sender aus vorgenommen. Diese multiplexmäßige Übertragung kann in dem Fall angewandt werden, dass Übertragungs- bzw. Sendesignale einer Vielzahl von Systemen gleichzeitig übertragen werden, beispielsweise von einer Basisstation. Bei dieser Ausführungsform führt die Anordnung mit Ausnahme eines Teiles für die Durchführung der multiplexmäßigen Kommunikation grundsätzlich dieselbe Verarbeitung aus, wie sie bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist, weshalb die Anordnung eines Empfangssystems weggelassen wird.
11 veranschaulicht in einem Diagramm die Sendeanordnung bei der vorliegenden Ausführungsform. Es wird nunmehr angenommen, dass Informationsbitströme von N Kanälen, bestehend aus dem Kanal 1, dem Kanal 2, ... dem Kanal N (wobei N eine beliebige ganze Zahl ist) an Anschlüssen 121a, 121b, ... 121n erhalten werden. Die an den Anschlüssen 121a bis 121n erhaltenen Informationsbitströme der jeweiligen Kanäle stellen Bitströme dar, die dieselbe Übertragungsrate aufweisen und die jeweils unterschiedlichen Codierungseinheiten 122a, 122b, ... 122n zugeführt und individuell einer Codierungsverarbeitung unterzogen werden, wie einer Codierung und einer Verschachtelung. Die in den Codierungseinheiten 122a bis 122n codierten Bitströme der jeweiligen Kanäle werden gesonderten Symbol-Abbildungseinheiten 123a, 123b, ... 123n zugeführt, wobei sie zu bzw. auf Übertragungssymbolen gesondert für die jeweiligen Kanäle abgebildet werden. Als hier für die bezüglich der Übertragungssymbole ausgeführte Abbildungsverarbeitung kann eine Verarbeitung angewandt werden, wie eine QPSK-Verarbeitung, eine 8-PSK-Verarbeitung oder eine 16-QAM-Verarbeitung. Alternativ kann in einigen Fällen eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation auf der Frequenzachse oder auf der Zeitachse ausgeführt werden.
Die in den Symbol-Abbildungseinheiten 123a bis 123n erzeugten Übertragungssymbole werden einer Mischschaltung (Multiplexer) 124 zugeführt und zu einem Symbolstrom eines Systems gemischt. 12 veranschaulicht in einem Diagramm kurz ein Konzept der in der Mischschaltung 124 ausgeführten Verarbeitung. Hier werden Symbolströme von beispielsweise vier Kanälen, bestehend aus dem Kanal 1 bis Kanal 4, in einen Symbolstrom eines Systems umgesetzt. Der Symbolstrom des Kanals 1 wird an einem Anschluss 124a der Mischschaltung 124 erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 2 wird an einem Anschluss 124b der Mischschaltung 124 erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 3 wird an einem Anschluss 124c der Mischschaltung 124 erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 4 wird an einem Anschluss 124d der Mischschaltung 124 erhalten. Zu dieser Zeit führt ein Kontakt 124m eines in der Mischschaltung 124 enthaltenen Schalters eine Verarbeitung zur periodischen Auswahl der Anschlüsse 124a bis 124d der Reihe nach aus und gibt den resultierenden Symbolstrom ab.
13 veranschaulicht in einem Diagramm ein Beispiel dieses Mischungsprozesses. wenn beispielsweise Symbolströme unterschiedlicher Kanäle 1, 2, 3 und 4 in Zuständen, wie sie in 13A, 13B, 13C und 13D veranschaulicht sind, erhalten werden, werden die Symbole der jeweiligen Kanäle der Reihe nach ausgewählt. Ein gemischter Strom eines Systems, wie er in 13E dargestellt, wird so erhalten. Wenn beispielsweise der Strom jedes Kanals gegeben ist durch Symbole eines Informationsbitstromes mit einer Rate von 32 kbps, wird ein Symbolstrom entsprechend einem Informationsbitstrom mit einer Rate von 128 kbps erhalten. Nebenbei sei angemerkt, dass in dem Fall, dass die Sendezeit von Symbolen in dem jeweiligen Kanal nicht synchronisiert ist, eine Synchronisierungsverarbeitung unter Verwendung eines Pufferspeichers oder dergleichen notwendig sein wird.
Zurückkehrend zur Beschreibung der 11 sei angemerkt, dass in der Mischschaltung 124 gemischte Übertragungssymbole einer Verwürfelungsverarbeitung unter Heranziehung von zufälligen Phasenverschiebungen (oder eine andere Verwürfelungsverarbeitung) in einer Zufalls-Phasenschiebereinheit 125 unterzogen werden. Die so der Verwürfelungsverarbeitung unterzogenen Übertragungssymbole werden einer eine inverse Fourier-Transformation (IFFT) ausführenden Verarbeitungseinheit 126 zugeführt. Durch Berechnungsverarbeitung einer inversen schnellen Fourier-Transformation wird der auf der Zeitachse angeordnete Symbolstrom zu einem bzw. in ein Multiträgersignal mit Hilfsträgern transformiert, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Das so in der eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit 126 transformierte Signal wird einer Schutzzeit-Hinzufügungseinheit 127 zugeführt, und dem betreffenden Signal wird eine Schutzzeit hinzugefügt. Darüber hinaus wird das Signal mit Fensterdaten für eine Übertragung in einer Fenster-Verarbeitungseinheit 128 in jeder bestimmten Einheit des Signals multipliziert. Das so mit den Fensterdaten multiplizierte Übertragungssignal wird einer Übertragungsverarbeitungseinheit 129 zugeführt. Dort wird ein Hochfrequenzsignal gefaltet, und das Übertragungs- bzw. Sendesignal wird in der Frequenz in ein bestimmtes Frequenzband umgesetzt. Das so einer Frequenzumsetzung unterzo gene Sende- bzw. Übertragungssignal wird von einer Antenne 130 per Funk gesendet.
Auf der Seite für den Empfang des so per Funk gesendeten Signals (beispielsweise in einem Endgerät für den Empfang eines von einer Basisstation zugeführten Signals) kann ein Signal eines beliebigen Kanals durch Ausführung einer Empfangsverarbeitung, beispielsweise in der Anordnung gemäß 8, die unter Bezugnahme auf die obige erste Ausführungsform beschrieben worden ist, extrahiert und verarbeitet werden.
Nachdem der Fall der Multiplexverarbeitung von vier Kanälen beschrieben worden ist, beträgt die Symbol-Auftrittsperiode bzw. -Zeitspanne des jeweiligen Kanals in dem Multiplex-Symbolstrom (13E) 4. Die maximale Anzahl von Multiplexkanälen ist hierauf indessen nicht beschränkt. Die maximale Anzahl von Multiplexkanälen kann auf 2ⁿ (wobei n eine positive ganze Zahl ist, d.h. n = 1, 2, 3, 4 ... beträgt) festgelegt sein. In diesem Falle wird die Symbol-Auftrittsperiode bzw. -Zeitspanne des jeweiligen Kanals 2ⁿ, was dasselbe ist wie die maximale Anzahl der Multiplexbildung bzw. -verarbeitung. In dem Fall, dass die Anzahl von Kanälen, die bei der tatsächlichen Kommunikation benutzt werden, geringer ist als die maximale Anzahl bei der Multiplexübertragung, können Null-Symbole (Symbole mit einer Amplitude 0), wie unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschrieben, ausreichend als Symbole von nicht benutzten Kanälen eingefügt werden.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 14 und 15 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ebenso ein Beispiel angenommen, gemäß dem die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem des zellularen Systems angewandt wird bzw. ist. Auch bei diesem Beispiel wird eine Multiplexübertragung von einem Sender in derselben Weise wie bei der zweiten Ausführungsform vorgenommen. Komponenten, die jenen der zweiten Ausführungsform entsprechen, sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
Im Falle der vorliegenden Ausführungsform sind die Übertragungsraten der jeweiligen Kanäle unterschiedlich. 14 veranschaulicht in einem Diagramm die Sendeanordnung bei der vorliegenden Ausführungsform. Es wird nunmehr angenommen, dass Informationsbitströme von insgesamt drei Kanälen, bestehend aus dem Kanal 1, dem Kanal 2 und dem Kanal 3, an Anschlüssen 131a, 131b bzw. 131c erhalten werden. Hinsichtlich der Übertragungsraten der jeweiligen Kanäle wird angenommen, dass beispielsweise der Kanal 1 und der Kanal 2 jeweils eine Übertragungsrate von 32 kbps aufweisen und dass der Kanal eine Übertragungsrate von 64 kbps aufweist. Die an den Anschlüssen 131a bis 131c erhaltenen Informationsbitströme der jeweiligen Kanäle werden unterschiedlichen Codierungseinheiten 132a, 132b bzw. 132c zugeführt und individuell einer Codierungsverarbeitung, wie einer Codierung und Verschachtelung, unterzogen. Die in den Codierungseinheiten 132a und 132b codierten Bitströme des Kanals 1 bzw. des Kanals 2 werden an Symbol-Abbildungseinheiten 133a bzw. 133b für die jeweiligen Kanäle abgegeben und für die betreffenden Kanäle gesondert zu bzw. in Übertragungssymbolen abgebildet. Ferner wird der Bitstrom des Kanals 3 in Bitströme zweier Systeme aufgeteilt. Der Bitstrom des einen Systems wird einer Symbol-Abbildungseinheit 133c zugeführt, während der Bitstrom des anderen Systems einer Symbol-Abbildungseinheit 133d zugeführt wird. Die Bitströme werden so separat auf die jeweiligen Übertragungssymbole abgebildet.
Die in den Symbol-Abbildungseinheiten 133a bis 133d abgebildeten Übertragungssymbole werden einer Mischschaltung 134 zugeführt und zu einem System multiplexmäßig verarbeitet. 15 zeigt ein Beispiel eines hier erhaltenen Multiplexzustands. Der Symbolstrom des Kanals 3, der in zwei Systeme aufgeteilt ist, ist periodisch in denselben Intervallen angeordnet. Dazwischen sind der Symbolstrom des Kanals 1 und der Symbolstrom des Kanals 2 periodisch angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Anordnung beispielsweise des Kanals 1, des Kanals 3, des Kanals 2 und des Kanals 3 wiederholt festgelegt ist.
