PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69837548T2 27.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001012991
Titel EMPFÄNGER UND VERFAHREN UM EIN DURCH EINEN STÖRUNGSBEHAFTETEN KANAL ÜBERTRAGENES SIGNAL ZU EMPFANGEN
Anmelder Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ), Stockholm, SE
Erfinder SKÖLD, Johan, S-184 62 kersberga, SE;
HÖÖK, Mikael, S-191 34 Sollentuna, SE;
EDVARDSSON, Nils, S-118 26 Stockholm, SE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69837548
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.02.1998
EP-Aktenzeichen 989083605
WO-Anmeldetag 13.02.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/SE98/00260
WO-Veröffentlichungsnummer 1998038750
WO-Veröffentlichungsdatum 03.09.1998
EP-Offenlegungsdatum 28.06.2000
EP date of grant 11.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse H04B 1/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04L 25/03(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04L 25/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04B 7/005(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen digitale Empfänger, die zum Empfangen eines Empfangssignals betriebsfähig sind, das auf einem Kanal übertragen wird, der für eine Interferenz, wie beispielsweise eine Interferenz aus dem gleichen Kanal bzw. Co-Kanal-Interferenz, anfällig ist. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zum Identifizieren eines Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks des durch den Empfänger empfangenen Signals und zum selektiven Unterdrücken des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks aus dem Empfangssignal.

Das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück wird selbst ohne Kenntnis einer Trainingssequenz identifiziert, die mit dem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück verknüpft ist und ein Teilstück davon bildet. Das Empfangssignal wird analysiert, um zuerst eine mit einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück verknüpfte Trainingssequenz zu identifizieren. Und es wird eine Bestimmung hinsichtlich der Weise getätigt, durch welche die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals am besten wiederhergestellt wird. Eine Auswahl wird getätigt, um entweder die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals wiederherzustellen, z.B. durch gemeinschaftliches Erfassen eines Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks zusammen mit der Nutzsignalkomponente und dadurch Unterdrücken des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks, oder um die Nutzsignalkomponente durch Erfassen lediglich der Nutzsignalkomponente des Empfangssignal wiederherzustellen.

Bei Aufnahme in einem Zellularkommunikationssystem erleichtert der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine bessere Unterdrückung einer Interferenz aus dem gleichen Kanal. Da eine Interferenz aus dem gleichen Kanal besser unterdrückt werden kann, können in einem Zellularkommunikationssystem definierte Kanäle auf eine effizientere Weise wiederverwendet werden, wodurch die Systemkapazität erhöht wird. Zum Beispiel kann die Anzahl ein Zellengruppenmuster bildender Zellen reduziert werden.

STAND DER TECHNIK

Die Nutzung digitaler Kommunikationstechnik zum Kommunizieren von Information zwischen einer Sendestation und einer Empfangsstation ist in den vergangenen Jahren zunehmend populär geworden. Funkkommunikationssysteme, wie beispielsweise Zellularkommunikationssysteme, sind beispielhaft für Kommunikationssysteme, die zunehmend zum Nutzen digitaler Kommunikationstechniken konstruiert werden.

Zwischen den Sende- und Empfangsstationen eines Funkkommunikationssystems gebildete Kommunikationskanäle sind auf einem Teilstück des elektromagnetischen Spektrums, der "Bandbreite", definiert, das dem System zugeteilt ist. Die Kanäle sind wenigstens teilweise auf Trägerfrequenzen, "Träger", innerhalb der zugeteilten Bandbreite definiert. Die an ein Funkkommunikationssystem zugeteilte und verfügbare Bandbreite ist üblicherweise begrenzt. Und die Kommunikationskapazität des Funkkommunikationssystems ist unter anderem definiert und begrenzt durch die dem System zugeteilte Bandbreite.

In einem Mehrbenutzer-Funkkommunikationssystem, wie beispielsweise einem Zellularkommunikationssystem, verhindern Kommunikationskapazitätsbeschränkungen als ein Ergebnis der Bandbreitenbeschränkungen manchmal, dass zusätzliche Benutzer das Kommunikationssystem nutzen. Durch effizientere Nutzung der dem Kommunikationssystem zugeteilten Bandbreite kann die Kommunikationskapazität des Systems erhöht werden.

Die einem Funkkommunikationssystem zugeteilte Bandbreite kann effizienter genutzt werden, wenn digitale Kommunikationstechniken zum Übertragen Information enthaltender Kommunikationssignale auf Kanälen verwendet werden, die Verbindungen zwischen einer Sendestation und einer Empfangstation bilden.

Wenn ein Kommunikationssignal unter Nutzung einer digitalen Kommunikationstechnik gebildet wird, wird ein Informationssignal manchmal digitalisiert und auf einen Träger unter Nutzung einer ausgewählten Modulationstechnik moduliert, wie beispielsweise einer QPSK-(Quadrature Phase Shift Keying) oder einer GMSK-(Gaussian Minimum Shift Keying) Technik. Die Verwendung anderer Modulationstechniken wird manchmal alternativ genutzt. Weil das Informationssignal digitalisiert ist, kann das daraus gebildete Kommunikationssignal durch eine Sendestation auf einem Kommunikationssignal in diskreten Bündeln bzw. Bursts übertragen werden. Wenn das Kommunikationssignal in diskreten Bündeln bzw. Bursts übertragen wird, werden die Bündel bzw. Bursts dort zusammen bei der Empfangsstation verkettet.

Weil Kommunikationssignale in diskreten Bündeln bzw. Bursts übertragen werden können, ist ein Zeitmultiplexen eines Trägers zugelassen. Zwei oder mehr Kanäle können auf einem einzelnen Träger definiert sein.

In wenigstens einem Typ eines Zellularkommunikationssystems, einem System, das gemäß der Global System for Mobile communikations (GSM) Betriebsspezifikation konstruiert ist, wird eine digitale Kommunikationstechnik genutzt. Träger der dem Kommunikationssystem zugeteilten Bandbreite sind in acht Zeitschlitze aufgeteilt. Ein Acht-Wege-Zeitmultiplexen ist in solch einem Kommunikationssystem bereitgestellt, und Bündel bzw. Bursts von Kommunikationssignalteilstücken werden zwischen einer Sendestation und einer Empfangsstation auf ausgewählten solcher Zeitschlitze übertragen. Träger/Zeitschlitzkombinationen bilden die Kommunikationskanäle, auf denen die Kommunikationssignale übertragen werden.

In der GSM-Betriebsspezifikation bekannt gemachte Standardprotokolle definieren die Struktur normaler Bündel bzw. Bursts, die während in dem GSM-System definierter Zeitschlitze kommuniziert werden. Die während der in dem GSM-System definierten Zeitschlitze übertragenen Kommunikationssignalteilstücke sind wenigstens in ein Datenfeld und ein Trainingssequenzfeld aufgeteilt. Das Trainingssequenzfeld ist aus einer Reihe von Bits gebildet, die der Empfangsstation bekannt sind. Der Zweck des Übertragens bekannter Bits an den Empfänger ist es, dass der Empfänger den Kanal entzerren kann. Typischerweise wird das Signal gestört, wenn es durch das Funkmedium schreitet, und die Entzerrung ermöglicht es dem Empfänger, die Kanalimpulsantwort zu schätzen, d.h., wie die Störung das Signal während seiner Übertragung an den Empfänger beeinträchtigt hat.

Solche Trainingssequenzbits werden bei der Empfangsstation genutzt, um die Erfassung des Informationsinhalts der zusammen mit dem Trainingssequenzfeld kommunizierten Datenfelder zu erleichtern.

