DE60107051T2 - Unterstützung von abwärtsstreckenmehrbenutzerdetektion - Google Patents
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Description
- Hintergrund
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Zeitteilungs-Duplex-Kommunikationssysteme, die Codemultiplex-Vielfachzugriff (TDD/CDMA) verwenden. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung von Kanaltrennungscodes für die Verwendung bei der Mehrbenutzererfassung in der Abwärtsstrecke für TDD-/CDMA-Systeme.
- Ein TDD-/CDMA-Kommunikationssystem ist in
1 dargestellt. Das System10 hat mehrere Basisstationen121 bis125 . Jede Basisstation121 hat einen zugehörigen Arbeitsbereich. Benutzergeräte (UEs)141 bis143 im Arbeitsbereich einer Basisstation kommunizieren mit dieser Basisstation121 . Nachrichtenübertragungen, die von einer Basisstation121 an ein UE141 gesendet werden, werden als Kommunikationen auf der Abwärtsstrecke bezeichnet, und Nachrichtenübertragungen, die von einem UE141 an eine Basisstation121 gesendet werden, werden als Kommunikationen auf der Aufwärtsstrecke bezeichnet. - In einem drahtlosen TDD-/CDMA-Kommunikationssystem werden in einem gemeinsam genutzten Frequenzspektrum mehrere Nachrichtenübertragungen gesendet. Ein derartiges System wird in einem Breitband-CDMA- (W-CDMA-) Standard der dritten Generation vorgeschlagen. In CDMA-Systemen werden mehrere Nachrichtenübertragungen in dem gemeinsam genutzten Spektrum gesendet und werden durch Kanaltrennungscodes unterschieden. In TDD-/CDMA-Systemen wird das gemeinsam genutzte Spektrum auch unter Verwendung sich wiederholender Rahmen mit einer festen Anzahl von Zeitschlitzen, wie etwa fünfzehn (15) Zeitschlitzen, zeitgeteilt. Jeder Zeitschlitz wird verwen det, um entweder Nachrichtenübertragungen auf der Aufwärtsstrecke oder der Abwärtsstrecke zu senden. Im Ergebnis werden die Nachrichtenübertragungen sowohl durch Kanaltrennungscodes als auch durch Zeitschlitze unterschieden. Ein einzelner Kanaltrennungscode, der in einem einzelnen Zeitschlitz verwendet wird, wird als eine Ressourceneinheit bezeichnet. Auf der Basis einer Kommunikationsbandbreite kann eine Nachrichtenübertragung eine oder mehrere Ressourceneinheiten benötigen. Typische Datenmodulationsmodelle, die in TDD-CDMA-Systemen verwendet werden, sind Vierphasenumtastung (QPSK), Zweiphasenumtastung (BPSK) und N-Quadraturamplitudenmodulation (QAM), wie etwa N=8, 16 oder 64.
- Daten werden in derartigen Systemen unter Verwendung von Kommunikations-Bursts
16 übertragen. Ein Kommunikations-Burst16 transportiert Daten in einem einzelnen Zeitschlitz, wobei ein einzelner Kanaltrennungscode (eine einzelne Ressourceneinheit) verwendet wird. Ein typischer Kommunikations-Burst16 hat, wie in2 gezeigt, eine Midamble20 , eine Schutzzeit18 und zwei Datenbursts22 ,24 . Die Midamble20 trennt zwei Datenbursts22 ,24 . Die Schutzzeit18 trennt die Kommunikations-Bursts16 , um die Differenz der Ankunftszeiten von Bursts16 zu berücksichtigen, die von verschiedenen Sendern gesendet werden. Die zwei Datenbursts22 ,24 enthalten die Daten des Kommunikations-Bursts. Die Midamble20 enthält einen Midamblecode, der dazu dient, die Kanalantwort zwischen dem Empfänger und dem Sender zu berechnen. - Da in einem einzelnen Zeitschlitz mehrere Kommunikations-Bursts gesendet werden können, muß ein Empfänger in der Lage sein, Daten von den mehreren Bursts zu unterscheiden. Ein Ansatz, um die empfangenen Daten wiederherzustellen, ist Mehrbenutzererfassung (MUD).