Dieser multiplexmäßig verarbeitete Symbolstrom wird einer Verwürfelungsverarbeitung unter Heranziehung von Zufalls-Phasenverschiebungen (oder einer anderen Verwürfelungsverarbeitung) in einer Zufalls-Phasenschiebereinheit 125 unterzogen. Die so der Verwürfelungsverarbeitung unterzogenen Übertragungssymbole werden einer eine inverse Fourier-Transformation (IFFT) vornehmenden Verarbeitungseinheit 126 zugeführt. Durch Berechnungsverarbeitung einer inversen schnellen Fourier-Transformation wird der auf der Zeitachse angeordnete Symbolstrom in ein Multiträgersignal mit Hilfsträgern transformiert, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Das so in der eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit 126 transformierte Signal wird einer Schutzzeit-Hinzufügungseinheit 127 zugeführt, und dem betreffenden Signal wird eine Schutzzeit hinzugefügt. Darüber hinaus wird jede bestimmte Einheit des Signals mit Fensterdaten für eine Übertragung in einer Fenster-Verarbeitungseinheit 128 multipliziert. Das so mit den Fensterdaten multiplizierte Übertragungssignal wird einer Übertragungsverarbeitungseinheit 129 zugeführt. Darin wird ein Hochfrequenzsignal gefaltet, und das Übertragungs- bzw. Sendesignal wird in der Frequenz in ein bestimmtes Frequenzband umgesetzt. Das so einer Frequenzumsetzung unterzogene Übertragungs- bzw. Sendesignal wird von einer Antenne 130 per Funk gesendet.
Auf der Seite für den Empfang des so per Funk gesendeten Signals (beispielsweise in einem Endgerät für den Empfang eines von einer Basisstation zugeführten Signals) kann ein Signal eines beliebigen Kanals durch Ausführen einer Empfangsverarbeitung, beispielsweise in der Anordnung von 8, die unter Bezugnahme auf die obige erste Ausführungsform beschrieben worden ist, extrahiert und verarbeitet werden. Mit ande ren Worten ausgedrückt heißt dies, dass dann, wenn ein Signal des Kanals 1 oder des Kanals 2 aus übertragenen Signalen extrahiert wird, die in einem Multiplexzustand sind, wie dies in 15 gezeigt ist, das Signal des betreffenden Kanals durch Extrahieren von Symbolen in allen vier Perioden empfangen werden kann. Wenn ein Signal des Kanals 3 extrahiert wird, kann das Signal des betreffenden Kanals durch Extrahieren von Symbolen alle zwei Perioden bzw. Zeitabschnitte empfangen werden.
Es ist das Beispiel beschrieben worden, bei dem eine Kommunikation unter Ausnutzung eines Bandes durchgeführt wird, welches bis zu 128 kbps zu übertragen im Stande ist, wenn Übertragungsraten von 32 kbps und 64 kbps gemischt vorhanden sind. Die vorliegende Ausführungsform ist indessen hierauf nicht beschränkt. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Übertragungsrate D (kbps) des jeweiligen Kanals grundsätzlich als durch die folgende Gleichung dargestellt festgelegt werden kann. Übertragungsrate D = M/2N (kbps) (2)
In dieser Gleichung ist N eine positive ganze Zahl, die dargestellt wird durch N = 1, 2, 3, ..., und M ist die maximale Übertragungsrate in dem relevanten Band.
Darüber hinaus kann in der selben Weise wie bei 96 kbps, was früher im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, eine Rate mit einem Wert festgelegt werden, der zwischen den durch die Gleichung (2) festgelegten Raten liegt.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 16 bis 21 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ebenso ein Beispiel angenommen, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem des zellularen Systems angewandt wird bzw. ist.
Bei diesem Beispiel wird eine Multiplexübertragung von einer Vielzahl von Sendern ausgeführt. Dies entspricht beispielsweise einem Fall, bei dem eine Multiplexübertragung gleichzeitig von einer Vielzahl von Endgeräten ausgeführt wird und bei dem ein Empfang insgesamt von einer Basisstation vorgenommen wird.
16 veranschaulicht in einem Diagramm die Übertragungsanordnung bei der vorliegenden Ausführungsform. Es wird nunmehr angenommen, dass Informationsbitströme von Kanal 1 bis Kanal N (wobei N eine beliebige ganze Zahl ist) individuell an Anschlüssen 141a bis 141n der jeweiligen unterschiedlichen Sender erhalten werden. Die Sender weisen grundsätzlich dieselbe Konfiguration bzw. denselben Aufbau auf. Der Aufbau bzw. die Konfiguration eines Senders zur Verarbeitung des Signals des Kanals 1 wird beschrieben. Der an dem Anschluss 141a erhaltene Informationsbitstrom wird einer Codierungsverarbeitung, wie einer Codierung und Verschachtelung, in einer Codierungseinheit 142a unterzogen. Jedes der in der Codierungseinheit 142a codierten Bits wird einer Symbol-Abbildungseinheit 143a zugeführt und zu bzw. in Übertragungssymbolen abgebildet.
Die durch die Symbol-Abbildungseinheit 143a erzeugten Übertragungssymbole werden einer Verwürfelungsverarbeitung unter Heranziehung von Zufalls-Phasenverschiebungen (oder einer anderen Verwürfelungsverarbeitung) in einer Zufalls-Phasenschiebereinheit 144a unterzogen. Die so der Verwürfelungsverarbeitung unterzogenen Übertragungssymbole werden einer eine inverse Fourier-Transformation (IFFT) vornehmenden Verarbeitungseinheit 145a zugeführt. Durch die Berechnungsverarbeitung einer inversen schnellen Fourier-Transformation wird der auf der Zeitachse angeordnete Symbolstrom in ein Multiträgersignal mit Hilfsträgern transformiert, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Das so in der eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit 145a transformierte Signal wird einer internen Kanalauswahlverarbeitung in einer internen Kanalauswahleinheit 146a unterzogen. Das der internen Kanalauswahlverarbeitung unterzogene Multiträgersignal wird einer Übertragungsverarbeitungseinheit 147a zugeführt. Dort wird eine Hochfrequenz gefaltet, und das Übertragungssignal wird in der Frequenz in ein bestimmtes Frequenzband umgesetzt. Das so einer Frequenzumsetzung unterzogene Sende- bzw. Übertragungssignal wird von einer Antenne 148a per Funk gesendet.
Die Anordnung bzw. der Aufbau der internen Kanalauswahleinheit 146a ist in 17 dargestellt. Ein von einer vorangehenden Schaltung an einem Anschluss 151 bereitgestelltes Signal wird einer Symbol-Wiederholungseinheit 152 zugeführt und einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung in einer Anzahl bzw. Häufigkeit unterzogen, die zu dem betreffenden Zeitpunkt von der Übertragungsrate abhängt. Dabei wird nunmehr beispielsweise angenommen, dass die maximale Übertragungsrate in einem Übertragungsband gegeben ist mit 128 kbps, dass das Hilfsträgerintervall des per Funk übertragenen Multiträgersignals auf dem Übertragungspfad gegeben ist mit 4 kHz und dass die Übertragungsrate eines Kanals 32 kbps beträgt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Verarbeitung zur Transformation in ein Multiträgersignal mit einem Hilfsträgerintervall von 16 kHz in der vorhergehenden, eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit 145a ausgeführt.
In der Symbol-Wiederholungseinheit 152 wird eine Verarbeitung zur viermaligen Wiederholung einer Symbolkomponente dieses Signals ausgeführt, und das Multiträgersignal mit einem Hilfsträgerintervall von 16 kHz wird in ein Signal mit einem Intervall von 4 kHz umgesetzt. wie beispielsweise in 17 dargestellt, wird ein in einem Eingangsbereich der Symbol-Wiederholungseinheit 152 angegebener Wellenverlauf in dieser Symbol-Wiederholungseinheit in einen Wellenverlauf umgesetzt, der äquivalent demjenigen ist, welcher durch viermaliges Wiederholen des am Eingangsbereich dargestellten Wellenverlaufes erhalten wird. Durch Wiederholen des einer inversen Fourier-Transformation unterzogenen Symbolstroms in der Anzahl der Multiplexbildung wird ein Effekt erzielt, der äquivalent jenem ist, welcher durch Einfügen von Null-Symbolen in Hilfsträgern erzielt wird, die nicht durch relevante Kanäle genutzt sind.
Das in der Symbol-Wiederholungseinheit 152 wiederholte Symbol wird in einem Multiplizierer 153 mit einer Versatzfrequenz multipliziert, die von einem Versatzfrequenzgenerator 154 abgegeben wird. Durch diese Multiplikation wird in jedem Symbol eine Phasendrehung entsprechend einem Frequenzversatz des relevanten Kanals hervorgerufen. Nebenbei sei angemerkt, dass in einem Fall, in welchem der Frequenzversatz des relevanten Kanals 0 Hz beträgt, eine Multiplikation mit einer Konstanten vorgenommen wird. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die in diesem Multiplizierer 153 multiplizierte Symbolsequenz einen Kanal festlegt, dem der zu nutzende Hilfsträger zugewiesen wird bzw. ist. Das mit der Versatzfrequenz multiplizierte Signal wird einer Fenster-Verarbeitungseinheit 155 zugeführt und mit Fensterdaten zur Übertragung in jeder bestimmten Einheit des Signals multipliziert. Ein resultierendes Signal wird der Übertragungsverarbeitungseinheit 147a über einen Anschluss 156 zugeführt.
In 18 ist ein Zustandsbeispiel bezüglich der Signale veranschaulicht, die einer Übertragungsverarbeitung im jeweiligen Kanal unterzogen sind. Die maximale Übertragungsrate in einem Frequenzband beträgt 128 kbps. Daten, die diese Übertragungsrate von 128 kbps besitzen, werden unter Heranziehung eines Multiträgersignals übertragen, dessen Hilfsträger in Intervallen von 4 kHz auftreten. In einem solchen Fall nutzen vier Sender ein Übertragungsband. Daten jeweils mit einer Übertragungsrate von 32 kbps von den vier Sendern hier werden multiplexmäßig verarbeitet und unter Heranziehung eines Übertragungsbandes übertragen.