Zellularkommunikationssysteme, sowohl die, die konventionelle analoge Techniken nutzen, als auch die, die digitale Kommunikationstechniken nutzen, definieren Zellen über ein geographisches Gebiet, das von dem Zellularkommunikationssystem umspannt wird. Ansammlungen von Zellen bilden Zellengruppen. In jeder Zellengruppe wird die dem Kommunikationssystem zugeteilte gesamte verfügbare Bandbreite genutzt. In nachfolgenden Zellengruppen wird die zugeteilte Bandbreite wiederverwendet. Die Kommunikationskapazität, die durch die Anzahl von Kanälen begrenzt ist, die auf der zugeteilten Bandbreite definiert werden können, wird effektiv durch ein Wiederverwenden der Kanäle in jeder der Zellengruppen erhöht.

Ein manchmal mit der Wiederverwendung der Bandbreite verknüpftes Problem ist eine Störung aus dem gleichen Kanal. Wenn Kommunikationssignale gleichzeitig in unterschiedlichen Zellen auf demselben Kommunikationskanal übertragen werden, interferieren solche gleichzeitig übertragenen Signale manchmal miteinander; solch eine Interferenz wird als Interferenz aus dem gleichen Kanal bzw. Co-Kanal-Interferenz bezeichnet. Eine Interferenz aus dem gleichen Kanal macht eine Erfassung des bei einer Empfangsstation empfangenen Nutzsignals schwieriger. Wenn die Pegel einer Interferenz aus dem gleichen Kanal signifikant sind, könnte die Qualität der Signalerfassung mangelhaft sein.

Empfangsstationen, die unter Nutzung digitaler Kommunikationstechniken erzeugte Kommunikationssignale empfangen, enthalten manchmal eine Entzerrerschaltungsanordnung, um die Signalerfassung des Informationsinhalts eines bei der Empfangsstation empfangenen Kommunikationssignals zu erleichtern. Typischerweise wird eine ein Teilstück eines Kommunikationssignals bildende Trainingssequenz von dem Entzerrer genutzt, um die Erfassung des Informationsinhalts des bei der Empfangsstation empfangenen Nutzsignals zu erleichtern.

Wenn das bei der Empfangsstation empfangene Empfangssignal sowohl aus einer Nutzsignalkomponente als auch einer Interferenzsignalkomponente gebildet ist, kann ein Entzerrer zum gemeinschaftlichen Erfassen sowohl der Nutzsignalkomponente als auch der Interferenzsignalkomponente konstruiert werden. In solch einem Entzerrer müssen jedoch sowohl die mit der Nutzsignalkomponente als auch die mit der Interferenzsignalkomponente verknüpften Trainingssequenzen typischerweise beide bekannt sein. Während die mit der Nutzsignalkomponente verknüpfte Trainingssequenz typischerweise der Empfangsstation bekannt ist, ist die Trainingssequenz, die mit einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück verknüpft ist, das wenigstens ein Teilstück der Interferenzsignalkomponente bildet, nicht notwendigerweise und nicht typischerweise der Empfangsstation bekannt. Ohne Kenntnis der Trainingssequenz des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks sind existierende Empfangsstationen typischerweise unfähig, solch ein Interferenzsignalkomponenten-Teilstück eines Empfangssignals sachgemäß zu erfassen und zu unterdrücken.

Eine Methode wäre vorteilhaft, welche es einer Empfangsstation erlaubt, das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück eines bei der Empfangsstation empfangenen Empfangssignals besser zu bestimmen. Durch ein besseres Erfassen des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks kann die Unterdrückung solch eines Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks besser bewirkt werden. Dadurch kann die Bandbreitenwiederverwendung effizienter gemacht werden, was in erhöhten Kommunikationskapazitäten des Kommunikationssystems resultiert.

Angesichts dieser Hintergrundinformation mit Bezug zu digitalen Empfängern haben sich die signifikanten Verbesserungen der vorliegenden Erfindung herausgebildet.

EP 0 667 683 A2 beschreibt ein System zum Aufheben einer Mehrbenutzerinterferenz in zellularen Mobilfunksystemen. Es wird beschrieben, dass bekannte Datensequenzen sowohl erwünschte übertragene Signale als auch interferierende übertragene Signale aus dem gleichen Kanal kennzeichnen. Ein Empfänger umfasst einen Signalsequenzidentifizierer, der einen Speicher für bekannte Datensequenzen und einen Korrelator enthält, der zum Korrelieren empfangener Signale mit den gespeicherten bekannten Datensequenzen dient. Ein Impulsantwortschätzer schätzt die Impulsantwort jedes Signals, und dann wird eine Menge möglicher Signalkonfigurationen produziert. Ein Detektor vergleicht die Signale jeder Menge mit dem empfangenen Signal, um dadurch das Nutzsignal zu filtern.

US 5 375 143 beschreibt ein Verfahren zur kanaladaptiven Erfassung/Entzerrung. Es wird beschrieben, dass ein kohärenter Detektor alleine nicht eine sogenannte Mehrpfad- oder verzögerungsgespreizte Verzerrung aus einem empfangenen Signal entfernen kann. Dieser Typ einer Erfassung erfordert einen Detektor mit einem Kanalentzerrer. Andererseits ist ein Kanalentzerrer in einer Umgebung schädlich, in der keine verzögerungsgespreizte Verzerrung vorhanden ist. Folglich umfasst das vorgeschlagene System zwei kohärente Erfassungsalgorithmen, von denen einer einen entscheidungsrückgekoppelten Entzerrer hat, und ein Detektorauswählalgorithmus wird zum dynamischen Auswählen eines Detektors in Abhängigkeit davon verwendet, ob eine verzögerungsgespreizte Verzerrung vorhanden ist oder nicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen verbesserten Funkempfänger für den Umgang mit einer Interferenz aus dem gleichen Kanal bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch den Funkempfänger gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

In der Erfindung wird eine Auswahl hinsichtlich dessen getätigt, wie die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals erfasst wird. Die Nutzsignalkomponente wird entweder durch gemeinschaftliches Erfassen des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks zusammen mit der Nutzsignalkomponente oder durch bloßes Erfassen der Nutzsignalkomponente des Empfangssignals erfasst.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt vorteilhafter Weise eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren bereit zum Identifizieren eines Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks eines Empfangssignals, was höchst vorteilhaft zum Unterdrücken bei dem Detektor in einer Empfangsstation ist. Sobald das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück identifiziert ist, wird es wählbar aus dem Empfangssignal unterdrückt. Das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück wird unterdrückt, wenn eine solche Unterdrückung die Erfassung eines Nutzsignalkomponenten-Teilstücks des Empfangssignals erleichtern würde.

Die Operation einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schätzt eine oder mehrere Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke, ohne zu erfordern, dass mit einem oder mehreren Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke verknüpfte Trainingssequenzen im Voraus bekannt sind. Das Empfangssignal wird analysiert, um zuerst die mit dem einen oder mehr Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken verknüpfte Trainingssequenz zu bestimmen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Vorrichtung und das Verfahren in einem Zellularkommunikationssystem aufgenommen, um die Erfassung einer bei einer Empfangsstation empfangenen Nutzsignalkomponente zu erleichtern. Die Empfangsstation ist aus einem Mobilendgerät gebildet, wenn Downlink-Signale dorthin übertragen werden. Und die Empfangsstation ist aus einer Funkbasisstation der Netzwerkinfrastruktur des Zellularkommunikationssystems gebildet, wenn Uplink-Signale dorthin übertragen werden.