- Bei MUD stellt ein Empfänger alle Daten eines Kommunikations-Bursts in einem Zeitschlitz, einschließlich von Bursts, die an andere UEs gesendet werden, wieder her. Um alle Daten der Bursts wiederherzustellen, muß der MUD-Empfänger alle Kanaltrennungscodes kennen, die zum Übertra gen der Bursts verwendet werden. In dem vorgeschlagenen TDD-Modus von W-CDMA weiß jedes UE
141 bis143 lediglich, welche Kanaltrennungs- und Midamblecodes zum Transport der für es bestimmten Informationen verwendet werden. Um alle Kanaltrennungs- und Midamblecodes zu bestimmen, wird eine Gruppe abgestimmter Filter verwendet, um alle möglichen Kanaltrennungs-/Midamble-Kombinationen zu erkennen. Die Ausgangsleistung von jedem abgestimmten Filter wird mit einem Schwellwert verglichen, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Kanaltrennungs-/Midamble-Kombination verwendet wurde. Aufgrund der Anzahl erforderlicher abgestimmter Filter hat dieser Ansatz eine hohe Komplexität. Wenn eine starke Korrelation zwischen Kanaltrennungscodes besteht, kann dieser Ansatz außerdem eine schlechte Leistung haben. - WO 99/40698 offenbart die Verwendung von Midambleteilen in Verbindung mit der Extraktion von Symbolinformation in einem CDMA-System.
- Entsprechend ist es wünschenswert, alternative Ansätze zu haben, damit die UEs
141 bis143 fähig sind, die aktiven Kanaltrennungscodes zu bestimmen. - Zusammenfassung
- Ein drahtloses Zeitteilungs-Duplex-Kommunikationssystem, das Codemultiplex-Vielfachzugriff verwendet, hat eine Basisstation und Benutzergeräte. Das System kommuniziert unter Verwendung von Kommunikations-Bursts. Jeder Kommunikations-Burst hat einen eindeutigen Kanaltrennungscode und einen Midamblecode. Jeder Midamblecode wird auf einen Satz aus mindestens einem Kanaltrennungscode abgebildet. Für jeden Kommunikations-Burst, der in einem Zeitschlitz von der Basisstation gesendet werden soll, wird der auf den Kanaltrennungscode dieses Bursts abgebildete Midamblecode bestimmt. Kommunikations-Bursts werden erzeugt und in dem Zeitschlitz übertragen. Jeder Burst hat den für seinen Kanaltrennungscode bestimmten Midamblecode. Das Benutzergerät empfängt die Bursts und bestimmt jeden empfangenen Midamble code. Das Benutzergerät bestimmt die Kanaltrennungscodes der übertragenen Kommunikations-Bursts teilweise auf der Basis eines Ergebnisses der Bestimmung jedes empfangenen Midamblecodes.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Darstellung eines Zeitteilungs-Duplex/Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssystems. -
2 ist eine Darstellung eines Kommunikations-Bursts. -
3 ist eine Darstellung eines vereinfachten Basisstationssenders und eines Benutzergerätempfängers. -
4 ist ein Flußdiagramm der Kanaltrennungscode-Identifizierung auf der Abwärtsstrecke. -
5 ist eine Darstellung der Abbildung der Midamblefolge auf den Kanaltrennungscode. -
6 ist eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung. - Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
-