18A, 18B,18C und 18D veranschaulichen Übertragungssignale eines Kanals 1, eines Kanals 2, eines Kanals 3 und eines Kanals 4. Diese Übertragungssignale werden vom jeweiligen Sender her gesendet bzw. übertragen. Das Signal jedes Kanals ist ein Multiträgersignal, dessen Hilfsträger in Intervallen von 16 kHz angeordnet sind. Die Frequenzpositionen, an denen Hilfsträger im jeweiligen Kanal existieren, sind wie folgt festgelegt. Für den Kanal 1 liegen die Hilfsträger in Intervallen von 16 kHz, beginnend von einer Referenzfrequenz fc, wie dies in 18A dargestellt ist. Für den Kanal 2 liegen die Hilfsträger in Intervallen von 16 kHz, beginnend von einer Frequenzposition, die durch eine Verschiebung um 4 kHz von der Referenzfrequenz fc erhalten wird, wie dies in 18B dargestellt ist. Für den Kanal 3 liegen die Hilfsträger in Intervallen von 16 kHz, beginnend von einer Frequenzposition, die durch eine Frequenzverschiebung von 8 kHz von der Referenzfrequenz fc erhalten wird, wie dies in 18C gezeigt ist. Für den Kanal 4 liegen die Hilfsträger in Intervallen von 16 kHz, beginnend von einer Frequenzposition, die durch eine Verschiebung um 12 kHz von der Referenzfrequenz fc erhalten wird, wie dies in 18D gezeigt ist.
Durch Funkübertragung bzw. drahtlose Übertragung von Signalen dieser Kanäle sind die Hilfsträger in Intervallen von 4 kHz auf dem Funkübertragungsweg angeordnet, wie dies in 18E dargestellt ist. Signale von vier Kanälen sind somit multiplexmäßig verarbeitet und werden in einem Übertragungsband übertragen. In diesem Fall kann die schnelle inverse Fourier-Transformationsverarbeitung, die in der im jeweiligen Sender enthaltenen, eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit ausgeführt wird, lediglich eine Verarbeitung zur Transformation eines Signals mit einer Übertragungsrate von 32 kbps vornehmen, welches durch denjenigen Kanal verarbeitet wird, dessen Hilfsträger eine Breite von 16 kHz aufweisen. Somit kann der Verarbeitungsumfang in der eine inverse Fourier-Transformation vornehmenden Verarbeitungseinheit im Vergleich zu dem Verarbeitungsaufwand signifikant verringert werden, der im Falle des Hilfsträgerintervalls in dem betreffenden System erforderlich ist.
Das Beispiel, bei dem die Kommunikation von Signalen mit einer Übertragungsrate von 32 kbps durchgeführt wird, ist hier beschrieben worden. wenn beispielsweise Signale mit einer Übertragungsrate von 64 kbps im selben Übertragungsband übermittelt werden, wird es jedoch genügen, eine Operation durch die eine inverse Fourier-Transformation vornehmende Verarbeitungseinheit auszuführen, was eine Maßstabs- bzw. Skalierungsanpassung mit der Kommunikation bei der betreffenden Übertragungsrate hervorruft (mit anderen Worten – es werden zweimal so viele Abtastproben abgegeben wie jene zur Zeit einer Kommunikation mit 32 kbps), und in der internen Kanalauswahleinheit eine zweifache Wiederholung bei der Symbolwiederholung vorzunehmen. Ganz gleich, welchen Wert die Übertragungsrate haben mag, ist es möglich, das Übertragungssignal durch Ausführen einer entsprechenden Verarbeitung zu erzeugen. In diesem Falle braucht die in dem jeweiligen Sender (Endgerät) enthaltene Verarbeitungsschaltung lediglich eine eine inverse Fourier-Transformation ausführende Verarbeitungsschaltung aufzuweisen, die eine der Übertragungsrate entsprechende Fähigkeit zur Ausführung einer Übertragung in dem betreffenden Gerät besitzt. Es ist nicht erforderlich, dass jedes Endgerät über die Fähigkeit zur Erzeugung eines Multiträgersignals verfügt, welches vorgeschriebene Hilfsträgerintervalle in dem vorbereiteten Übertragungsband aufweist. Somit kann der Aufbau bzw. die Anordnung des jeweiligen Endgeräts vereinfacht werden.
Ferner kann durch gleichzeitiges Ausführen beispielsweise der oben unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschriebenen Null-Symbol-Einfügungsverarbeitung eine Übertragungsratenänderung bewältigt werden, was es ermöglicht, einen Fall einer geringeren Übertragungsrate zu bewältigen.
Ein Beispiel eines Aufbaus bzw. einer Anordnung zum Empfang der so multiplexmäßig, beispielsweise kollektiv in einer Basisstation verarbeiteten Signale ist in 19 dargestellt.
Eine an einer Antenne 161 angeschlossene Empfangsverarbeitungseinheit 162 empfängt ein Signal eines bestimmten Übertragungsfrequenzbandes und setzt es in ein Basisbandsignal um. Das so umgesetzte Basisbandsignal wird einer Fenster-Verarbeitungseinheit 163 zugeführt, und jede bestimmte Einheit des Signals wird mit Fensterdaten für den Empfang multipliziert. Danach wird das Signal einer Fourier-Transformations-(FFT)-Verarbeitungseinheit 164 zugeführt, in der die auf der Frequenzachse angeordneten Hilfsträger in einen Symbolstrom transformiert werden, der auf der Zeitachse angeordnet ist. Die hier durchgeführte Transformationsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Transformation sämtlicher in dem empfangenen Übertragungsband angeordneter Hilfsträger.
Der transformierte Symbolstrom wird einer Zufalls-Phasenverschiebungseinheit 165 zugeführt, um eine Entwürfelungsverarbeitung vorzunehmen, die invers zu der während des Sendens bzw. Übertragens durchgeführten Verwürfelungsverarbeitung ist. Der entwürfelte Symbolstrom wird in einer Aufteilungsschaltung (Demultiplexer) 166 einer Verarbeitung unterzogen, um die in einem einzigen Übertragungsband multiplexmäßig auftretenden Symbole in bzw. auf jeweilige Kanäle aufzuteilen. Die in bzw. auf die jeweiligen Kanäle aufgeteilten Symbolströme werden an Bit-Extraktionseinheiten 167a, 167b, ... 167n für die jeweiligen Kanäle abgegeben und individuell einer Bit-Extraktionsverarbeitung für die jeweiligen Kanäle unterzogen, um empfangene Bitströme abzuleiten. Die resultierenden empfangenen Bitströme werden an Decodierungseinheiten 168a, 168b, ... 168n für die jeweiligen Kanäle abgegeben und individuell für die betreffenden jeweiligen Kanäle decodiert. Informationsbitströme der jeweiligen Kanäle werden so an Anschlüssen 169a, 169b, ... 169n der jeweiligen Kanäle erhalten.
20 veranschaulicht in einem Diagramm kurz ein Konzept zur Verarbeitung durch die Aufteilungsschaltung 166. Hier werden Symbolströme von beispielsweise vier Kanälen, umfas send Kanal 1 bis Kanal 4, die zu einem Symbolstrom eines Systems multiplexmäßig verarbeitet sind, aufgeteilt bzw. getrennt. Eine Schaltverarbeitung in der Art, dass die an einem in der Aufteilungs- bzw. Trennschaltung 166 enthaltenen Schaltkontakt 166m erhaltenen, multiplexmäßig verarbeiteten Symbolströme den vier Anschlüssen 166a bis 166d in der Reihenfolge von Symbol zu Symbol zugeführt werden, wird periodisch vorgenommen. Auf Grund eines derartigen Durchschaltens wird der Symbolstrom des Kanals 1 am Anschluss 166a erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 2 wird am Anschluss 166b erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 3 wird am Anschluss 166c erhalten. Der Symbolstrom des Kanals 4 wird am Anschluss 166d erhalten.
21 zeigt in einem Diagramm ein Beispiel des betreffenden Aufteilungszustands. Das in 21A dargestellte Signal. ist beispielsweise ein Symbolstrom, der durch Empfang des Signals eines Übertragungsbandes erhalten wird, welches Multiplexsignale von vier Kanälen enthält. In den in festen Zeitintervallen angeordneten Symbolen liegt eine Mischung von Symbolen der vier Kanäle vor. Durch Umschalten des in der Aufteilungsschaltung 166 enthaltenen Schaltkontakts 166m in der Reihenfolge von Symbol zu Symbol, wie dies in 2B, 2C, 2D und 2E veranschaulicht ist, werden Symbole der jeweiligen Kanäle aufgeteilt bzw. getrennt und abgegeben.
Durch eine derartige Anordnung bzw. einen derartigen Aufbau des Empfängers können Signale einer Vielzahl von Kanälen, die in einem Übertragungsband multiplexmäßig auftreten, gemeinsam empfangen werden.
Unter Bezugnahme auf die 22 bis 26 wird nunmehr eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel angenommen, gemäß dem die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem des zellularen Systems angewandt wird bzw. ist. Bei diesem Beispiel wird ein beliebiger Kanal, der in Signalen enthalten ist, die multiplexmäßig verarbeitet und in einem Übertragungsband übertragen werden, durch die Verarbeitung gemäß zuvor beschriebenen Ausführungsformen empfangen. Dies entspricht beispielsweise dem Fall, dass ein beliebiger Kanal durch ein Endgerät aus den Signalen empfangen wird, die von einer Basisstation gleichmäßig im Multiplexbetrieb verarbeitet und übertragen sind.
Zunächst wird nachstehend ein bei dem vorliegenden Beispiel empfangenes Signal beschrieben. Es wird nunmehr angenommen, dass vier Kanäle jeweils mit einer Rate von 32 kbps multiplexmäßig in einem Übertragungsband auftreten, welches über eine Bandbreite verfügt, die für eine Übertragung mit einer Rate von maximal 128 kbps geeignet ist, wobei das Hilfsträgerintervall in dem Übertragungspfad 4 kHz beträgt (d.h., dass die Modulationszeit eines Symbols 250 μs = 1/4kHz beträgt).
22 veranschaulicht in einem Diagramm die Empfangsanordnung bei der vorliegenden Ausführungsform. Eine Empfangsverarbeitungseinheit 172, die an einer Antenne 171 angeschlossen ist, empfängt ein Signal eines bestimmten Übertragungsfrequenzbandes und setzt es in ein Basisbandsignal um. Aus dem Basisbandsignal, welches durch die Umsetzung erhalten worden ist, wird ein gewünschter Kanal ausgewählt. Danach wird das empfangene Signal des ausgewählten Kanals einer Multiträger-Verarbeitungseinheit 174 zugeführt, in der auf der Frequenzachse angeordnete Hilfsträger unter Heranziehung einer Fourier-Transformationsverarbeitung, usw. in einen Symbolstrom transformiert werden, der auf der Zeitachse angeordnet ist. Nebenbei sei angemerkt, dass andere Verarbeitungen, die für eine Multiträgerverarbeitung benötigt werden, wie die Fensterverarbeitung und die Zufalls-Phasenverschiebung, ebenfalls in der Multiträger-Verarbeitungseinheit 174 ausgeführt werden.