Durch Bereitstellen der Fähigkeit zum Identifizieren, Erfassen und möglichen Unterdrücken des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks sogar ohne vorherige Kenntnis der damit verknüpften Trainingssequenz kann die Empfangsstation manchmal den Informationsinhalt der Nutzsignalkomponente besser wiederherstellen.

Eine bessere Unterdrückung der Störung aus dem gleichen Kanal wird durch den Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erleichtert. Aufgrund solch einer verbesserten Fähigkeit zum Unterdrücken solch einer Interferenz können die in einem Zellularkommunikationssystem definierten Kanäle auf effizientere Weise wiederverwendet werden, wodurch eine Erhöhung in der Kommunikationskapazität des Systems zugelassen wird.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals gemeinschaftlich mit einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück erfasst. Eine gemeinschaftliche Kanalschätzung bzw. Verbundkanalschätzung wird für das Nutzsignal zusätzlich zu einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück oder mehr als einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück berechnet. Ein Wert einer Restinterferenz wird für jede der berechneten Schätzungen berechnet. Der Wert der Restinterferenz ist eine Angabe über die nach der Erfassung verbleibende Interferenz. Das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück, das am effizientesten unterdrückt werden kann, ist das, welches die geringste Schätzung einer Restinterferenz aufweist. Die effizienteste Unterdrückung ist z.B. die, die eine Maximierung der Qualität erfasster erwünschter Daten zulässt. Solch ein Interferenzsignalkomponenten-Teilstück wird aus dem Empfangssignal unterdrückt. Und weitere Empfängeroperationen werden danach auf dem verbleibenden Signalteilstück durchgeführt.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kanalschätzung ferner nur der Nutzsignalkomponente getätigt, und es wird ein Wert der Restinterferenz daraus berechnet. Der berechnete Wert wird mit dem Wert der Restinterferenz des niedrigsten Wertes verglichen, der zur gemeinschaftlichen Kanalschätzung bzw. Verbundkanalschätzung berechnet ist. Die Nutzung des Verbunddetektors wird getätigt, wenn die daraus berechnete Restinterferenz einen niedrigeren Wert als der Wert der dem Einzelkanaldetektor zugänglichen berechneten Restinterferenz hat. Und wenn der dem Einzelkanal-Detektor zugängliche erzeugte Restinterferenzwert von einem geringeren Wert als die dem Verbunddetektor zugängliche berechnete Restinterferenz ist, wird anstelle dessen der Einzelkanaldetektor genutzt. Dadurch wird die Trainingssequenz bestimmt, die mit einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück eines Empfangssignals verknüpft ist, das am effizientesten unterdrückt wird, und die Nutzung eines durch einen Verbunddetektor oder eines Einzelkanaldetektors erzeugten Signals wird ferner getätigt. Auf analoge Weise kann mehr als ein Interferenzsignalkomponenten-Teilstück unterdrückt werden.

In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren in einem Funkempfänger betriebsfähig, der ein Empfangssignal empfängt. Das Empfangssignal ist aus einer Nutzsignalkomponente und einer Interferenzsignalkomponente gebildet. Die Interferenzsignalkomponente ist aus wenigstens einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück gebildet. Das Nutzsignal hat eine damit verknüpfte erste Trainingssequenz. Und das wenigstens eine Interferenzsignalkomponenten-Teilstück hat wenigstens eine damit verknüpfte zweite Trainingssequenz. Die erste bzw. die zweite Trainingssequenz wird aus einer Menge von Trainingssequenzen ausgewählt. Die erste Trainingssequenz hat einen Wert, der dem Empfänger wenigstens bekannt ist, wenn das Signal bei dem Empfänger empfangen wird. Die Vorrichtung und das Verfahren bestimmen den Wert der wenigstens zweiten Trainingssequenz. Ein Kanalschätzer ist zum Empfangen wenigstens von Angaben des bei dem Empfänger empfangenen Empfangssignals gekoppelt. Der Kanalschätzer erzeugt Gruppen von Kanalschätzungen, wobei die Kanalschätzungen jeder Gruppe Eigenschaften der geschätzten Kanäle darstellen, Kanäle schätzend, auf denen das Empfangssignal an den Empfänger übertragen wird. Die Kanalschätzungen jeder Gruppe enthalten Schätzungen von Kanälen, auf denen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke übertragen werden. Die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke haben damit verknüpfte Trainingssequenzen der Menge von Trainingssequenzen. Ein Restinterferenzschätzer ist zum Empfangen von Angaben der durch den Kanalschätzer gebildeten Schätzungen gekoppelt. Der Restinterferenzschätzer erzeugt Werte einer durch den Restinterferenzschätzer geschätzten Restinterferenz. Die Auswähleinheit wählt eine Gruppe der Kanalschätzungen der Gruppen der durch den Kanalschätzer geschätzten Kanalschätzungen aus, die einen Wert einer Restinterferenz eines erwünschten Wertes aufweisen. Die mit der Gruppe durch die Auswähleinheit ausgewählter Kanalschätzungen verknüpfte Trainingssequenz oder Sequenzen wird als der Wert der wenigstens zweiten Trainingssequenz bestimmt.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals zusätzlich zu einem oder mehreren der Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke erfasst. Die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke werden zuerst in einem Schätzer durch Erkennung z.B. von einer Trainingssequenz für die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke identifiziert. Der Schätzer erzeugt auch ein Qualitätsmaß für das Empfangssignal. Das Qualitätsmaß gibt die Qualität der Nutzsignalkomponente nach der Erfassung wider, z.B. ein Maß einer Restinterferenz. Für jede Kombination von Schätzungen einer Nutzsignalkomponente und von Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken, die für eine bekannte Anzahl zu erfassender Störer möglich ist, wird ein Qualitätsmaß bestimmt. Ein Interferenzdetektor wählt dann aus, um die Kombination der Nutzsignalkomponente/Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke zu erfassen, die am vorteilhaftesten zu erfassen sind, gemäß dem erzeugten Qualitätsmaß.

In diesen und anderen Aspekten erleichtert deshalb eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren die Verarbeitung eines bei einem Funkempfänger empfangenen Empfangssignals. Das Empfangssignal ist aus einem Nutzsignalkomponenten-Teilstück und wenigstens einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück gebildet. Eine Qualitätsmaß-Bestimmungseinheit ist zum Empfangen wenigstens von Angaben des Empfangssignals gekoppelt. Die Qualitätsmaß-Bestimmungseinheit bildet wenigstens ein Qualitätsmaß des empfangenen Signals. Ein Interferenzdetektor ist außerdem zum Empfangen wenigstens der Angaben des Empfangssignals und der Angaben des wenigstens einen durch die Qualitätsmaß-Bestimmungseinheit bestimmten Qualitätsmaßes des Empfangssignals gekoppelt. Der Interferenzdetektor erfasst das Nutzsignalkomponenten-Teilstück des Empfangssignals und unterdrückt selektiv das wenigstens eine Interferenzsignalkomponenten-Teilstück.

Eine vollständigere Einschätzung der vorliegenden Erfindung und des Schutzbereiches davon können aus den begleitenden Zeichnungen, die unten kurz zusammengefasst sind, der folgenden detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und den angehängten Ansprüchen erhalten werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 veranschaulicht ein 4:12-Wiederverwendungsmuster, das manchmal zum Zuteilen von Kanälen verwendet wird, die zur Verwendung in einem Zellularkommunikationssystem verfügbar sind.

