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Dokumentenidentifikation DE69826913T2 13.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000865181
Titel Übertragungs-und Empfangsverfahren zur Reduzierung einer Gleichkanalstörung in einem zellularen Funk-Kommunikationsnetzwerk sowie Sender und Empfänger für ein solches Netzwerk
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Suzuki, Mitsuhiro, Shinagawa-ku, Tokyo, JP;
Sakoda, Kazuyuki, Shinagawa-ku, Tokyo, JP
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69826913
Vertragsstaaten DE, ES, FI, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.03.1998
EP-Aktenzeichen 981042872
EP-Offenlegungsdatum 16.09.1998
EP date of grant 13.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.10.2005
IPC-Hauptklasse H04K 1/02
IPC-Nebenklasse H04L 23/02   

Beschreibung[de]

Übertragungs- und Empfangsverfahren zur Reduzierung einer Gleichkanalstörung in einem zellularen Funk-Kommunikationsnetzwerk sowie Sender und Empfänger für ein solches Netzwerk

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungsverfahren, einen Sender und einen Empfänger und sie ist insbesondere bei einem Funkübertragungssystem, wie bei einem Mobiltelefonsystem oder dergleichen anwendbar.

Beschreibung der verwandten Technik

Bei dieser Art von Funkübertragungssystem ist ein Bereich zur Bereitstellung eines Übertragungs- bzw. Kommunikationsdienstes in Zellen von gewünschter Größe aufgeteilt, und eine Basisstation ist als festliegende Funkstation in der Zelle aufgestellt. Das tragbare Telefongerät als mobile Funkstation ist in der Zelle derart installiert, dass das betreffende tragbare Telefongerät wie eine Festfunkstation so ausgebildet ist, dass es in Kommunikation mit der Basisstation in der Zelle gelangt, in der das tragbare Telefongerät vorhanden ist. Zu dieser Zeit wird bei dieser Art von Funkübertragungssystem das Interferenz- bzw. Störproblem einer elektronischen welle dadurch vermieden, dass ein Kanal mit einer Frequenz benutzt wird, die zwischen Zellen verschieden ist (dies wird einfach als Kanal bezeichnet).

Im Übrigen kann das Problem der Interferenz bzw. Störung in dem Fall, dass auf diese Art und Weise zwischen benachbarten Zellen ein unterschiedlicher Kanal genutzt wird, vermieden werden; gleichzeitig tritt jedoch ein Nachteil dadurch auf, dass der Ausnutzungswirkungsgrad bezüglich der Frequenz vermindert ist. Infolgedessen ist das Interferenz- bzw. Störproblem in den vergangenen Jahren dadurch vermieden worden, dass der Kanal, der in der jeweiligen Zelle genutzt wird bzw. wurde, während einer jeweils bestimmten Zeitspanne zufällig gewechselt wurde, und der Nutzungswirkungsgrad bezüglich der Frequenz ist bzw. war verbessert.

Im Übrigen wird in einem derartigen Funkübertragungssystem der Kanal lediglich zufällig gewechselt, so dass es nicht notwendigerweise möglich ist zu vermeiden, dass der Kanal zwischen benachbarten Zellen derselbe wird. Damit besteht die Gefahr, dass die Zeitsteuerung dieselbe wird. In dem Fall, dass derselbe Kanal genutzt wird, könnte ein Interferenz- bzw. Störproblem in derselben Weise wie beim Stand der Technik auftreten.

Wie beispielsweise in 1 veranschaulicht, passiert es zuweilen, dass in dem Fall, dass in der Zelle 1A das tragbare Telefongerät 2A einen bestimmten Kanal benutzt, um mit der Basisstation 3A in Verbindung zu gelangen, derselbe Kanal wie in der Zelle 1A in der benachbarten Zelle 1B benutzt wird, so dass das tragbare Telefongerät 2B sich mit der Basisstation 3B in Kommunikationsverbindung befindet, und dass das Sendesignal CB, welches von dem tragbaren Telefongerät 2B ausgesendet wird, die Basisstation 3A erreicht. In diesem Falle wird das Sendesignal CB, welches die Basisstation 3A erreicht, zu einer Interferenz- bzw. Störwelle (zu einer sog. Behinderungswelle) in Bezug auf das Sendesignal CA, welches zur Basisstation 3A gesendet bzw. übertragen wird. Auf diese Weise ist sogar dann, wenn eine Störwelle I dabei für das Sendesignal CA erzeugt wird, der Signalpegel des Sendesignals CA höher als die Interferenz- bzw. Störwelle I, und in normalen Fällen wird kein erhebliches Problem hervorgerufen. In dem Fall, dass beispielsweise das tragbare Telefongerät 2A von der Basisstation 3A entfernt ist und dass der Signalpegel des Sendesignals CA kleiner wird als die Interferenz- bzw. Störwelle I, empfängt die Basisstation 3A jedoch die Störwelle I in fehlerhafter Weise anstelle des Sendesignals CA von dem tragbaren Telefongerät 2A. Infolgedessen wird die durch das tragbare Telefongerät 2B übertragene Signalfolge wiederhergestellt, und der Kommunikationsinhalt von der anderen Person geht verloren, und zwar mit dem Ergebnis, dass eine Situation entstehen könnte, die hinsichtlich eines Funkübertragungssystems nicht vorteilhaft ist. Angesichts einer derartigen Situation ist es sogar dann, wenn die empfangenen Daten nicht im Funkübertragungssystem empfangen werden, erwünscht, dass die Interferenz- bzw. Störwelle I nicht demoduliert wird.