3 stellt einen vereinfachten Basisstationssender26 und einen UE-Empfänger28 dar, der Mehrbenutzererfassung (MUD) verwendet. Daten, die an die aktiven UEs141 bis143 kommuniziert werden sollen, werden von Datengeneratoren321 bis32K erzeugt. Jeder Generator321 bis32K erzeugt Daten, die in einem bestimmten Kommunikations-Burst gesendet werden sollen. Die erzeugten Daten jedes Kommunikations-Bursts werden daraufhin von einer Spreiz- und Modulationsvorrichtung341 bis34K in einen Kommunikations-Burst formatiert. Die Spreiz- und Modulationsvorrichtung341 bis34K addiert die Midamble und spreizt die erzeugten Daten mit einem Kanaltrennungscode, der diesem Kommunikations-Burst zugeordnet ist. Außerdem werden die gespreizten Daten in den richtigen Zeitschlitz zeitgemultiplext. Alle Kommunikations-Bursts werden von einem Kombinator52 kombiniert. Die kombi nierten Kommunikations-Bursts werden zum Beispiel durch einen Mischer36 auf eine Funkfrequenz moduliert, und das Funkfrequenzsignal wird von einer Antenne38 über einen drahtlosen Funkkanal30 abgestrahlt. Wenn von der Basisstation141 Sendediversity verwendet wird, wird das Funkfrequenzsignal über mehrere Antennen gesendet. - An einem UE-Empfänger
28 werden Funkfrequenzsignale über eine Antenne40 empfangen. Die empfangenen Signale werden zum Beispiel durch einen Mischer42 auf ein Basissignal demoduliert. Eine Kanalberechnungsvorrichtung44 wird verwendet, um unter Verwendung der übertragenen Midamblecodes den Kanal zu berechnen, in dem die Kommunikations-Bursts übertragen wurden. Eine Mehrbenutzer-Erfassungsvorrichung46 (MUD) verarbeitet das Basisbandsignal unter Verwendung der berechneten Kanalinformationen und der aktiven Kanaltrennungscodes, um harte Symbole zu erzeugen. - Die Identifizierung aktiver Kanaltrennungscodes ist in dem Flußdiagramm von
4 gezeigt. Ein Ansatz, um die Identifizierung aktiver Kanaltrennungscodes am UE141 zu unterstützen, ist, eine Abbildung zwischen Midamblecodes (Midamblefolgen)541 bis54N und Kanaltrennungscodes5611 bis56NM bereitzustellen,58 . Jede Midamblefolge541 bis54N gehört, wie in5 dargestellt, zu einem Satz von Kanaltrennungscodes5611 bis54NM . Die Sätze können nur einen einzigen Kanaltrennungscode enthalten, was eine Eins-zu-eins-Abbildung von Midambles auf Kanaltrennungscodes ist. Ein von der Basisstation121 gesendeter Burst mit einem Kanaltrennungscode eines Satzes von Midambles wird mit dieser Midamblefolge60 ,62 formatiert. Um darzustellen, wenn ein Burst mit dem Kanaltrennungscode21 gesendet wurde, wird für diesen Burst die Midamblefolge2 verwendet. - An dem UE-Empfänger
28 werden die übertragenen Midamblefolgen nach der Kanalberechnung von einer Midamblefolgen-Erfassungsvorrichtung48 ,64 erfaßt. Auf der Basis der erfaßten Midambles bestimmt ein Logik-Block45 unter Verwendung der Midamble-Kanaltrennungscode-Abbildung49 den Satz möglicher Kanaltrennungscodes. Eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung50 bestimmt die empfangenen Kanaltrennungscodes auf der Basis der Bestimmung66 . Wenn eine Abbildung von einem Midamblecode auf einen Kanaltrennungscode verwendet wird, bestimmt der Logik-Block45 die Kanaltrennungscodes. Folglich wird die Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung50 für eine Eins-zu-eins-Abbildung nicht verwendet. Die MUD-Vorrichtung46 verwendet die bestimmten Kanaltrennungscodes und die Kanalantwort für die Midamblefolgen, die zu den Kanaltrennungscodes gehören, um die Daten von allen Bursts68 zu erfassen. - Eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung
50 ist in6 gezeigt. Abgestimmte Filter821 bis82M werden auf die möglichen Kanaltrennungscodes und die zugehörigen Kanalantworten, wie durch den Logik-Block45 bestimmt, abgestimmt. Da nur die möglichen Kanaltrennungscodes geprüft werden müssen, wird die Anzahl von abgestimmten Filtern821 bis82M erheblich verringert, was die Komplexität verringert und die Leistung des Empfängers28 verbessert. Die Leistung der von jedem abgestimmten Filter821 bis82M erzeugten weichen Symbole wird von entsprechenden Leistungsmessungsvorrichtungen841 bis84M gemessen. Der Vergleicher80 bestimmt die empfangenen Kanaltrennungscodes auf der Grundlage der Leistungsmessung für jeden Kanal. Wenn die Anzahl übertragener Kanaltrennungscodes bekannt ist, wählt der Vergleicher80 diese Anzahl von Kanälen mit der höchsten gemessenen Leistung aus. Andernfalls vergleicht der Vergleicher80 den Leistungspegel jedes Kanals mit einem Schwellwert, um die übertragenen Kanaltrennungscodes zu bestimmen. - Um die Identifizierung von Kanaltrennungscodes zu unterstützen, können die Kanaltrennungscodeinformationen, wie etwa übertragene Kanaltrennungscodes oder eine Anzahl übertragener Kanaltrennungscodes, an das UE
141 signalisiert werden. Die signalisierten Informationen können in Verbindung mit einer Kanaltrennungs-/Midamblecode-Abbildung oder, wenn keine Abbildung verwendet wird, verwendet werden. Die zusätzlichen Kanaltrennungscodeinformationen erhöhen die Genauigkeit bei der Bestimmung der aktiven Kanaltrennungscodes an dem UE-Empfänger28 . Ein derartiges Signal wäre ein Schicht-Eins-Signal, wobei der Midamblecode oder die Midamblecode-Verschiebung zu der Information gehören. Die Midamble-Erfassungsvorrichtung48 bestimmt den/die empfangenen Midamblecode(s), und der Logik-Block45 stellt die Kanaltrennungscodeinformationen unter Verwendung der bestimmten Midamblecodes wieder her. Unter Verwendung der wiederhergestellten Informationen verwendet die Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung50 die wiederhergestellten Informationen, um zur Kanaltrennungscode-Bestimmung beizutragen. Ein anderer Ansatz signalisiert Kanaltrennungscodeinformationen unter Verwendung eines Schicht 2/3-Signals. Das Signal wird durch die Netzwerkschaltungen erzeugt. Das Schicht 2/3-Signal kann in Verbindung mit Schicht-Eins-Signalen oder mit einer Midamble-/Kanaltrennungscode-Abbildung verwendet werden.
Claims (14)
- Verfahren für ein Zeitteilungs-Duplex/Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Benutzergerät zum Bestimmen aktiver Kanaltrennungscodes, wobei das Benutzergerät mehrere in einem Zeitschlitz übertragene Kommunikations-Bursts empfängt, wobei das Benutzergerät eine Midamble bestimmt, die jedem empfangenen Kommunikations-Burst (
64 ) zugeordnet ist, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Bestimmen möglicher Kanaltrennungscodes jedes empfangenen Kommunikations-Bursts unter der Verwendung einer Abbildung zwischen Midambles und Kanaltrennungscodes, wobei jede Midamble auf mindestens einen Kanaltrennungscode abgebildet wird und mindestens ein Midamblecode auf mehrere Kanaltrennnungscodes (66 ) abgebildet wird; und für jede auf mehrere mögliche Kanaltrennungscodes abgebildete bestimmte Midamble, Abgleichen der empfangenen Kommunikations-Bursts mit den möglichen Kanaltrennungscodes dieser Midamble und Bestimmen des Kanaltrennungscodes des Kommunikations-Bursts dieser Midamble unter der Verwendung eines Ergebnisses des Abgleichs. - Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit: Erfassen von Daten aus den empfangenen Kommunikations-Bursts unter Verwendung einer Mehrbenutzererfassung unter der Verwendung der bestimmten Kanaltrennungscodes (
68 ). - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode mehreren der Kanaltrennungscodes zugeordnet ist.