2 veranschaulicht ein Zellen-Wiederverwendungsmuster, das dem in 1 gezeigten ähnlich ist, aber mit einem 1:3-Kanal-Wiederverwendungsmuster.

3 veranschaulicht eine beispielhafte Rahmenstruktur eines Bündels bzw. Bursts, in welcher zwischen einer Sendestation und einer Empfangsstation eines Kommunikationssystems übertragene Bits formatiert sind.

4 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm eines Modells eines Kommunikationssystems mit einem Kommunikationskanal, auf dem Interferenzsignalkomponenten aus dem gleichen Kanal zusammen mit einer Nutzsignalkomponente bei einer Empfangsstation empfangen werden.

5 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm der Vorrichtung, die ein Teilstück der in 4 gezeigten Empfangsstation bildet.

6 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm einer Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Teilstück der in 4 gezeigten Empfangsstation bildet.

7 veranschaulicht ein Verfahrensflussdiagramm, das die Verfahrensschritte des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

1 zeigt ein beispielhaftes Rastermuster, allgemein bei 10 gezeigt, eines in einem beispielhaften Zellularkommunikationssystem definierten Kanalzuteilungsmusters. Das Rastermuster veranschaulicht bildmäßig die Weise, in welcher Kanalgruppen in einem von dem System umschlossenen geographischen Gebiet wiederverwendet werden.

Sechseckförmige Zellen 12 sind durch Funkbasisstationen 14 definiert. Typischerweise existiert das sechseckige Muster nur für Zellplanungszwecke und es sollte verstanden werden, dass die durch die Basisstationen und Antennenstandorte bereitgestellte tatsächliche Abdeckung typischerweise nicht sechseckig ist. Die Funkbasisstationen 14 bilden Teilstücke der Zellularnetzwerkinfrastruktur-Ausrüstung des Zellularkommunikationssystems.

In dem in 1 veranschaulichten Rastermuster 10 definiert jede Funkbasisstation 14 drei Zellen 12. Im Allgemeinen sendet und empfängt ein (nicht gezeigtes) in einer der Zellen 12 positioniertes Mobilendgerät Kommunikationssignale zu und von der Funkbasisstation 14, die die Zelle definiert, in der das Mobilendgerät positioniert ist. Die Nutzung eines Zellularkommunikationssystems ist vorteilhaft, da eine fortwährende Kommunikation mit dem Mobilendgerät selbst dann möglich ist, wenn das Mobilendgerät nachfolgende Zellen 12 durchschreitet. Kommunikations-"Hand-offs" zwischen Funkbasisstationen 14, die die nachfolgenden der Zellen 12 definieren, lassen eine fortwährende Kommunikation insgesamt ohne ersichtliche Unterbrechung andauernder Kommunikationen zu.

Wie zuvor bemerkt tritt ein signifikanter Vorteil eines Zellularkommunikationssystems aufgrund der Fähigkeit zur Wiederverwendung von Kanälen auf, die in der dem Kommunikationssystem zugeteilten Bandbreite definiert sind. Unterschiedliche Gruppen von Kanälen sind zur Verwendung bei unterschiedlichen Zellen 12 zugewiesen. Und solche Kanalzuweisungen werden in nachfolgenden Gruppen der Zellen wiederholt. Während typischerweise Kanalzuweisungen benachbarter Zellen 12 verschiedenartig sind, werden die Kanalzuweisungen über die nachfolgenden Gruppen der Zellen wiederholt.

Das in 1 gezeigten Rastermuster 10 wird manchmal als ein "4:12"-Schema bezeichnet. In solch einem Schema sind die dem Zellularkommunikationssystem zugeteilten Kanäle in zwölf Kanalgruppen aufgeteilt. Die Gruppen sind in der Figur durch A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3, D1, D2 und D3 bezeichnet. Gruppen von zwölf Zellen, wie beispielsweise die durch den fett gedruckten Umriss in der Figur angegebene Gruppe 22, sind überall in dem Muster 10 definiert. Den an jede Zelle der Zwölfzellengruppen zugewiesenen Kanäle ist eine unterschiedlichen Kanalmenge zugewiesen, und benachbart positionierte Zellen sind nicht dieselben Kanäle zugewiesen. Eine Interferenz zwischen den benachbart positionierten Zellen erzeugten Signalen wird dadurch reduziert.

Zum Erhöhen der Kapazität des Zellularsystems können wie auch zuvor erwähnt die Zellen häufiger wiederverwendet werden, aber mit dem Risiko einer erhöhten Möglichkeit, dass eine Interferenz gleichzeitig erzeugter Kommunikationssignale wahrscheinlicher auftreten könnte.

2 veranschaulicht ein anderes Rastermuster, allgemein bei 30 gezeigt, das ein anderes Kanalzuteilungsmuster veranschaulicht. Das Muster 30 wird manchmal als ein "1:3"-Schema bezeichnet. Ähnlich zu der in 1 gezeigten Anordnung sind sechseckförmige Zellen 12 durch Funkbasisstationen 14 definiert. Jede Basisstation 14 definiert drei Zellen, auf eine analoge Weise, in der die Basisstationen 14 die Zellen 12 in der Veranschaulichung von 1 definieren.

In einem 1:3-Schema sind die Kanäle der dem Zellularkommunikationssystem zugeteilten Bandbreite in drei Gruppen aufgeteilt. In solch einem Schema sind die dem Kommunikationssystem zugeteilten Kanäle in drei Kanalgruppen aufgeteilt. Die Gruppen sind in der Figur durch A, B und C bezeichnet. Gruppen der drei Zellen, wie beispielsweise die Gruppe 42, durch den fett gedruckten Umriss angegeben, sind überall im Rastermuster 30 gebildet. Jede Zelle der Gruppe 42 ist mit einer unterschiedlichen der drei Mengen zugeteilter Kanäle definiert. Die Mengen der Kanäle sind wiederum auf eine Weise zugewiesen, so dass benachbarte Zellen nicht derselben Menge von Frequenzkanälen zugewiesen sind.

Weil die zugeteilten Kanäle vielmehr in drei Mengen von Kanälen als zwölf Mengen von Kanälen aufgeteilt sind, resultiert ein Mehrzuwachs zum Übertragen von Kommunikationssignalen bei einer bestimmten Zelle verfügbarer Kanäle. Und zwar ist ein Vierfachzuwachs an Kommunikationskapazität möglich. Im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Wiederverwendungsmuster des 4:12-Schemas ist jedoch die Trennungsentfernung zwischen Zellen reduziert, die dieselbe Menge von Kanälen wiederverwenden.

Die aus einer Interferenz aus dem gleichen Kanal resultierenden Degradationsausmaße der Kommunikationsqualität sind deshalb möglicherweise vielmehr für ein Kommunikationssystem von Bedeutung, das das 1:3-Schema verwendet, als für ein System mit dem 4:12-Schema. Wenn erhöhte Pegel einer Störung aus dem gleichen Kanal signifikant mit Kommunikationen interferieren, wenn ein 1:3-Kommunikationsschema genutzt wird, könnten die Vorteile der durch die Nutzung eines 1:3-Kommunikationsschemas zugelassenen erhöhten Kommunikationskapazität durch erhöhte Pegel einer Störung aus dem gleichen Kanal aufgehoben werden. Signifikante Pegel einer Störung aus dem gleichen Kanal könnten tatsächlich ernsthaft die Kommunikationsqualität verschlechtern, was die Möglichkeit zum Erhöhen der Kommunikationskapazität des 1:3-Zuteilungsschemas völlig ausschaltet.