In der DE 25 23 828 B ist ein Verfahren zur Verschlüsselung von Sprachsignalen angegeben, die über einen Kanal mit begrenzter Bandbreite übertragen werden, insbesondere über einen CCITT-Sprachkanal. Bei diesem Verfahren wird ein Teil eines pulscodemodulierten Sprachsignals in k Abtastmuster aufgeteilt und jeder Teil wird in m Unterteile aufgeteilt, deren jeder aus k/m Abtastmustern besteht. Durch Anwendung einer orthogonalen Transformation bei diesen Abtastmustern werden k/m Bildmuster erhalten, und die für die m Unterteile des jeweiligen Bildmusters erhaltenen Bilddaten werden über einen analogen Kanal zu einem Empfänger hin seriell übertragen.

Ein Sprachverwürfelungssystem unter Heranziehung von diskreten verlängerten sphäroidalen Sequenzkoeffizienten (PC), die das Problem der Erzielung von hoher Güte und Sicherheit in einem Verwürfelungssystem lösen, während gleichzeitig die Bandbreite des verwürfelten Signals auf die Bandbreite des ursprünglichen analogen Sprachsignals begrenzt ist, ist in US 4.379.205 beschrieben. Das analoge Sprachsignal wird dabei digital abgetastet, in verlängerte sphäroidale Sequenzkoeffizienten umgesetzt, verwürfelt und in verwürfelte Abtastproben umgesetzt. Diese verwürfelten Abtastproben werden unter Ausnutzung der Impulsamplitudenmodulation (PAM) im selben Frequenzbereich wie das ursprüngliche Signal übertragen. Am Empfangsende werden die umgekehrten Schritte ausgeführt, um das ursprüngliche Sprachsignal wiederzugewinnen. Zur Verbesserung der Sicherheit wird die Verwürfelung periodisch modifiziert.

Die in GB 2 291 314 A beschriebene Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Codierung eines orthogonalen Frequenzmultiplexsignals (OFDM) durch Aufteilen jedes OFDM-Symbols in eine Vielzahl von Untersymbolen. Dadurch werden aus verschiedenen Teilen einer Vielzahl von Signalsätzen für jedes Untersymbol Unterträger gebildet. Die wichtigsten Daten werden in einem Signalsatz codiert, der einen im Wesentlichen konstanten Beitrag für die entsprechenden Unterträger liefert, weshalb die betreffenden Daten höchst stabil weitergeleitet werden. Weniger wichtige Daten werden in Signalsätze codiert, die in Abhängigkeit von bestimmten Funktionen von Untersymbol zu Untersymbol zwischen entsprechenden Unterträgern variieren und somit weniger stabil weitergeleitet werden. Die Beiträge von diesen Signalsätzen summieren sich im Wesentlichen zu Null über ein OFDM-Symbol. Alternativ werden die Signalsätze, die mit den wichtigsten Daten codiert sind, jedem r-ten Hilfsträger zugewiesen, der ein OFDM-Symbol bildet, und Signalsätze, die mit weniger wichtigen Daten codiert sind, werden den Zwischen-Unterträgern bzw. -Hilfsträgern zugewiesen, von denen jeder Zwischenträger mit Daten codiert ist, die aus einer Vielzahl von Signalsätzen abgeleitet sind. In jedem dieser Systeme dienen die wichtigsten Daten als Phase und Amplitudenreferenzgröße für die die weniger wichtigen Daten übertragenden Signalsätze.

In der US 5.367.516 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen und Empfangen von Signalen beschrieben, umfassend eine Analysiereinrichtung zum Aufteilen des Eingangssignals in eine Vielzahl von Signalen, deren jedes einen Kanal aus einer entsprechenden Vielzahl von Kanälen belegt. Ferner ist bei dem betreffenden Verfahren und der betreffenden Vorrichtung eine Synthetisiereinrichtung vorgesehen, die eine Vielzahl von Kanälen umfasst, deren jeder eines der Analysiereinrichtungs-Signale aufzunehmen vermag, um die betreffende Vielzahl von Signalen für eine Wiederherstellung des Eingangssignals zu kombinieren.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht der vorstehenden Situation besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Kommunikations- bzw. Übertragungsverfahren bereitzustellen, welches eine Wiederherstellung der Signalfolgen zu vermeiden im Stande ist, die in fehlerhafter Weise im Zuge einer anderen Verbindung bzw. Übertragung übertragen wird, und zwar sogar dann, wenn derselbe Kanal im Zuge der anderen Verbindung bzw. Übertragung benutzt wird. Ferner sind ein Sender und ein Empfänger bereitzustellen, die das Übertragungsverfahren nutzen.