Der transformierte Symbolstrom wird einer Bit-Extraktionseinheit 175 zugeführt und darin einer Extraktion von codierten Bits unterzogen. Die extrahierten Bitdaten werden einer Decodierungseinheit 176 zugeführt und in dieser decodiert. Ein decodierter Informationsbitstrom wird an einem Anschluss 177 erhalten.
23 veranschaulicht in einem Diagramm ein Aufbau- bzw. Anordnungsbeispiel der Kanalauswahleinheit 173. Als Basisbandsignal, welches einem Anschluss 181 von der vorangehenden Empfangsverarbeitungseinheit zugeführt wird, wird ein Signal, dessen Hilfsträger in 4-kHz-Intervallen auf der Frequenzachse angeordnet sind, für 250 μs eingangsseitig zugeführt. Das an diesem Anschluss 181 erhaltene Signal wird direkt einer Auswahleinrichtung 181a zugeführt und außerdem mittels einer Verzögerungsschaltung 181b verzögert, wobei das verzögerte Signal der Auswahleinrichtung 181a zugeführt wird. Durch Auswahl in der Auswahleinrichtung 181a wird eine Verarbeitung zur Wiederholung von Signalsymbolen ausgeführt.
Das Ausgangssignal dieser Auswahleinrichtung 181a wird einer Subtrahiereinrichtung 182 zugeführt. Gleichzeitig wird das in einer Verzögerungsschaltung 183 um eine Zeitspanne, die 1/2¹ der Modulationszeit eines Symbols äquivalent ist (das sind 125 μs in diesem Falle), verzögerte Signal ebenfalls der Subtrahiereinrichtung 182 zugeführt. Damit wird eine Differenz zwischen jenen Signalen extrahiert. Das von der Subtrahiereinrichtung 182 abgegebene Differenzsignal wird einer Multipliziereinrichtung 195 zugeführt und in dieser mit einem Korrektursignal multipliziert, welches von einem Versatzfrequenz-Korrektursignalgenerator 195a geliefert wird.
Das mit der Versatzfrequenz in der Multipliziereinrichtung bzw. dem Multiplizierer 195 multiplizierte Signal wird direkt einer Subtrahiereinrichtung 184 zugeführt. Gleichzeitig wird das in einer Verzögerungsschaltung 185 um eine Zeitspanne, die 1/4 (= 1/2²) der Modulationszeit eines Symbols (das sind in diesem Falle 62,5 μs) äquivalent ist, verzögerte Signal ebenfalls dem Subtrahierer 184 zugeführt. Somit wird eine Differenz zwischen jenen Signalen extrahiert. Das von dem Subtrahierer 184 abgegebene Differenzsignal wird über einen Multiplizierer 196 an einem Anschluss 191 erhalten. Darüber hinaus wird das Ausgangssignal des Multiplizierers 195 direkt einem Addierer 186 zugeführt. Gleichzeitig wird das durch die Verzögerungsschaltung 185 verzögerte Signal ebenfalls dem Addierer 186 zugeführt. Damit wird ein Summensignal jener Signale an einem Anschluss 192 erhalten.
Darüber hinaus wird das am Anschluss 181 erhaltene und einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung in der Auswahleinrichtung 181a und der Verzögerungsschaltung 181b unterzogene Signal einem Addierer 187 zugeführt. Gleichzeitig wird das durch eine Verzögerungsschaltung 183 verzögerte Signal ebenfalls dem Addierer 187 zugeführt. Somit wird ein Summensignal jener Signale erhalten. Dieses Summensignal wird ferner direkt einer Subtrahiereinrichtung bzw. einem Subtrahierer 188 zugeführt. Gleichzeitig wird das in einer Verzögerungsschaltung 188 um eine Zeitspanne, die äquivalent ist zu 1/4 (= 1/2²) der Modulationszeit eines Symbols (das sind in diesem Falle 62,5 μs), verzögerte Signal ebenfalls dem Subtrahierer 188 zugeführt. Damit wird eine Differenz zwischen jenen Signalen extrahiert. Das Differenzsignal wird über einen Multiplizierer 197 an einem Anschluss 193 erhalten. Darüber hinaus wird das Ausgangssignal des Addierers 187 direkt einem Addierer 190 zugeführt. Gleichzeitig wird das durch eine Verzögerungsschaltung 189 verzögerte Signal ebenfalls dem Addierer 190 zugeführt. Somit wird ein Summensignal jener Signale an einem Anschluss 194 erhalten.
In den Multiplizierern 195, 196 und 197 werden von Versatzfrequenz-Korrektursignalgeneratoren 195a, 196a bzw. 197a zugeführte Korrektursignale multipliziert. Die Korrekturverarbeitung der Versatzfrequenz wird später beschrieben.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 24 der Verarbeitungszustand in der Kanalauswahleinheit 173 beschrieben, die einen solchen Aufbau bzw. eine solche Anordnung aufweist. Als Signal, welches dem Anschluss 181 zugeführt wird, wird ein Signal, dessen Hilfsträger der Kanäle 1 bis 4 in 4-kHz-Intervallen der Reihe nach angeordnet sind, wie dies in 24A dargestellt ist, während 250 μs eingangsseitig zugeführt. Dieses Signal wird in eine vordere Hälfte von 125 μs und in eine hintere Hälfte von 125 μs aufgeteilt. Eine Differenz zwischen diesen sowie eine Summe von diesen werden in dem Subtrahierer 182 bzw. in dem Addierer 187 erzeugt. Von dem Ausgangssignal des Addierers 187 wird die Anzahl der Hilfsträger auf 1/2¹ reduziert, und lediglich die ungeradzahligen Hilfsträger der Kanäle 1 und 3 sind enthalten, wie dies in 24B veranschaulicht ist. von dem Ausgangssignal des Addierers 187 wird eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal und dessen verzögerten Signal in dem Subtrahierer 188 erzeugt, und eine Summe aus dem Ausgangssignal und dessen verzögerten Signal wird in dem Addierer 190 erzeugt. In dem Summensignal von dem Addierer 190 sind lediglich Hilfsträger des Signals des Kanals 1 enthalten, wie dies in 24C veranschaulicht ist. In dem Differenzsignal von dem Subtrahierer 188 sind lediglich Hilfsträger des Signals des Kanals 3 enthalten, wie dies in 24D veranschaulicht ist.
Im Hinblick auf das Ausgangssignal des Subtrahierers 182 ist bzw. wird darüber hinaus die Anzahl der Hilfsträger auf die Hälfte im Vergleich zu dem ursprünglichen Signal reduziert, und lediglich geradzahlige Hilfsträger der Kanäle 2 und 4 sind enthalten, wie dies in 24E veranschaulicht ist. von dem Ausgangssignal des Subtrahierers 182 wird eine Summe aus dem Ausgangssignal und dessen verzögerten Signal in dem Addierer 186 erzeugt, und eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal und dessen verzögerten Signal wird in dem Subtrahierer 184 erzeugt. In dem Summensignal von dem Addierer 186 sind lediglich Hilfsträger des Signals des Kanals 2 enthalten, wie dies in 24F veranschaulicht ist. In dem Differenzsignal von dem Subtrahierer 184 sind lediglich Hilfsträger des Sig nals des Kanals 4 enthalten, wie dies in 24G veranschaulicht ist.
Die so an den Anschlüssen 191, 192, 193 und 194 erhaltenen Signale werden in einer nachfolgenden Stufe einer FFT-Verarbeitung (das ist eine schnelle Fourier-Transformationsverarbeitung) und einer Hilfsträger-Extraktion unterzogen. Wie in 24D, 24F und 24G veranschaulicht, wird jedoch eine Versatzfrequenz in jedem der Signale der Kanäle 2 bis 4 gefaltet. Genauer gesagt ist angenommen, dass das Hilfsträgerintervall der Multiplexsignale gegeben ist mit fs (Hz), dass eine Versatzfrequenz von fs (Hz) im Kanal 2 existiert, dass eine Versatzfrequenz von 2fs (Hz) im Kanal 3 existiert und dass eine Versatzfrequenz von 3fs (Hz) im Kanal 4 existiert. Um diese Versätze zu beseitigen, wird daher eine Multiplikation mit einer Sinuswelle, die eine negative Versatzfrequenz bzw. eine Minus-Versatzfrequenz aufweist, in den Multiplizierern 195, 196 und 197 ausgeführt, deren Ausgangssignale den Anschlüssen 191, 192, 193 und 194 zugeführt werden. Genauer gesagt wird der Kanal 2 mit einem Signal von –fs(Hz) multipliziert, der Kanal 3 wird mit einem Signal von –2 fs(Hz) multipliziert, und der Kanal 4 wird mit einem Signal von –3fs(Hz) multipliziert, um Ausgangssignale zu erhalten.
Diese Verarbeitung wird für den Kanal 2 (Ausgangssignal des Anschlusses 192) durch Erzeugen eines Signals von exp(–j2π (i/M × 1)) in dem Korrektursignalgenerator 195a und durch Multiplizieren dieses Signals in dem Multiplizierer 195 ausgeführt. Darüber hinaus wird diese Verarbeitung für den Kanal 3 (Ausgangssignal des Anschlusses 193) durch Erzeugen eines Signals von exp(–j2π(i/M × 2)) in dem Korrektursignalgenerator 197a und durch Multiplizieren dieses Signal in dem Multiplizierer 197 ausgeführt. Überdies wird diese Verarbeitung für den Kanal 4 (Ausgangssignal des Anschlusses 191) durch Erzeugen eines Signals von exp(–j2π(i/M × 1)) in dem Korrektursignalgenerator 195a, durch Multiplizieren dieses Signals in dem Multiplizierer 195, ferner durch Erzeugen eines Signals von exp(–j2π(i/M × 2)) in dem Korrektursignalgenerator 196a und durch Multiplizieren dieses Signals in dem Multiplizierer 196 ausgeführt. M als Korrektursignal bezeichnet die Anzahl der Symbole, die während 250 μs der Kanalauswahleinrichtung 173 eingangsseitig zugeführt werden, und i ist ein Index, der die Aufeinanderfolge des eingegebenen Symbols angibt. Wenn die Signale, aus denen die Versatzfrequenzen somit entfernt sind und die an den Anschlüssen 191, 192, 193 und 194 erhalten werden, auf der Frequenzachse betrachtet werden, sind die Versatzfrequenzen verschwunden, wie dies auf den rechten Seiten der 24C, 24D, 24F und 24G veranschaulicht ist. Es können durch dieselbe FFT-Schaltung Hilfsträger jeglichen Kanals extrahiert werden.