Der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Weise zum Identifizieren eines Interferenzsignals aus dem gleichen Kanal bei einer Empfangsstation bereit, um dadurch eine bessere Unterdrückung solch eines Interferenzsignals zuzulassen.

3 veranschaulicht ein Bündel bzw. Burst 50, beispielhaft ein Bündel bzw. Burst, in dem Datenbits eines Kommunikationssignals in einem beispielhaften Zellularkommunikationssystem formatiert sind. Das Bündel 50 stellt ein während eines Betriebs einer Sendervorrichtung eines GSM-Zellularkommunikationssystem formatiertes Bündel dar. Andere Weisen, auf die ein Kommunikationssignal formatiert sein kann, können ähnlich dargestellt sein.

Wie veranschaulicht, enthält das Bündel 50 zwei Datenfelder 52, von denen jedes eine Länge von 57 Bit hat. Eine Trainingssequenz 54 einer Bitlänge von 26 ist zwischen den zwei Datenfeldern 52 positioniert. Nachsätze 56 der Bitlänge 3 sind an den gegenüberliegenden Enden des Bündels 5 gebildet. Die Bitwerte der Nachsätze 56 sind Nullwerte. Die die Datenfelder 52 bildenden Bits enthalten Sprache oder andere Typen einer Quelleninformation oder eine Signalisierungsinformation. Zwischen den Datenfeldern 52 und der Trainingssequenz 54 positionierte Einzelbitlängen-Flags 58 haben einen Wert, der den Typ der Information angibt, aus dem die Felder 52 gebildet sind. Aufeinanderfolgende Bündel oder daraus formatierte "Rahmen" werden zwischen einer Sende- und einer Empfangsstation, wie beispielsweise die in 1 und 2 gezeigten Funkbasisstationen 14, und einem Mobilendgerät zum Kommunizieren einer Information dazwischen kommuniziert.

4 veranschaulicht ein beispielhaftes Kommunikationssystem, das allgemein bei 70 gezeigt ist, und das das Zellularkommunikationssystem mit einem Zellen-Wiederverwendungsplan darstellt, wie beispielsweise dem durch das in 2 gezeigte Rastermuster 30 Dargestellten. In dem veranschaulichten System 70 erzeugt eine Nutzsignal-Übertragungsstation 72 ein Sendesignal, das auf einem Kommunikationskanal 74 an eine Empfangsstation 76 übertragen wird. Die Nutzsignal-Übertragungsstation 72 stellt zum Beispiel die in 2 gezeigte Funkbasisstation 14 dar, die Downlink-Signale zur Übertragung an ein Mobilendgerät erzeugt, hier z.B. dargestellt durch die Empfangsstation 76. Umgekehrt kann die Station 72 ein Mobilendgerät darstellen, wenn das Mobilendgerät zum Übertragen eines Uplink-Signals an eine Funkbasisstation betriebsfähig ist.

Zusätzliche Übertragungsstationen 78 stellen Übertragungsstationen dar, die Interferenzsignale erzeugen, die mit dem durch die Übertragungsstation 72 erzeugten Nutzsignal interferieren. Eine Anzahl K von Interferenzsignal-Übertragungsstationen 78 ist in der Figur veranschaulicht. Jede solcher Übertragungsstationen 78 überträgt Interferenzsignale auf dem Kommunikationskanal 74, und diese werden durch die Empfangsstation 76 empfangen. Solche Übertragungsstationen 78 stellen z.B. Basisstationen dar, die auf demselben Kanal Signale erzeugen, auf dem die Übertragungsstation 72 Signale überträgt, und bilden dadurch Interferenzsignale aus dem gleichen Kanal bzw. Co-Kanal-Interferenzsignale, die mit dem durch die Übertragungsstation 72 erzeugten Nutzsignal interferieren.

Die Kanäle 82, auf denen die Signale durch die Übertragungsstation 72 und Stationen 78 übertragen werden, können durch eine Kanalimpulsantwort enthaltende zeitdiskrete Kanalfilter moduliert werden. Solche Filter sind beispielsweise in dem Modell durch Mehrfachabgriff-FIR-(Finite Impulse Response bzw. endliche Impulsantwort) Filter dargestellt. Die in der Figur veranschaulichten Kanäle 82 stellen die Kanäle dar, auf denen die Signale übertragen werden, und solche Kanäle sind durch die Bezeichnung h0, h1 ... hk angegeben. Jeder der Kanäle 82 hat möglicherweise unterschiedliche Eigenschaften in Ansprechen auf die Pfade, auf denen die Signale an die Empfangsstation 76 übertragen werden. Insgesamt bilden die Kanäle 82, auf denen die durch die Übertragungsstationen 72 bzw. 78 erzeugten Signale übertragen werden, den Kommunikationskanal 74.

Obwohl die Empfangsstation 76 nur zum Empfangen des durch die Übertragungsstation 72 erzeugten Nutzsignals beabsichtigt ist, ist das durch die Empfangsstation 76 tatsächlich empfangene Empfangssignal die Summierung sämtlicher auf den unterschiedlichen Kanälen 82 übertragenen Signale. Solch eine Summierung der unterschiedlichen Signale ist in der Figur durch das Summierungselement 84 dargestellt. Eine durch weißes Gauss'sches Rauschen verursachte zusätzliche Störung bildet eine zusätzliche Komponente des summierten Signals, das das bei der Empfangsstation 76 empfangene Empfangssignal bildet.

5 veranschaulicht Vorrichtung 85, die ein Teilstück der in 4 gezeigten Empfangsstation 76 bildet. Die Vorrichtung 85 ist betriebsfähig zum Identifizieren und möglichen Unterdrücken eines oder mehrerer Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke eines bei der Empfangsstation empfangenen Empfangssignals.

Während die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform allgemein mit Bezug zu einem Kommunikationssystem beschrieben ist, in welchem es allgemein wünschenswert ist, Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke zu unterdrücken, enthält in einer Ausführungsform, in welcher die vorliegende Erfindung betriebsfähig ist, z.B. ein CDMA-Kommunikationssystem, das empfangene Signal wenigstens ein Nutzsignalkomponenten-Teilstück und möglicherweise eine Anzahl von Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken.

Das Empfangssignal, nachfolgend der durch einen Abwärtswandler (nicht gezeigt) durchgeführten Abwärtsumwandlungsoperationen, wird an einen Schätzer 86 mittels Leitung 87 angelegt. Der Schätzer 86 ist betriebsfähig zum Schätzen von Kanalimpulsantworten eines Kommunikationskanals, auf welchem ein Nutzsignalkomponenten-Teilstück und wenigstens ein Interferenzsignalkomponenten-Teilstück des empfangenen Signals übertragen sind. Die Kanalantworten können z.B. durch die Nutzung einer Trainingssequenz oder einer anderen Sequenz des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks oder der Teilstücke geschätzt werden. Der Schätzer 86 erzeugt ein Signal auf Leitung 88, das an einen Interferenzdetektor 89 angelegt wird. Dieses Signal bildet ein Qualitätsmaß des empfangenen Signals dadurch, dass es eine Schätzung der Qualität eines Nutzsignalkomponenten-Teilstücks nach der Erfassung ist. Ein separates Qualitätsmaß wird für jede Kombination von Nutzsignalkomponenten- und Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken erzeugt, die durch den Schätzer 86 geschätzt werden. Dadurch bildet der Schätzer 86 eine Signalqualitäts-Bestimmungseinheit, in der das dort gebildete Signal eine Angabe der Qualität der Nutzsignalkomponente nach der Erfassung ist. Der Interferenzdetektor 89 ist betriebsfähig zum selektiven Unterdrücken eines oder mehrerer Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke des empfangenen Signals. Die Interferenz-Unterdrückungseinheit kann z.B. aus einem Verbunddetektor, einem Interferenzkompensator, einem Mehrbenutzerdetektor oder einem Subtraktiv-Demodulator gebildet sein. Eine Ausführungsform, in der die Interferenz-Unterdrückungseinheit aus einem Verbunddetektor gebildet ist, soll unten mit Verweise auf 6 beschrieben werden.

