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 System 10 hat mehrere Basisstationen 121 bis 125 . Jede Basisstation 121 hat einen zugehörigen Arbeitsbereich. Benutzergeräte (UEs) 141 bis 143 im Arbeitsbereich einer Basisstation kommunizieren mit dieser Basisstation 121 . Nachrichtenübertragungen, die von einer Basisstation 121 an ein UE 141 gesendet werden, werden als Kommunikationen auf der Abwärtsstrecke bezeichnet, und Nachrichtenübertragungen, die von einem UE 141 an eine Basisstation 121 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-Burst 16 transportiert Daten in einem einzelnen Zeitschlitz, wobei ein einzelner Kanaltrennungscode (eine einzelne Ressourceneinheit) verwendet wird. Ein typischer Kommunikations-Burst 16 hat, wie in 2 gezeigt, eine Midamble 20, eine Schutzzeit 18 und zwei Datenbursts 22, 24. Die Midamble 20 trennt zwei Datenbursts 22, 24. Die Schutzzeit 18 trennt die Kommunikations-Bursts 16, um die Differenz der Ankunftszeiten von Bursts 16 zu berücksichtigen, die von verschiedenen Sendern gesendet werden. Die zwei Datenbursts 22, 24 enthalten die Daten des Kommunikations-Bursts. Die Midamble 20 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 bis 143 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 bis 143 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 Basisstationssender 26 und einen UE-Empfänger 28 dar, der Mehrbenutzererfassung (MUD) verwendet. Daten, die an die aktiven UEs 141 bis 143 kommuniziert werden sollen, werden von Datengeneratoren 321 bis 32K erzeugt. Jeder Generator 321 bis 32K erzeugt Daten, die in einem bestimmten Kommunikations-Burst gesendet werden sollen. Die erzeugten Daten jedes Kommunikations-Bursts werden daraufhin von einer Spreiz- und Modulationsvorrichtung 341 bis 34K in einen Kommunikations-Burst formatiert. Die Spreiz- und Modulationsvorrichtung 341 bis 34K 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 Kombinator 52 kombiniert. Die kombi nierten Kommunikations-Bursts werden zum Beispiel durch einen Mischer 36 auf eine Funkfrequenz moduliert, und das Funkfrequenzsignal wird von einer Antenne 38 über einen drahtlosen Funkkanal 30 abgestrahlt. Wenn von der Basisstation 141 Sendediversity verwendet wird, wird das Funkfrequenzsignal über mehrere Antennen gesendet.
  • An einem UE-Empfänger 28 werden Funkfrequenzsignale über eine Antenne 40 empfangen. Die empfangenen Signale werden zum Beispiel durch einen Mischer 42 auf ein Basissignal demoduliert. Eine Kanalberechnungsvorrichtung 44 wird verwendet, um unter Verwendung der übertragenen Midamblecodes den Kanal zu berechnen, in dem die Kommunikations-Bursts übertragen wurden. Eine Mehrbenutzer-Erfassungsvorrichung 46 (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 UE 141 zu unterstützen, ist, eine Abbildung zwischen Midamblecodes (Midamblefolgen) 541 bis 54N und Kanaltrennungscodes 5611 bis 56NM bereitzustellen, 58. Jede Midamblefolge 541 bis 54N gehört, wie in 5 dargestellt, zu einem Satz von Kanaltrennungscodes 5611 bis 54NM . Die Sätze können nur einen einzigen Kanaltrennungscode enthalten, was eine Eins-zu-eins-Abbildung von Midambles auf Kanaltrennungscodes ist. Ein von der Basisstation 121 gesendeter Burst mit einem Kanaltrennungscode eines Satzes von Midambles wird mit dieser Midamblefolge 60, 62 formatiert. Um darzustellen, wenn ein Burst mit dem Kanaltrennungscode 21 gesendet wurde, wird für diesen Burst die Midamblefolge 2 verwendet.
  • An dem UE-Empfänger 28 werden die übertragenen Midamblefolgen nach der Kanalberechnung von einer Midamblefolgen-Erfassungsvorrichtung 48, 64 erfaßt. Auf der Basis der erfaßten Midambles bestimmt ein Logik-Block 45 unter Verwendung der Midamble-Kanaltrennungscode-Abbildung 49 den Satz möglicher Kanaltrennungscodes. Eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung 50 bestimmt die empfangenen Kanaltrennungscodes auf der Basis der Bestimmung 66. Wenn eine Abbildung von einem Midamblecode auf einen Kanaltrennungscode verwendet wird, bestimmt der Logik-Block 45 die Kanaltrennungscodes. Folglich wird die Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung 50 für eine Eins-zu-eins-Abbildung nicht verwendet. Die MUD-Vorrichtung 46 verwendet die bestimmten Kanaltrennungscodes und die Kanalantwort für die Midamblefolgen, die zu den Kanaltrennungscodes gehören, um die Daten von allen Bursts 68 zu erfassen.
  • Eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung 50 ist in 6 gezeigt. Abgestimmte Filter 821 bis 82M werden auf die möglichen Kanaltrennungscodes und die zugehörigen Kanalantworten, wie durch den Logik-Block 45 bestimmt, abgestimmt. Da nur die möglichen Kanaltrennungscodes geprüft werden müssen, wird die Anzahl von abgestimmten Filtern 821 bis 82M erheblich verringert, was die Komplexität verringert und die Leistung des Empfängers 28 verbessert. Die Leistung der von jedem abgestimmten Filter 821 bis 82M erzeugten weichen Symbole wird von entsprechenden Leistungsmessungsvorrichtungen 841 bis 84M gemessen. Der Vergleicher 80 bestimmt die empfangenen Kanaltrennungscodes auf der Grundlage der Leistungsmessung für jeden Kanal. Wenn die Anzahl übertragener Kanaltrennungscodes bekannt ist, wählt der Vergleicher 80 diese Anzahl von Kanälen mit der höchsten gemessenen Leistung aus. Andernfalls vergleicht der Vergleicher 80 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-Empfänger 28. Ein derartiges Signal wäre ein Schicht-Eins-Signal, wobei der Midamblecode oder die Midamblecode-Verschiebung zu der Information gehören. Die Midamble-Erfassungsvorrichtung 48 bestimmt den/die empfangenen Midamblecode(s), und der Logik-Block 45 stellt die Kanaltrennungscodeinformationen unter Verwendung der bestimmten Midamblecodes wieder her. Unter Verwendung der wiederhergestellten Informationen verwendet die Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung 50 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)

  1. 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.
  2. 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).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode mehreren der Kanaltrennungscodes zugeordnet ist.
  5. 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.
  6. Benutzergerät nach Anspruch 5, wobei die erste Einrichtung ein Logik-Block (45) und die zweite Einrichtung eine Kanaltrennungscode-Erfassungsvorrichtung (50) ist.
  7. 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.
  8. Benutzergerät nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
  9. Benutzergerät nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode mehreren der Kanaltrennungscodes zugeordnet ist.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
  13. 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.
  14. Basisstation nach Anspruch 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder Midamblecode einer Verschiebung eines Basis-Midamblecodes eindeutig zugeordnet ist.
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