Auf diese Weise werden Hilfsträger der jeweiligen Kanäle in der Kanalauswahleinheit 173 aufgeteilt bzw. getrennt. In der Kanalauswahlschaltung 173 und in nachfolgenden Schaltungen ist es möglich, den Informationsbitstrom des relevanten Kanals durch Verarbeiten lediglich der Hilfsträger eines zu empfangenden Kanals zu erhalten.
Nebenbei sei angemerkt, dass die in 23 dargestellte Kanalauswahleinheit so ausgebildet ist, dass sie sämtliche Signale von vier Multiplexkanälen aufteilt bzw. trennt. In dem Fall, dass das Signal lediglich eines bestimmten Kanals erforderlich ist, kann jedoch beispielsweise eine Kanalauswahleinheit 173' verwendet werden, wie sie in 25 veranschaulicht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass ein an einem Anschluss 201 erhaltenes Empfangssignal (Basisbandsignal) einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung unter Verwendung einer Auswahleinrichtung 201a und einer Verzögerungsschaltung 201b unterzogen wird, wobei das Signal von diesen einer Recheneinheit 202 zugeführt wird. Gleichzeitig wird das Signal, welches in einer Verzögerungsschaltung 203 um eine Zeitspanne verzögert wird, die äquivalent ist zu 1/2¹ einer Modulationszeit, ebenfalls der Recheneinheit 202 zugeführt.
Die Recheneinheit 202 führt unter der Steuerung einer Steuereinheit 207 eine Berechnungsverarbeitung durch, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 202 wird in einem Multiplizierer 208 mit einer Sinuswelle multipliziert, um die Versatzfrequenz zu entfernen, und sodann wird das betreffende Signal direkt einer Recheneinheit 204 zugeführt.
Gleichzeitig wird das in der Verzögerungsschaltung 205 um eine Zeitspanne, die 1/4 (= 1/2²) einer Modulationszeit äquivalent ist, verzögerte Signal ebenfalls der Recheneinheit 204 zugeführt. Die Recheneinheit 202 führt unter der Steuerung einer Steuereinheit 207 eine Berechnungsverarbeitung durch, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 204 wird in einem Multiplizierer 209 mit einer Sinuswelle multipliziert, um die Versatzfrequenz zu entfernen, und sodann wird das betreffende Signal einem Anschluss 206 zugeführt, von dem es an nachfolgende Schaltungen abgegeben wird. Nebenbei sei angemerkt, dass die in den Multiplizierern 208 und 209 korrigierte Versatzfrequenz unter der Steuerung der Steuereinheit 207 bestimmt wird. Aufgrund einer derartigen Anordnung bzw. Konfiguration ist es möglich, denselben Zustand als Auswahlverarbeitungszustand des jeweiligen Kanals in der in 23 dargestellten Kanalauswahleinheit 173 zu realisieren, und zwar durch die mittels der Steuereinheit 207 ausgeführte Steuerung bezüglich der Additionsverarbeitung oder der Subtraktionsverarbeitung in der Recheneinheit 202 oder in der Recheneinheit 204. Es ist somit möglich, lediglich Hilfsträger eines gewünschten Kanals aus Multiplexsignalen von vier Kanälen zu extrahieren.
Wenn beispielsweise Signale zweier Kanäle multiplexmäßig in einem Übertragungsband verarbeitet werden (wie in dem Fall, dass Signale zweier Kanäle multiplexmäßig verarbeitet werden, die jeweils eine Übertragungsrate von 64 kbps aufweisen), kann überdies die Kanalauswahleinheit zum Extrahieren des Signals des jeweiligen Kanals beispielsweise als Kanalaus wahleinheit 173'' aufgebaut sein, wie dies in 26 veranschaulicht ist. Genauer gesagt wird ein an einem Anschluss 211 erhaltenes Empfangssignal (Basisbandsignal) einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung unter Heranziehung einer Auswahleinrichtung 211a und einer Verzögerungsschaltung 211b unterzogen und dann an eine Recheneinheit 212 abgegeben. Gleichzeitig wird das in einer Verzögerungsschaltung 213 um eine Zeitspanne, die 1/2¹ einer Modulationszeit äquivalent ist, verzögerte Signal ebenfalls an die Recheneinheit 212 abgegeben. Die Recheneinheit 212 führt unter der Steuerung einer Steuereinheit 215 eine Berechnungsverarbeitung durch, entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 212 wird in einem Multiplizierer 216 mit einer Sinuswelle multipliziert, um die Versatzfrequenz zu entfernen, und sodann wird das betreffende Signal einem Anschluss 214 zugeführt, von dem aus es an nachfolgende Schaltungen abgegeben wird. Nebenbei sei angemerkt, dass die in dem Multiplizierer 216 korrigierte Versatzfrequenz unter der Steuerung der Steuereinheit 215 bestimmt wird. Auf Grund eines derartigen Aufbaus ist es möglich, lediglich Hilfsträger jedes der beiden Multiplexkanalsignale durch die mittels der Steuereinheit 215 ausgeführte Steuerung bezüglich der Additionsverarbeitung oder der Subtraktionsverarbeitung in der Recheneinheit 212 zu extrahieren.
In dem Fall, dass die maximale Übertragungsrate in einem Übertragungsband beispielsweise 128 kbps beträgt, wird nunmehr angenommen, dass ein Endgerät, das eine Unterstützung bis zu 64 kbps als maximaler Übertragungsrate wünscht, einen Empfang bei einer niedrigen Rate, wie 8 kbps ausführt. In diesem Falle kann eine der maximalen Übertragungsrate (64 kbps) entsprechende Kanalauswahleinheit in dem Endgerät vorgesehen sein. Nachdem Hilfsträger auf der Frequenzachse, die als Multiträgersignal von 64 kbps verarbeitet sind, in einen Symbolstrom auf der Zeitachse transformiert worden sind, kann eine solche Verarbeitung durchgeführt werden, um einen gewünschten Kanal aus dem Symbolstrom auszuwählen.
Im Gegensatz dazu wird es im Falle eines Empfängers, der für eine niedrige Rate zweckbestimmt ist und lediglich 8 kbps unterstützt, möglich, eine der Recheneinheit 204 und der Verzögerungsschaltung 205 in 25 entsprechende Verarbeitungseinrichtung seriell anzuschließen und eine entsprechende Verarbeitung auszuführen, was die Anzahl von abgegebenen Symbolen der Kanalauswahleinheit 173 auf 1/2^N (wobei N die Anzahl der Stufen der angeschlossenen Verarbeitungseinrichtung angibt) der Signalleitungen zu reduzieren ermöglicht, über die der Anschluss 201 verfügt. Hinsichtlich der Anzahl der Stufen innerhalb dieser Kanalauswahleinheit kann ein beliebiger Wert gewählt werden. Dieser Wert wird durch die maximale Übertragungsrate bestimmt bzw. festgelegt, die durch den betreffenden Empfänger unterstützt wird. Der Verzögerungswert in jeder Stufe wird auf 1/2j festgelegt (wobei j die Anzahl der Stufen ist).
Bei dieser Ausführungsform ist ein Funktelefonsystem des zellularen Systems angenommen worden. Der Empfänger für eine Auswahl eines gewünschten Kanals aus Multiplexsignalen zum Empfang des Kanals kann jedoch auch als Empfänger in anderen Systemen angewandt werden, wie beim DAB (digitales Audio-Broadcasting bzw. digitale Audio-Aussendung), bei denen Funkübertragungssignale einer Vielzahl von Kanälen im Multiplexbetrieb in einem Multiträgersignal verarbeitet sind. Durch Anwendung auf diesen Empfänger braucht die in dem Empfänger enthaltene Fourier-Transformationseinrichtung lediglich im Stande zu sein, lediglich Hilfsträger eines Kanals zu transformieren. Im Vergleich mit dem Fall, bei dem die konventionelle Fourier-Transformationseinrichtung vorgesehen ist, die sämtliche Hilfsträger eines Übertragungsbandes zu transformieren im Stande ist, kann daher die Anordnung bzw. der Aufbau des Empfängers vereinfacht werden.
Unter Bezugnahme auf 27 bis 30 wird nunmehr eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel angenommen, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Funktelefonsystem des zellularen Systems angewandt wird bzw. ist.
Dieses System ist so ausgelegt, dass dann, wenn eine Vielzahl von Kanälen im Multiplexbetrieb in einem Übertragungsband übertragen wird, ein beliebiger Kanal unter den Multiplexkanälen als Pilotkanal verwendet wird.
27 veranschaulicht in einem Diagramm den Aufbau der Sendeanordnung bei der vorliegenden Ausführungsform. Es wird nunmehr angenommen, dass Informationsbitströme von N Kanälen, bestehend aus Kanal 1 bis Kanal N (wobei N eine beliebige ganze Zahl ist) an Anschlüssen 221a bis 221n erhalten werden und dass ein Bitstrom eines Pilotkanals bzw. Steuerkanals an einem Anschluss 221p erhalten wird. Als Daten des Pilotkanals wird dem Anschluss 221p ein bestimmtes bekanntes Signal zugeführt. Außer diesem bekannten Signal können einige Steuerdaten (wie eine ID-Angabe zur Identifizierung einer Basisstation) übertragen werden. Hier wird bei den vom Pilotkanal verschiedenen Kanäle (Kanal 1 bis Kanal N) von Verkehrskanälen gesprochen.
Die an den Anschlüssen 221a bis 221n erhaltenen Informationsbitströme der jeweiligen Verkehrskanäle sind diejenigen Informationsbitströme, die dieselbe Übertragungsrate aufweisen und die jeweils unterschiedlichen Codierungseinheiten 222a bis 222n zugeführt werden, in denen eine Codierungsverarbeitung, wie eine Codierung und Verschachtelung, individuell durchgeführt wird. Die Bitströme der in den Codierungseinheiten 222a bis 222n codierten jeweiligen Kanäle werden gesonderten Symbol-Abbildungseinheiten 223a bis 223n zugeführt und für die jeweiligen Kanäle getrennt zu bzw. in Übertragungssymbolen abgebildet. Darüber hinaus wird der an dem Anschluss 221p erhaltene Bitstrom des Pilotkanals direkt einer Symbol- Abbildungseinheit 223p zugeführt und in Übertragungssymbolen abgebildet.