Der Schätzer 86, der das Signal auf der Leitung 88 erzeugt, ist betriebsfähig zum Schätzen von Kanalimpulsantworten des Kanals, auf dem die Nutzsignalkomponente und ein oder mehrere Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke übertragen werden. Die Kanalimpulsantwort wird in einer Ausführungsform durch Nutzen eines Sequenzer-Signals, wie beispielsweise eine Trainingssequenz des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks, bestimmt, das eine Schätzung der Kanalimpulsantwort zulässt.

6 veranschaulicht Vorrichtung 92, die ein Teilstück der in 4 gezeigten Empfangsstation 76 in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Die Vorrichtung 92 ist betriebsfähig zum Bestimmen eines oder mehrerer Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke eines bei der Empfangsstation empfangenen Empfangssignals. Durch Bestimmen der Komponententeilstücke des Empfangssignals, die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke sind, können solche Komponententeilstücke zusammen mit einer Nutzsignalkomponente gemeinschaftlich erfasst und dadurch unterdrückt werden.

Das Empfangssignal wird, nachfolgend durch einen Abwärtswandler (nicht gezeigt) durchgeführter Abwärtsumwandlungsoperationen, an einen Schätzer 94 mittels Leitung 96 angelegt. Der Schätzer 94 ist betriebsfähig zum Bestimmen der Trainingssequenz eines oder mehrerer Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke des auf der Leitung 96 erzeugten Empfangssignals.

Der Schätzer 94 enthält einen Kanalschätzer 98. Der Kanalschätzer ist betriebsfähig zum Schätzen der Kanäle, auf denen die Nutzsignalkomponente und die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke des empfangenen Signals übertragen werden. Das heißt, dass der Kanalschätzer 98 betriebsfähig ist zum Schätzen der in 4 gezeigten Kanäle 82. Dem Kanalschätzer 98 wird eine Information, hier mittels Leitung 102 angegeben, der Trainingssequenz der Nutzsignalkomponente bereitgestellt, die wunschgemäß durch die Empfangsstation zu empfangen ist, von der die Vorrichtung 92 ein Teilstück bildet.

Die mit den Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken verknüpften Trainingssequenzen sind jedoch nicht bekannt. Nur die Menge der dem Kommunikationssystem verfügbaren Trainingssequenzen ist bekannt. Von solch einer Menge werden Trainingssequenzen ausgewählt, die mit individuellen der Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke verknüpft sind. Der Schätzer 94, von dem der Kanalschätzer 98 ein Teilstück bildet, ist betriebsfähig zum Extrahieren der mit einem oder mehreren Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken verknüpften Trainingssequenzen.

Der Kanalschätzer 98 schätzt Gruppen von Kanälen, die aus geschätzten Kanälen gebildet sind, auf denen die Nutzsignalkomponente zusammen mit Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken übertragen wird, die damit jede der möglichen Trainingssequenzen verknüpft haben.

Die Gruppen der Schätzungen können z.B. durch Verbundschätzung der Nutzsignalkomponente und des wenigstens einen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks geschätzt werden. Aber die Gruppen der Schätzungen können auch durch Kombinieren individueller Schätzungen der Nutzsignalkomponente bzw. Schätzungen der Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke gebildet werden.

In einer Ausführungsform wird Kanalschätzung ĥ basierend auf wenigstens einer Schätzung eines kleinsten mittleren quadratischen Fehlers getätigt, die mit Verwenden der folgenden Gleichung berechnet wird: ĥ = (MHM)–1MHrT wobei H die Hermitesch Transponierte bezeichnet, und M die Matrix ist, die definiert ist als: M = [M0, M1, .., MK] und wobei jedes Mi, i = 0, 1..., K, eine Matrix ist, die die Trainingssequenz für jeden Benutzer i, mi(n), n ϵ [0, N – 1] in der folgenden Weise ist:

L ist der Speicher der Kanäle, d.h., dass für jeden Benutzer L + 1 Abgriffe bzw. Taps für die Kanalimpulsantworten geschätzt werden. N ist die Länge der Trainingssequenz.

Ferner ist rT ein Spaltenvektor der Länge N – L, der das empfangene Signal während der Trainingssequenz enthält. Mit Übernahme der obigen Definition kann rT ausgedrückt werden als: rT = Mh + w wobei w Rauschen und eine Interferenz ist, die nicht erfasst wird.

Auf dieselbe Weise kann das empfangene Signal während der Datensequenz ausgedrückt werden als: rD = Dh + w wobei D eine Matrix ist, die definiert ist als: D = [D0, Di, ..., DK] wobei jedes Di, i = 0, 1, ..., K, eine Matrix ist, die die Datensequenz für Benutzer i, di(n), n ϵ [0, N – 1] enthält, und definiert ist als:

Die Restinterferenz während der Trainingssequenz ist: RT = (rT – Mĥ)H(rT – Mĥ) und ist ähnlich für die Datensequenz: RD = (rD – Dĥ))H(rD – Dĥ)

Der erwartete Wert für die Restinterferenz für die Trainingssequenz ist: E{RT} = ... = (N – L – (L + 1)(K + 1))&sgr;2 = u&sgr;2 wobei &sgr;2 die Leistung des nicht erfassten Signals w ist.

Dasselbe kann für die Datensequenz getan werden: E{RT} = ... = (R – L)(Spur{(MHM)–1} + 1)&sgr;2 = v&sgr;2 und die Schätzung der Restinterferenz für die Datensequenz R^ D kann durch Kombinieren der zwei obigen Gleichungen getan werden.

Während die Trainingssequenz der Nutzsignalkomponente bekannt ist, muss die Trainingssequenz der Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke bestimmt werden.

Um die Trainingssequenzen der Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke zu bestimmen, wird eine Verbundkanalschätzung unter der Annahme durchgeführt, dass die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke bestimmte Trainingssequenzen haben. Das heißt, dass ĥ berechnet wird, wobei M = [M0 M1] und M1 sämtliche mögliche Trainingssequenzen annehmen. Dann wird für sämtliche Kanalschätzungen ein Wert der Restinterferenz während eines Datensequenzteilstücks berechnet. Eine Schätzung der Trainingssequenz für das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück, das die geringste Schätzung der Restinterferenz während einer Datensequenz aufweist, wird als die Interferenzsignalkomponente ausgewählt, die auf die Empfängerleistung den höchsten beeinträchtigenden Effekt hat.

Eine Auswähleinheit 108 ist mit dem Restinterferenzschätzer 106 mittels Leitungen 112 gekoppelt. Die Auswähleinheit 108 ist teilweise betriebsfähig zum Auswählen der Trainingssequenz, die mit dem Wert der Restinterferenz bei dem geringsten Pegel verknüpft ist, und zum Erzeugen eines Signals auf Leitung 114, das solch eine Trainingssequenz darstellt. Ein eine Kanalschätzung darstellendes Signal wird außerdem auf der Leitung 114 erzeugt.