- Zeitteilungs-Duplex/Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Benutzergerät, wobei das Benutzergerät mehrere in einem Zeitschlitz übertragene Kommunikations-Bursts empfängt und eine jedem empfangenen Kommunikations-Burst zugeordnete Midamble bestimmt, wobei das Benutzergerät gekennzeichnet ist durch: eine erste Einrichtung (
45 ) zum Bestimmen möglicher Kanaltrennungscodes jedes empfangenen Kommunikations-Bursts unter der Verwendung einer Abbildung (49 ) zwischen Midambles und Kanaltrennungscodes eines jeden empfangenen Kommunikations-Bursts, wobei jede Midamble auf mindestens einen Kanaltrennungscode abgebildet wird und mindestens ein Midamblecode auf mehrere Kanaltrennungscodes abgebildet wird; und eine zweite Einrichtung (50 ) zum Abgleichen, für jede auf mehrere mögliche Kanaltrennungscodes abgebildete bestimmte Midamble, der empfangenen Kommunikations-Bursts mit den möglichen Kanaltrennungscodes dieser Midamble und zum Bestimmen des Kanaltrennungscodes des Kommunikations-Bursts dieser Midamble unter der Verwendung eines Ergebnisses des Abgleichs. - Benutzergerät nach Anspruch 5, wobei die erste Einrichtung ein Logik-Block (
45 ) und die zweite Einrichtung eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung (50 ) ist. - Benutzergerät nach Anspruch 6, wobei die Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung ein abgestimmtes Filter (
82 ), das auf jeden möglichen Kanaltrennungscode abgestimmt ist, zum Bestimmen des Kanaltrennungscodes des Kommunikations-Bursts dieser Midamble verwendet. - Benutzergerät nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
- Benutzergerät nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode mehreren der Kanaltrennungscodes zugeordnet ist.
- Benutzergerät nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrbenutzer-Erfassungsvorrichtung (
46 ) zum Erfassen von Daten der empfangenen Kommunikations-Bursts unter der Verwendung der bestimmten Kanaltrennungscodes aufweist. - Verfahren für eine Zeitteilungs-Duplex/Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Basisstation zum Senden von Kommunikations-Bursts, wobei jeder Kommunikations-Burst einen eindeutigen Kanaltrennungscode und einen Midamblecode aufweist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Vorsehen einer Abbildung zwischen Kanaltrennungscodes und Midamblecodes, wobei jede Midamble auf mindestens einen Kanaltrennungscode abgebildet wird und mindestens ein Midamblecode auf mindestens zwei Kanaltrennungscodes abgebildet wird, die gleichzeitig in Kommunikations-Bursts übertragen werden können; und Senden von Kommunikations-Bursts von der Basisstation, wobei jeder gesendete Kommunikations-Burst einen Kanaltrennungscode aufweist und die Midamble auf diesen Kanaltrennungscode abgebildet ist.
- Verfahren nach Anspruch 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
- Zeitteilungs-Duplex/Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Basisstation, wobei die Basisstation Kommunikations- Bursts sendet, wobei jeder Kommunikations-Burst einen eindeutigen Kanaltrennungscode und einen Midamblecode aufweist, wobei eine Abbildung zwischen Kanaltrennungscodes und Midamblecodes existiert, wobei die Basisstation gekennzeichnet ist: dadurch, dass die Abbildung so geschieht, dass jede Midamble auf mindestens einen Kanaltrennungscode abgebildet wird und mindestens ein Midamblecode auf mindestens zwei Kanaltrennungscodes abgebildet wird, die zusammen gleichzeitig in Kommunikations-Bursts übertragen werden können; und durch eine Einrichtung zum Senden von Kommunikations-Bursts, wobei jeder gesendete Kommunikations-Burst einen Kanaltrennungscode aufweist und die Midamble auf diesen Kanaltrennungscode abgebildet ist.
- Basisstation nach Anspruch 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
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