Die in den Symbol-Abbildungseinheiten 223a bis 223n und 223p erzeugten Übertragungssymbole werden einer Mischschaltung (Multiplexer) 224 zugeführt und zu einem Symbolstrom eines Systems gemischt. Die Mischverarbeitungsanordnung in dieser Mischschaltung 224 kann beispielsweise ähnlich bzw. entsprechend dem Verarbeitungsaufbau der Mischschaltung 124 gemacht sein, die unter Bezugnahme auf 12 bezüglich der zweiten Ausführungsform beschrieben worden ist. Die in der Mischschaltung 224 gemischten Übertragungssymbole werden in einer Multiträger-Verarbeitungseinheit 225 einer Verarbeitung unterzogen, um sie in ein Multiträgersignal umzusetzen, welches aus Hilfsträgern besteht, die auf der Frequenzachse angeordnet sind. Die betreffende Verarbeitung kann eine Verwürfelungsverarbeitung, eine eine inverse Fourier-Transformation ausführende Verarbeitung und eine Fensterverarbeitung sein. Das erzeugte Multiträgersignal wird einer Übertragungsverarbeitungseinheit 226 zugeführt. Darin wird ein Hochfrequenzsignal gefaltet, und das Übertragungssignal wird in der Frequenz in ein bestimmtes Frequenzband umgesetzt. Das so einer Frequenzumsetzung unterzogene Übertragungssignal wird von einer Antenne 227 per Funk gesendet.
29 zeigt ein Beispiel eines Multiplexzustands in einem Übertragungsband im Falle einer Kanalanordnung, in der der Pilotkanal so enthalten ist. Hier werden drei Verkehrskanäle, umfassend die Kanäle 1 bis 3, und ein Pilotkanal multiplexmäßig verarbeitet. Bei diesem Beispiel sind Hilfsträger der jeweiligen Kanäle der Reihe nach angeordnet.
Eine Anordnung für den Empfang des so übertragenen Signals ist in 28 veranschaulicht. Eine an einer Antenne 231 angeschlossene Empfangsverarbeitungseinheit 232 empfängt ein Signal eines bestimmten Übertragungsfrequenzbandes und setzt es in ein Basisbandsignal um. Das so umgesetzte Basisbandsig nal wird ersten und zweiten Kanalauswahleinheiten 233a und 233b zugeführt. Die erste Kanalauswahleinheit 233a führt eine Verarbeitung zur Auswahl der Hilfsträger eines zu empfangenden Verkehrskanals aus. Die zweite Kanalauswahleinheit 233b führt eine Verarbeitung zur Auswahl der Hilfsträger des Pilotkanals aus. Die in den Kanalauswahleinheiten 233a und 233b ausgewählten Hilfskanäle werden an Multiträger-Verarbeitungseinheiten 234a bzw. 234b abgegeben und einer Verarbeitung zur Transformation der Hilfsträger auf der Frequenzachse in einen Symbolstrom auf der Zeitachse unterzogen, wie einer Fourier-Transformationsverarbeitung. Der in der Multiträger-Verarbeitungseinheit 234a erhaltene Symbolstrom eines bestimmten Verkehrskanals wird einem Kanalentzerrer bzw. einer Kanalausgleichseinrichtung 235 zugeführt.
Dieser Entzerrer bzw. die Kanalausgleichseinrichtung 235 schätzt den Übertragungspfadzustand auf der Grundlage des Zustands des über den Pilotkanal empfangenen bekannten Signals ab. Auf der Grundlage des abgeschätzten Übertragungspfadzustands wird eine Entzerrungs- bzw. Ausgleichsverarbeitung des Übertragungspfades der über einen Verkehrskanal empfangenen Symbole ausgeführt. Es wird eine Synchron-Ermittlung von Symbolen vorgenommen, die einer Entzerrungs- bzw. Ausgleichsverarbeitung unterzogen sind. Die ermittelten Symbole werden einer Bit-Extraktionseinheit 236 zugeführt, in der codierte Bits extrahiert werden. Die extrahierten Bitdaten werden einer Decodierungseinheit 237 zugeführt und decodiert. Der decodierte Informationsbitstrom wird an einem Anschluss 238 erhalten. Überdies werden die über den Pilotkanal empfangenen Daten einer Steuereinheit eines Endgerätes zugeführt, welches nicht dargestellt ist und in welchem eine Steuerungsverarbeitung auf der Grundlage der betreffenden Daten ausgeführt wird.
Die ersten und zweiten Kanalauswahleinheiten 233a und 233b sind so aufgebaut bzw. konfiguriert, wie dies beispielsweise in 30 dargestellt ist. In der ersten Kanalauswahleinheit 233a wird ein an einem Anschluss 241 von einer vorangehenden Schaltung erhaltenes Signal einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung in einer Auswahleinrichtung 241a und einer Verzögerungsschaltung 241b unterzogen und dann an eine Recheneinheit 242 abgegeben. Gleichzeitig wird das in einer Verzögerungsschaltung 243 um eine Zeitspanne, die 1/2¹ einer Modulationszeit äquivalent ist, verzögertes Signal ebenfalls der Recheneinheit 242 zugeführt. Die Recheneinheit 242 führt eine Berechnungsverarbeitung unter der Steuerung einer Steuereinheit 247 aus, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 242 wird in einem Multiplizierer 248 mit einer Sinuswelle multipliziert, die von der Steuereinheit 247 festgelegt ist, um die Versatzfrequenz zu entfernen. Ein resultierendes Signal wird einer Recheneinheit 244 direkt zugeführt. Gleichzeitig wird das Signal, welches in einer Verzögerungsschaltung 245 um eine Zeitspanne verzögert ist, die 1/4 (= 1/2²) einer Modulationszeit äquivalent ist, ebenfalls der Recheneinheit 244 zugeführt. Die Recheneinheit 244 führt eine Berechnungsverarbeitung unter der Steuerung der Steuereinheit 247 aus, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 244 wird in einem Multiplizierer 249 mit einer Sinuswelle multipliziert, die durch die Steuereinheit 247 festgelegt ist, um die Versatzfrequenz zu entfernen. Danach wird ein resultierendes Signal von einem Anschluss 246 an nachfolgende Schaltungen abgegeben.
Überdies wird in der zweiten Kanalauswahleinheit 233b ein an einem Anschluss 251 von einer vorangehenden Schaltung erhaltenes Signal einer Symbol-Wiederholungsverarbeitung in einer Auswahleinrichtung 251a und einer Verzögerungsschaltung 251b unterzogen und dann an eine Recheneinheit 252 abgegeben.
Gleichzeitig wird das Signal, welches in einer Verzögerungsschaltung 253 um eine Zeitspanne verzögert ist, die 1/2¹ einer Modulationszeit äquivalent ist, ebenfalls an die Recheneinheit 252 abgegeben. Die Recheneinheit 252 führt eine Berech nungsverarbeitung unter der Steuerung der Steuereinheit 247 aus, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 252 wird in einem Multiplizierer 257 mit einer Sinuswelle multipliziert, die von der Steuereinheit 247 her festgelegt wird, um die Versatzfrequenz zu entfernen. Ein resultierendes Signal wird direkt an eine Recheneinheit 254 abgegeben. Gleichzeitig wird das Signal, welches in einer Verzögerungsschaltung 255 um eine Zeitspanne verzögert ist, die 1/4 (= 1/2²) einer Modulationszeit äquivalent ist, an die Recheneinheit 254 abgegeben. Die Recheneinheit 254 führt eine Berechnungsverarbeitung unter der Steuerung der Steuereinheit 247 aus, und zwar entweder eine Additionsverarbeitung oder eine Subtraktionsverarbeitung. Das Ausgangssignal der Recheneinheit 254 wird in einem Multiplizierer 258 mit einer Sinuswelle multipliziert, die von der Steuereinheit 247 bestimmt wird, um die Versatzfrequenz zu entfernen. Danach wird ein resultierendes Signal von einem Anschluss 256 an nachfolgende Schaltungen abgegeben. Auf Grund eines derartigen Aufbaus ist es möglich, Hilfsträger eines gewünschten Verkehrskanals in der ersten Kanalauswahleinheit 233a und Hilfsträger des Pilotkanals in der zweiten Kanalauswahleinheit 233b auf der Grundlage der Steuerung durch die Steuereinheit 247 zu extrahieren.
Auf Grund eines derartigen Aufbaus wird es möglich, eine Übertragungspfadabschätzung auf der Grundlage eines bekannten Signals (Pilotsignals) vorzunehmen, welches über einen Pilotkanal übertragen wird, und eine Übertragung bzw. Aussendung und einen Empfang unter Heranziehung einer synchronen Ermittlung vorzunehmen. Infolgedessen können bessere Übertragungscharakteristiken im Vergleich zu jenen erreicht werden, bei denen bzw. wenn eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation ausgeführt wird. Was Kanäle anbelangt, die von derselben Station aus übertragen werden, wird überdies grundsätzlich eine gegenseitige Orthogonalität aufrecht erhalten, und folglich werden sie nicht zu Störquellen. Lediglich Signale, die von anderen Basisstationen übertragen werden, üben Einflüsse als Störung bzw. Interferenz aus. Da in einem solchen Fall Pilotsignale von den jeweiligen Basisstationen übertragen werden, ist es durch Heranziehung der Pilotsignale und durch adaptive Anordnung von Antennen oder dergleichen auch möglich, die Störung bzw. Interferenz auszulöschen. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben worden, bei dem vier Kanäle multiplexmäßig verarbeitet sind. In derselben Weise wie bei den Beispielen, die unter Bezugnahme auf die anderen Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist es jedoch möglich, eine Anordnung bzw. einen Aufbau für die Durchführung von verschiedenen Arten einer Multiplexkommunikation mit der Basis-Multiplexzahl von 2^N zu bilden.
Bezüglich der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist eine Verarbeitung in einer Modulationseinheit beschrieben worden. Tatsächlich wird diese Verarbeitung jedoch wiederholt auf der Zeitachse ausgeführt. Durch Ändern der Korrespondenz bzw. Zuordnung von logischen Kanälen zu physikalischen Kanälen in einer Modulationszeiteinheit wird es daher möglich, eine Kommunikation durch Nutzung sämtlicher Frequenzen des Frequenzbandes sogar in einem Kanal von einer niedrigen Übertragungsrate auszuführen. 31 veranschaulicht ein Beispiel dieses Falles. Für die Zeitschlitze TS1, TS2, TS3, ... wird die Anordnung von Hilfsträgern der logischen Kanäle CH1 bis CH4 von Zeitschlitz zu Zeitschlitz geändert. Hier ist eine periodische Änderung, die vier Zeitschlitze als eine bzw. in einer Periode umfasst, dargestellt. Hinsichtlich der Korrespondenz bzw. Zuordnung von logischen Kanälen zu physikalischen Kanälen kann vorzugsweise ein Springmuster im existierenden Frequenzspringsystem angewandt werden.