Die Vorrichtung 92 enthält ferner einen Verbunddetektor 118. Der Verbunddetektor 118 ist zum Empfangen von Angaben der Trainingssequenz und der durch die Auswähleinheit 108 ausgewählten Kanalschätzung und außerdem wenigstens wählbar mit der Leitung 96 gekoppelt, auf der das Empfangssignal bereitgestellt wird. Der Verbunddetektor 118 ist betriebsfähig zum gemeinschaftlichen Erfassen der Nutzsignalkomponente mit der bekannten Trainingssequenz und dem einen oder den mehreren Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken, die mit einer oder mehreren durch die Auswähleinheit 108 ausgewählten Trainingssequenzen verknüpft sind. Der Verbunddetektor kann z.B. mit Nutzen eines Viterbi-Algorithmus auf herkömmliche Weise implementiert sein.

Durch gemeinschaftliches Erfassen des Nutzsignalkomponenten-Teilstücks und des wenigstens einen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks wird die durch das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück verursachte Verschlechterung des Nutzsignalkomponenten-Teilstücks wesentlich reduziert, d.h., dass eine Unterdrückung des Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks aus dem Nutzsignalkomponenten-Teilstück erzielt wird.

In der veranschaulichten Ausführungsform enthält die Vorrichtung 92 ferner einen Einzelkanal-Detektor 128. Und in solch einer Ausführungsform ist der Kanalschätzer 98 ferner betriebsfähig zum Schätzen eines Nutzsignalkanals, auf dem die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals geschätzt wird, um übertragen zu werden, alles ohne irgendein Bezug zu einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück.

Der Restinterferenzschätzer 106 ist ferner betriebsfähig zum Berechnen der Restinterferenz solch eines geschätzten Kanals, und die Auswähleinheit 108 ist ferner betriebsfähig zum Auswählen unter den Kanalschätzungen einschließlich solch einer Einzelkanal-Schätzung. Wenn eine Bestimmung durch die Auswähleinheit 108 getätigt wird, dass die Einzelkanalschätzung den geringsten Pegel einer Restinterferenz aufweist, erzeugt die Auswähleinheit 108 ein Steuersignal auf Leitung 134, die eine Schaltposition eines Schaltelementes 136 steuert.

Das Schaltelement 136 verbindet wahlweise die Leitung 96 entweder mit dem Verbunddetektor 118 oder mit der Einzelkanal-Bestimmungseinheit 128. Wenn der Restinterferenzwert der Einzelkanal-Schätzung der geringste Wert ist, bewirkt die Auswähleinheit 108, dass das Schaltelement 136 zum Verbinden von Leitung 96 mit dem Detektor 128 positioniert wird. Wenn eine andere der Kanalschätzungen niedrigere Pegel der Restinterferenz aufweist, bewirkt die Auswähleinheit 108, dass die Schaltposition des Schaltelementes 136 zum Zusammenschalten der Leitung 96 mit dem Verbunddetektor 118 positioniert wird. Auf solch eine Weise erfasst die Vorrichtung das Empfangssignal gemeinschaftlich oder einzeln, wie zweckgemäß.

7 veranschaulicht ein allgemein bei 200 gezeigtes Verfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren ist betriebsfähig zum Bestimmen des Wertes einer mit einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück eines Empfangssignals verknüpften Trainingssequenz. Das Empfangssignal ist aus einer Nutzsignalkomponente und wenigstens einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück gebildet.

Zuerst werden, wie durch den Block 202 angegeben, Gruppen von Kanalschätzungen in Ansprechen auf Angaben des Empfangssignals erzeugt. Kanalschätzungen sind Schätzungen der Kanäle, auf denen Komponenten des Empfangssignals an den Empfänger übertragen werden. Dann, und wie durch den Block 204 angegeben, werden Werte der Restinterferenz für jede der Gruppen der Kanalschätzungen erzeugt. Und wie durch den Block 206 angegeben, wird eine Auswahl der Gruppe der Kanalschätzungen getätigt, die den geringsten Wert der Restinterferenz aufweist. Solche Pegel der Restinterferenz geben das Interferenzsignalkomponenten-Teilstück an. Die mit den Kanalschätzungen verknüpften Trainingssequenzen werden als der Wert der Trainingssequenz bestimmt.

Der Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lässt es zu, dass ein Interferenzsignalkomponenten-Teilstück sogar ohne Kenntnis einer mit solch einem Teilstück verknüpften Trainingssequenz erfasst wird. Ein bei einem Empfänger empfangenes Empfangssignal wird analysiert, zuerst zum Bestimmen einer mit dem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück verknüpften Trainingssequenz. Und eine Bestimmung der Weise wird getätigt, mit welcher die Nutzsignalkomponente des Empfangssignals am besten wiederhergestellt wird. Es wird eine Auswahl getätigt, entweder die Nutzsignalkomponente durch gemeinschaftliche Erfassung oder durch Erfassung lediglich der Nutzsignalkomponente des Empfangssignals zu tätigen.

Bei Aufnahme in Empfangsstationsteilstücken eines Zellularkommunikationssystems, wie beispielsweise dem Empfängerteilstück eines Mobilendgerätes oder dem Empfängerteilstück einer Funkbasisstation, wird eine bessere Unterdrückung einer Interferenz aus dem gleichen Kanal erleichtert. Weil die Interferenz aus dem gleichen Kanal besser unterdrückt werden kann, können in diesem System definierte Kanäle auf effizientere Weise wiederverwendet werden, wie beispielsweise mit dem in 2 gezeigten 1:3-Zellen-Wiederverwendungsmuster.

Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre beispielhaften Ausführungsformen primär unter Berücksichtigung eines TDMA-Kommunikationssystems erläutert sind, könnte sie genauso gut in Kommunikationssystemen implementiert sein, die andere Zugriffsschemas verwenden, wie beispielsweise ein geschlitztes CDMA-System, in welchem jede(r) Zeitschlitz/Frequenz in wenigstens zwei Verkehrskanäle, beispielsweise wenigstens zwei Benutzer, aufgeteilt ist. Die Benutzertrennung innerhalb des/der Zeitschlitzes/Frequenz wird in solch einem Fall mittels einer Code-Trennung erzielt, d.h., dass jedem Benutzer in demselben Zeitschlitz/derselben Frequenz ein benutzerspezifischer Spreizungscode zugewiesen ist. In solch einem Fall ist eine Nutzsignalkomponente sowohl für eine Interferenz aus dem gleichen Kanal als auch für eine Intrazellen-Interferenz anfällig. Wenn eine Ausführungsform der Erfindung z.B. in solch einem System implementiert ist, sollte erkannt werden, dass das, was früher als Interferenzsignalkomponenten-Teilstück bezeichnet worden ist, tatsächlich irgendeine Mischung von Interferenzsignalen und nützlichen Signalen sein kann, wenigstens für den Uplink-Fall, in welchem die Erfassung sämtlicher Komponenten wünschenswert ist.

Die vorherigen Beschreibungen dienen für bevorzugte Beispiele zum Implementieren der Erfindung, und der Schutzbereich der Erfindung ist nicht durch diese Beschreibung beschränkt. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert.


Anspruch[de]
Funkempfänger (76), der betriebsfähig ist zum Empfangen eines Empfangssignals, wobei das Empfangssignal aus einer Nutzsignalkomponente und einer Interferenzsignalkomponente mit wenigstens einem Interferenzsignalkomponenten-Teilstück gebildet ist, wobei die Nutzsignalkomponente eine erste Trainingssequenz hat, die damit verknüpft ist, und wobei das wenigstens eine Interferenzsignalkomponenten-Teilstück wenigstens eine zweite Trainingssequenz hat, die damit verknüpft ist, wobei die erste und die zweite Trainingssequenz jeweils aus einer Gruppe von Trainingssequenzen ausgewählt sind, wobei die erste Trainingssequenz einen Wert hat, der dem Funkempfänger (76) wenigstens bekannt ist, wenn das Funksignal bei dem Funkempfänger (76) empfangen wird, wobei der Funkempfänger (76) gekennzeichnet ist durch:

einen Verbunddetektor (118), der wählbar gekoppelt ist zum Empfangen wenigstens von Angaben des Empfangssignals, wobei der Verbunddetektor (118) zum gemeinschaftlichen Detektieren der auf einem Nutzsignalkanal (82, ho) übertragenen Nutzsignalkomponente zusammen mit dem wenigstens einen Interferenzkomponenten-Teilstück ist, das auf wenigstens einem Interferenzsignalkanal (82, h1, hk) übertragen ist;

einen Nutzsignal-Detektor (128), der wählbar gekoppelt ist zum Empfangen von wenigstens von Angaben des Empfangssignals, wobei der Nutzsignal-Detektor (128) zum Detektieren der auf dem Nutzsignalkanal (82, ho) übertragenen Nutzsignalkomponente ist; und

eine Auswähleinheit (108, 136) zum selektiven Koppeln des Verbunddetektors (118) oder des Nutzsignal-Detektors (128) zum Empfangen wenigstens der Angaben des Empfangssignals, wobei der Funkempfänger (76) angeordnet ist zum Berechnen eines Wertes einer Restinterferenz aus einer Kanalschätzung von nur der Nutzsignalkomponente und zum Vergleichen des Wertes mit einem Wert einer Restinterferenz eines niedrigsten, zur gemeinschaftlichen Kanalschätzung berechneten Wertes, und Betreiben der Auswähleinheit in Abhängigkeit davon, welcher der Werte einer Restinterferenz niedriger als der andere ist.
Funkempfänger gemäß Anspruch 1, ferner einen Schätzer (94) umfassend zum Bestimmen der Trainingssequenz von dem einen oder den mehreren Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken, wobei der Schätzer (94) umfasst:

einen Kanalschätzer (98), der gekoppelt ist zum Empfangen von wenigstens von Angaben des bei dem Empfänger empfangenen Empfangssignals, wobei der Kanalschätzer (98) zum Bilden von Gruppen von Kanalschätzungen ist, wobei die Kanalschätzungen jeder Gruppe Eigenschaften geschätzter Kanäle darstellen, Kanäle (82, ho, h1, hk) schätzend, auf denen das Empfangssignal an den Empfänger übertragen ist, wobei die Kanalschätzungen jeder Gruppe Schätzungen von Kanälen (82, h1, hk) enthalten, auf denen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke übertragen sind, wobei die Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke damit verknüpfte Trainingssequenzen der Menge von Trainingssequenzen haben;

einen Restinterferenzschätzer (106), der gekoppelt ist zum Empfangen von Angaben von durch den Kanalschätzer (98) gebildeten Schätzungen, wobei der Restinterferenzschätzer (106) zum Erzeugen von werten einer Restinterferenz für jede der Gruppen von durch den Kanalschätzer (98) gebildeten Kanalschätzungen ist; und

wobei die Auswähleinheit (108, 136) gekoppelt ist zum Empfangen der Werte der durch den Restinterferenzschätzer (106) geschätzten Restinterferenz, wobei die Auswähleinheit (108, 136) zum Auswählen einer Gruppe von Kanalschätzungen der Gruppen von durch den Kanalschätzer (98) geschätzten Kanalschätzungen ist, die einen Wert einer Restinterferenz, geschätzt durch den Restinterferenzschätzer (106), eines gewünschten Wertes aufweisen, wobei die Trainingssequenz, die mit der Gruppe von Kanalschätzungen verknüpft ist, die durch die Auswähleinheit (108, 136) ausgewählt sind, als der Wert der wenigstens zweiten Trainingssequenz bestimmt ist.
Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei der Kanalschätzer (98) einen Schätzer für einen kleinsten mittleren quadratischen Fehler umfasst. Funkempfänger gemäß Anspruch 3, wobei der Schätzer für einen kleinsten mittleren quadratischen Fehler, aus dem der Kanalschätzer (98) gebildet ist, angeordnet ist zum Berechnen einer Kanalschätzung für ein kleinstes mittleres Quadrat für ein Schätzinterferenzsignal, das jede Trainingssequenz der Menge von Trainingssequenzen, ohne die erste Trainingssequenz, mit der Nutzsignalkomponente verknüpft hat. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei die Gruppen von durch den Kanalschätzer (98) geschätzten Kanalschätzungen Schätzungen eines Nutzsignalkomponentenkanals und von Interferenzsignalkomponenten-Teilstück-Kanälen umfassen, die Interferenzsignalkomponenten-Teilstück-Kanäle Kanäle schätzend, auf denen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücke damit verknüpfte Trainingssequenzen jeder Trainingssequenz der Gruppe von Trainingssequenzen haben, ohne die mit der Nutzsignalkomponente verknüpfte Trainingssequenz. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei der Restinterferenzschätzer (106) angeordnet ist zum Schätzen eines Wertes einer Restinterferenz für jede der Gruppen von Kanalschätzungen. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei die Auswähleinheit (108, 136) angeordnet ist zum Auswählen einer Gruppe von Kanalschätzungen aus der Gruppe der Kanalschätzungen, die einen geringsten Pegel einer Restinterferenz aufweist. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei der Verbunddetektor (118) und der Nutzsignal-Detektor (128) Teil einer Interferenzunterdrückungseinheit sind, die gekoppelt ist zum Empfangen wenigstens der Angaben des Empfangssignals und zum Empfangen von Angaben der wenigstens zweiten Trainingssequenz, die mit der Gruppe von Kanälen, ausgewählt durch die Auswähleinheit (108, 136), und Kanalschätzungen, die durch den Kanalschätzer (98) gebildet sind, verknüpft ist, wobei die Interferenzunterdrückungseinheit zum selektiven Unterdrücken des wenigstens einen Interferenzsignalkomponenten-Teilstücks ist. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei der Kanalschätzer (98) ferner einen Nutzsignalschätzkanal schätzt, der Nutzsignalschätzkanal nur den Kanal schätzend, auf dem die Nutzsignalkomponente an den Funkempfänger (76) übertragen ist. Funkempfänger gemäß Anspruch 9, wobei der Restinterferenzschätzer (106) ferner gekoppelt ist zum Empfangen von Angaben des Nutzsignalschätzkanals, wobei der Restinterferenzschätzer (106) ferner zum Erzeugen eines Wertes einer Restinterferenz für den Nutzsignalschätzkanal ist. Funkempfänger gemäß Anspruch 10, wobei die Auswähleinheit (108, 136) ferner gekoppelt ist zum Empfangen des Wertes einer Restinterferenz des Nutzsignalschätzkanals, erzeugt durch den Restinterferenzschätzer (106), wobei der damit verknüpfte Nutzsignalschätzkanal eine zusätzliche Gruppe der Gruppen von Kanalschätzungen bildet, unter welchen die Auswähleinheit (108, 136) auswählt. Funkempfänger gemäß Anspruch 2, wobei eine Vielzahl von Interferenzsignalkomponenten-Teilstücken in dem Empfangssignal vorhanden ist, und wobei die Gruppen der durch den Kanalschätzer (98) gebildeten Kanalschätzungen Schätzungen einer Vielzahl von Kanälen enthalten, auf denen eine Vielzahl von Interferenzsignalkomponententeilstücken übertragen sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com