Darüber hinaus ist bei den oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich die Verarbeitung in einem Übertragungsband beschrieben worden. Wenn eine Vielzahl von Übertragungsbändern aufbereitet ist, kann indessen eine Verarbeitung ausgeführt werden, um das Frequenzband weiter zu schieben, was als Fre quenzspringen bezeichnet wird. 32 zeigt ein Beispiel für diesen Fall. Wenn sechs Übertragungsbänder F1 bis F6 (ein Übertragungsband entspricht einem Übertragungsband bei jeder Ausführungsform) bereitgestellt sind, sind beispielsweise die Bänder F1, F2, F3, F4, F5 und F6 in der Frequenz zur Kommunikationszeit Ta in steigender Reihenfolge angeordnet bzw. geordnet. Anschließend wird zu den Kommunikationszeiten Tb, Tc und Td die Anordnung von Bändern in jeder bestimmten Zeiteinheit geändert. Auch in diesem Falle wird eine periodische Änderung genutzt. Durch eine solche Ausführung des Frequenzspringens kann ein größerer bzw. stärkerer Frequenz-Diversity-Effekt erzielt werden. Überdies können die Verarbeitung zur Änderung der Anordnung der Hilfsträger in jedem Band, wie in 31 veranschaulicht, und die Frequenzspringverarbeitung für das jeweilige Band, wie in 32 dargestellt, in Kombination angewandt werden.
Überdies sind bei den oben beschriebenen Ausführungsformen Einzelheiten der Modulations- und Demodulationsverarbeitung bei der Übertragung unter Heranziehung eines Multiträgersignals nicht beschrieben worden. Wenn einem Kanal eine Vielzahl von Hilfsträgern auf der Frequenzachse zugeteilt wird, wie dies bezüglich der jeweiligen Ausführungsformen beschrieben ist, ist es möglich, eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation (Phasenmodulation oder Amplitudenmodulation) zwischen benachbarten Hilfsträgern auszuführen, die dem betreffenden Kanal für eine Übertragung zugeteilt sind, und eine inverse Demodulationsverarbeitung (d.h. eine Differenzial- bzw. Differenz-Demodulationsverarbeitung zwischen benachbarten Hilfsträgern, die dem betreffenden Kanal zugeteilt sind) auf der Empfangsseite auszuführen. Diese Verarbeitung kann beispielsweise in einem Funktelefonsystem des zellularen Systems oder dergleichen für die Kommunikation bei einer Aufwärtsverbindung von einem Endgerät zur Basisstation angewandt werden. Darüber hinaus kann diese Verarbeitung auch für die Kommunikation bei einer Abwärtsverbindung von der Basisstation zu einem Endgerät angewandt werden.
Wenn das Endgerät sich beispielsweise mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, besteht eine Möglichkeit dafür, dass eine Schwundkorrelation zwischen Symbolen gering wird und dass die Charakteristiken in dem Fall herabgesetzt sind, dass diese Verarbeitung nicht ausgeführt wird. Durch Ausführen der Verarbeitung des vorliegenden Beispiels wird jedoch die Korrelation zwischen Symbolen hoch, und ein günstiger Empfang wird bei der Differenzial- bzw. Differenzmodulation möglich, die durch eine Verarbeitung ausgeführt werden kann, welche einfacher ist als die Synchron-Detektierung. Somit wird eine günstige Übertragung möglich, die nicht von der Bewegungsgeschwindigkeit des Endgerätes abhängt.
Wenn einem Kanal eine Vielzahl von Hilfsträgern auf der Frequenzachse zugeteilt wird, ist es überdies möglich, eine Differenzial- bzw. Differenzmodulation (Phasenmodulation oder Amplitudenmodulation) zwischen benachbarten Hilfsträgern auf der Frequenzachse für eine Übertragung auszuführen, und zwar egal davon, ob Hilfsträger demselben Kanal zugewiesen sind, und es ist möglich, eine inverse Demodulationsverarbeitung (d.h. eine Differenzial- bzw. Differenz-Demodulationsverarbeitung zwischen benachbarten Hilfsträgern) auf der Empfangsseite auszuführen. In einem Funktelefonsystem des zellularen Systems oder dergleichen kann diese Verarbeitung auf die Kommunikation einer Aufwärtsverbindung von einem Endgerät zu der Basisstation angewandt werden, und sie kann außerdem auf die Kommunikation einer Abwärtsverbindung von einer Basisstation zu einem Endgerät angewandt werden.
Die Differenzial- bzw. Differenz-Modulationsverarbeitung und die Differenzial- bzw. Differenz-Demodulationsverarbeitung, die hier beschrieben worden sind, können außerdem in dem Fall angewandt werden, dass die Anzahl von Hilfsträgern im Unterschied zu den Ausführungsformen nicht die N-te Potenz von 2 ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind hauptsächlich Beispiele zur Anwendung auf das Funktelefonsystem und DAB (digitales Audiosende- bzw. -Audioübertragungssystem) beschrieben worden. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung auch bei anderen verschiedenen Übertragungssystemen angewandt werden kann, die eine Multiplexübertragung unter Heranziehung von entsprechenden Multiträgersignalen ausführen. Darüber hinaus sind die Werte der Übertragungsraten, Frequenzintervalle, Multiplexzahlen und dgl., die in den verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht sind, lediglich als Beispiele angegeben. Es ist selbstverständlich, dass andere Werte angewandt werden können.

1: Eingangsanschluss
2: Codierungseinheit,
3, 4: Multiplizierer
3a, 4a: Anschluss
5: Symbol-Abbildungseinheit
6: Addierer
7: Übertragungsverarbeitungseinheit
8, 11: Antenne
12: Empfangsverarbeitungseinheit
13: Bit-Extraktionseinheit
14, 15: Multiplizierer
14a, 15a: Anschluss
16: Decodierungseinheit
17: Ausgangsanschluss
21: Eingangsanschluss
22: Codierungseinheit
23: Symbol-Abbildungseinheit
24: Mischschaltung
25: Frequenzumsetzungseinheit
26: inverse Fourier-Transformation ausführende
: Schaltung
27: Übertragungsverarbeitungseinheit
28, 31: Antenne
32: Empfangsverarbeitungseinheit
33: Fourier-Transformationsschaltung
34: Symbol-Auswahleinheit
35: Bit-Extraktionseinheit
36: Decodierungseinheit
37: Ausgangsanschluss
101: Eingangsanschluss
102: Codierungseinheit
103: Symbol-Abbildungseinheit
104: Null-Symbol-Einfügungseinheit
105: Zufallsphasenverschiebungseinheit
106: inverse Fourier-Transformation vornehmende
: Verarbeitungseinheit
107: Schutzzeit-Hinzufügungseinheit
108: Fenster-Verarbeitungseinheit
109: Übertragungsverarbeitungseinheit
110, 111: Antenne
112: Empfangsverarbeitungseinheit
113: Fensterverarbeitungseinheit
114: Fourier-Transformationseinheit
115: Entwürfelungseinheit
116: Symbol-Auswahleinheit
117: Bitextraktionseinheit
118: Decodierungseinheit
119: Ausgangsanschluss
121a–121n: Eingangsanschluss
122a–122n: Codierungseinheit
123a–123n: Symbol-Abbildungsverarbeitungseinheit
124: Mischschaltung
125: Zufallsphasenverschiebungseinheit
126: inverse Fourier-
: Transformationsverarbeitungseinheit
127: Schutzzeit-Hinzufügungseinheit
128: Fensterverarbeitungseinheit
129: Übertragungsverarbeitungseinheit
130: Antenne
131a–131c: Eingangsanschluss
132a–132c: Codierungseinheit
133a–133d: Symbol-Abbildungsverarbeitungseinheit
134: Mischschaltung
141a–141n: Eingangsanschluss
142a–142n: Codierungseinheit
143a–143n: Symbol-Abbildungsverarbeitungseinheit
144a–144n: Zufallsphasenverschiebungseinheit
145a–145n: inverse Fourier-
: Transformationsverarbeitungseinheit
146a–146n: interne Kanalauswahleinheit
147a–147n: Übertragungsverarbeitungseinheit
148a–148n: Antenne
151: Eingangsanschluss
152: Symbol-Wiederholungseinheit
153: Multiplizierer
154: Versatzfrequenzgenerator
155: Fenster-Verarbeitungseinheit
156: Ausgangsanschluss
161: Antenne
162: Empfangsverarbeitungseinheit
163: Fenster-Verarbeitungseinheit
164: Fourier-Transformationsverarbeitungseinheit
165: Zufallsphasenverschiebungseinheit
166: Aufteilungsschaltung
166n–166d: Anschluss
166m: Kontakt
167a–167n: Bit-Extraktionseinheit
168a–168n: Decodierungseinheit
169a–169n: Ausgangsanschluss
171: Antenne
172: Empfangsverarbeitungseinheit
173, 173': Multiträger-Verarbeitungseinheit
173''
175: Bit-Extraktionseinheit
176: Decodierungseinheit
177: Ausgangsanschluss
178: Eingangsanschluss
181a: Auswahleinrichtung
181b: Verzögerungsschaltung
182: Subtrahierer
183: Verzögerungsschaltung
184: Subtrahierer
185: Verzögerungsschaltung
186, 187: Addierer
188: Subtrahierer
189: Verzögerungsschaltung
190: Addierer
191-194: Ausgangsanschluss
195, 196,: Multiplizierer
197
195a,: Korrektursignalgenerator
196a, 197a
201: Eingangsanschluss
201a: Auswahleinrichtung
201b: Verzögerungsschaltung
202: Recheneinheit
203: Verzögerungsschaltung
204: Recheneinheit
205: Verzögerungsschaltung
206: Ausgangsanschluss
207: Steuereinheit
208, 209: Multiplizierer
211: Eingangsanschluss
211a: Auswahleinrichtung
211b: Verzögerungsschaltung
212: Recheneinheit
213: Verzögerungsschaltung
214: Ausgangsanschluss
215: Steuereinheit
216: Multiplizierer
221a–221n,: Eingangsanschluss
221p
223a–223n: Codierungseinheit
223a–223n,: Symbol-Abbildungs-Verarbeitungseinheit
223p
224: Mischschaltung
225: Multiträger-Verarbeitungseinheit
226: Übertragungsverarbeitungseinheit
227, 231: Antenne
232: Empfangsverarbeitungseinheit
233a, 233b: Kanalauswahleinheit
234a, 234b: Multiträger-Verarbeitungseinheit
235: Kanalentzerrer
236: Bit-Extraktionseinheit
237: Decodierungseinheit
238: Ausgangsanschluss
241: Eingangsanschluss
241a: Auswahleinrichtung
241b: Verzögerungsschaltung
242: Recheneinheit
243: Verzögerungsschaltung
244: Recheneinheit
245: Verzögerungsschaltung
246: Ausgangsanschluss
247: Steuereinheit
248, 249: Multiplizierer
251: Eingangsanschluss
251a: Auswahleinrichtung
251b: Verzögerungsschaltung
252: Recheneinheit
253: Verzögerungsschaltung
254: Recheneinheit
255: Verzögerungsschaltung
256: Ausgangsanschluss
257, 258: Multiplizierer

Claims

Kommunikationsverfahren umfassend: Festlegen einer Vielzahl von Kanälen (CH1, CH2, CH3, CH4) in einem bestimmten Band, und Durchführen einer Kommunikation in jedem der festgelegten Kanäle (CH1, CH2, CH3, CH4) durch Nutzung eines Multiträgersignals mit Übertragungssymbolen, die auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilt sind, wobei die Hilfsträger durch ein Referenzfrequenzintervall getrennt sind, wobei die Übertragungssymbole des jeweiligen Kanals (CH1, CH2, CH3, CH4) auf einer Frequenzachse auf die Hilfsträger innerhalb des Multiträgersignals in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2, wobei N eine beliebige positive Zahl ist, in Bezug auf das Referenzfrequenzintervall verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert von N in Abhängigkeit von der Übertragungsdatenbitrate des betreffenden Kanals variabel festgelegt wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 1, wobei die genannte Kommunikation eine Funkkommunikation ist.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 1, wobei es auf eine Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Endgerät angewandt wird, wobei ein Kanal von Abwärtskanälen, die von der Basisstation übertragen werden, als Pilotkanal (Pilot) gesichert wird, wobei die übrigen Kanäle (CH1, CH2, CH3) als Verkehrskanäle genutzt werden, wobei in der Basisstation ein bekanntes Signal durch Nutzung des genannten Pilotkanals (Pilot) übertragen wird und wobei in dem Endgerät eine Ausgleichsverarbeitung eines Übertragungspfades der über den betreffenden Verkehrskanal (CH1, CH2, CH3) empfangenen Symbole dadurch ausgeführt wird, dass über den Pilotkanal (Pilot) empfangene Symbole verwendet werden, und wobei eine Synchron-Detektierung der Symbole, die der Ausgleichsverarbeitung unterzogen sind, vorgenommen wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein zu übertragendes Signal einem Frequenzspringen dadurch unterzogen wird, dass ein Kanal als eine Einheit oder eine Frequenz als eine Einheit herangezogen werden.
Kommunikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differential- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern von den Hilfsträgern ausgeführt wird, die dem jeweiligen Kanal zugeteilt sind, dass danach eine Übertragung vorgenommen wird und dass auf einer Empfangsseite eine Differential- bzw. Differenzdemodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern durchgeführt wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 5, wobei auf einer Übertragungsseite eine Differential- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern auf einer Frequenzachse anstelle einer Differential- bzw. Differenzmodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern von den Hilfsträgern ausgeführt wird, die dem jeweiligen Kanal (CH1, CH2, CH3, CH4) zugeteilt sind, und wobei auf einer Empfangsseite eine Differential- bzw. Differenzdemodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern auf einer Frequenzachse anstelle einer Differential- bzw. Differenzdemodulation zwischen benachbarten Hilfsträgern von den Hilfsträgern ausgeführt wird, die dem jeweiligen Kanal (CH1, CH2, CH3, CH4) zugeteilt sind.
Kommunikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Null-Symbole in nicht benutzte Kanäle gemäß einem Einfügungsfaktor R eingefügt werden, wobei R = (M-D)/M ist und wobei M die maximale Übertragungsrate und D die Gesamtübertragungsrate der benutzten Kanäle bedeuten.
Sender, umfassend Einrichtungen (124, 134) zur Erzeugung eines Multiträgersignals mit Übertragungssymbolen, die auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilt sind, wobei die Hilfsträger durch ein Referenzfrequenzintervall getrennt sind, Einrichtungen zur Verteilung der Übertragungssymbole auf einer Frequenzachse in einem Kanal des betreffenden Multiträgersignals auf die Hilfsträger in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2, wobei N eine beliebige positive Zahl ist, in Bezug auf das Referenzfrequenzintervall, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Verteilung ferner dazu ausgelegt sind, den Wert von N entsprechend der Übertragungsdatenbitrate des Kanals variabel festzulegen, und dass eine Einrichtung (129) vorgesehen ist, die das erzeugte Multiträgersignal als einen bzw. in einem bestimmten Kanal unter einer Vielzahl von Kanälen überträgt, welche in einem bestimmten Band festgelegt sind.
Sender nach Anspruch 8, umfassend Einrichtungen zur individuellen Erzeugung von Übertragungssymbolen einer Vielzahl von Kanälen und zur ausschließenden Erzeugung einer multiplexmäßig bereitgestellten Symbolsequenz durch Anordnen der Symbole der jeweiligen Kanäle Symbol für Symbol, Einrichtungen zur kollektiven Vornahme einer Multiträgersignal-Erzeugungsverarbeitung bezüglich der erzeugten multiplexmäßig bereitgestellten Symbolsequenz und Einrichtungen zur kollektiven Vornahme einer Übertragungsverarbeitung auf einer Vielzahl von Kanälen.
Sender nach Anspruch 8, umfassend Einrichtungen zur Erzeugung von Übertragungssymbolen, Einrichtungen zur Herausnahme der erzeugten Übertragungssymbolen als Signal auf einer Zeitachse und Einrichtungen zur Verarbeitung der erzeugten Übertragungssymbole zur Faltung eines Frequenzversatzes entsprechend einem der eigenen Station zugeteilten Kanal.
Sender nach Anspruch 8, umfassend: Einrichtungen zur Übertragung eines bekannten Signals durch Nutzung eines Kanals aus einer Vielzahl von Übertragungskanälen als Pilotkanal (Pilot) und Einrichtungen zur Ausführung einer Übertragungsverarbeitung durch Nutzung der übrigen Kanäle als Verkehrskanäle.
Sender nach Anspruch 8, umfassend eine Frequenzspringeinrichtung zur Ausführung eines Frequenzspringens bezüglich des erzeugten Multiträgersignals durch Heranziehen eines Kanals als Einheit oder durch Heranziehen eines bestimmten Frequenzbandes als Einheit.
Empfänger, umfassend Einrichtungen (162, 172) zum Empfangen eines Multiträgersignals mit auf eine Vielzahl von Hilfsträgern verteilten Übertragungssymbolen, wobei die Hilfsträger durch ein Referenzfrequenzintervall getrennt sind, Einrichtungen zur Durchführung einer Empfangsverarbeitung bezüglich der in einem Kanal empfangenen Übertragungssymbole, die auf die Hilfsträger innerhalb des Multiträgersignals in Frequenzintervallen der N-ten Potenz von 2, wobei N eine beliebige positive Zahl ist, in Bezug auf das Referenzfrequenzintervall verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Durchführung des Empfangs ferner zum Empfang von Kanälen ausgelegt sind, für die der Wert von N entsprechend der Übertragungsdatenbitrate des Kanals variabel festgelegt ist.
Empfänger nach Anspruch 13, umfassend Einrichtungen zum Extrahieren aus sämtlichen Symbolen, die in einer für eine Kommunikation genutzte Bandbreite übertragen sind, lediglich Symbole eines Kommunikationskanals, die von einer Sendeseite von bzw. in einem empfangenen Signal übertragen werden, und Einrichtungen zur Lieferung der extrahierten Symbole an einen Kanaldecoder (176) zum Decodieren.
Empfänger nach Anspruch 13, umfassend Einrichtungen zur Durchführung einer Abtastung eines empfangenen Signals mit einer Abtastrate, die durch eine Bandbreite des empfangenen Signals bestimmt ist, Einrichtungen zur Auswahl eines gewünschten Empfangskanals durch Ausführen einer Addition oder Subtraktion bezüglich abgetasteter Symbole, derart, dass die Anzahl der an eine nachfolgende Stufe abgegebenen Symbole verringert ist, und Einrichtungen zur Bereitstellung einer geforderten minimalen Abtastrate, die durch eine maximale Bitrate zur Zeit eines Empfangs bestimmt ist, und Einrichtungen zur Durchführung einer Empfangsverarbeitung bezüglich eine Anzahl von Symbolen enthaltender empfangener Daten mit der geforderten Minimalabtastrate.
Empfänger nach Anspruch 15, wobei eine Korrektureinrichtung vorgesehen ist, die Daten zumindest eines Empfangskanals mit einem Sinuswellenversatz-Korrektursignal multipliziert, wenn eine Vielzahl von Empfangskanälen ausgewählt worden ist.
Empfänger nach Anspruch 15, wobei die Empfangsverarbeitungseinrichtungen (168, 176) zur Durchführung einer Empfangsverarbeitung bezüglich der empfangenen Daten über eine Verarbeitungsfähigkeit verfügen, die durch eine maximale Bitrate bestimmt ist, und wobei die genannten Empfangsverarbeitungseinrichtungen imstande sind, lediglich gewünschte Bits zu extrahieren, wenn eine Kommunikation bei einer Bitrate durchgeführt wird, die niedriger ist als die genannte maximale Bitrate.
Empfänger nach Anspruch 13, wobei Empfangsverarbeitungseinrichtungen eines Pilotkanals (Pilot) und Empfangsverarbeitungseinrichtungen von Verkehrskanälen (CH1, CH2, CH3) vorgesehen sind und wobei die genannte Empfangsverarbeitungseinrichtung der Verkehrskanäle (CH1, CH2, CH3) imstande sind, eine Verkehrspfad-Ausgleichsverarbeitung bezüglich eines Übertragungspfades von empfangenen Symbolen eines Verkehrskanals (CH1, CH2, CH3) unter Heranziehung von Symbolen eines bekannten Signals durchzuführen, welches durch die genannten Empfangsverarbeitungseinrichtungen des Pilotkanals (Pilot) empfangen ist.
Empfänger nach Anspruch 13, umfassend eine Frequenzspringeinrichtung zur Ausführung eines Frequenzspringens bezüglich eines empfangenen Signals durch Heranziehen eines Kanals als Einheit oder durch Heranziehen eines bestimmten Frequenzbandes als Einheit.