Die vorstehend angegebene Aufgabe sowie weitere Aufgaben der Erfindung sind durch die Bereitstellung eines Kommunikations- bzw. Übertragungsverfahrens gelöst worden. Bei dem Übertragungsverfahren wird eine orthogonale Umsetzung dadurch vorgenommen, dass eine orthogonale Matrix, die für jede Übertragung bzw. Verbindung verschieden ist, mit Signalfolgen multipliziert wird, die übertragen werden, und dass die Signalfolgen, bezüglich der die orthogonale Umsetzung durchgeführt wird, unter Heranziehung eines bestimmten Kanals übertragen werden. Auf der Empfangsseite werden die Signalfolgen vor der orthogonalen Umsetzung dadurch wiederhergestellt, dass die inverse Matrix der orthogonalen Matrix, die auf der Sendeseite des Übertragungspartners verwendet wird, mit den empfangenen Signalfolgen multipliziert wird.

Mit der obigen Anordnung wird die Signalfolge mit der orthogonalen Matrix multipliziert, die für jede Übertragung bzw. Verbindung verschieden ist, und sodann wird die betreffende Signalfolge übertragen; auf einer Empfangsseite wird die empfangene Signalfolge mit einer inversen Matrix der auf der Sendeseite des Verbindungs- bzw. Übertragungspartners benutzten orthogonalen Matrix multipliziert, so dass die Signalfolge vor der orthogonalen Umsetzung wiederhergestellt ist. Sogar dann, wenn eine weitere Verbindung unter Nutzung desselben Kanals durchgeführt und empfangen wird, kann mit Rücksicht darauf, dass die für die orthogonale Umsetzung herangezogene orthogonale Matrix von einer Verbindung zur anderen verschieden ist, daher eine inverse orthogonale Umsetzung für eine Verbindung sogar dann nicht erreicht werden, wenn eine inverse Matrix bei einer anderen Verbindung multipliziert wird. Dadurch wird die bei einer anderen Verbindung übertragene Signalfolge nicht wiederhergestellt.

Das Wesen, das Prinzip und der Nutzen der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich werden, in denen entsprechende Einzelteile durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen zeigen

1 ein Systemaufbau, anhand dessen erläutert wird, dass ein Sendesignal, welches von einer anderen Verbindung übertragen wird, zu einer Störwelle wird,

2 ein Systemaufbau, anhand dessen ein Prinzip der vorliegenden Erfindung erläutert wird,

3A bis 3C Signalübergangsdarstellungen, anhand der eine Arbeitsweise zur Zeit des Empfangs eines Sendesignals von einem Verbindungspartner in einem Funkübertragungssystem erläutert wird, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt ist.

4A bis 4C Signalübergangsdarstellungen, anhand derer eine Arbeitsweise zur Zeit des Empfangs einer Störwelle in dem Funkübertragungssystem erläutert wird.

5 eine Blockdarstellung, die einen Aufbau eines Senders veranschaulicht, der in einem tragbaren Telefonapparat vorgesehen ist,

6 eine Blockdarstellung, die einen Aufbau eines in der Station vorgesehenen Empfängers veranschaulicht, und

7 eine Signalübergangsdarstellung, anhand der eine orthogonale Umsetzung zur Zeit der Heranziehung einer orthogonalen Matrix erster Dimension erläutert wird.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Zu Beginn wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung unter Heranziehung der 2 erläutert. In 2 sind mit den Bezugszeichen 5A, 5B tragbare Telefonapparate bezeichnet. Mit den Bezugszeichen 6A und 6B sind Basisstationen bezeichnet, bei denen die vorliegende Erfindung angewandt ist. Wie in 2 dargestellt, benutzt der tragbare Telefonapparat bzw. das tragbare Telefongerät 5A einen bestimmten Kanal, um mit der Basisstation 6A in der Zelle 1A in Funkverbindung zu sein. Gleichzeitig wird derselbe Kanal in der benachbarten Zelle 1B benutzt, so dass das tragbare Telefongerät 5B mit der Basisstation 6B in Funkverbindung steht. Zu diesem Zeitpunkt wird in den tragbaren Telefongeräten 5A und 5B jeweils eine QPSK-Modulation (Quadratur-Phasenumtastungs-, 4-Phasen-Übergangsmodulation) als Modulationsverfahren für die Sendedaten genutzt. Die Signalfolgen des modulierten Sendesignals sind definiert als x(A)1, x(A)2, x(A)3, . . . x(A)k-1, x(A)k, x(A)k+1, ... und als x(B)1, x(B)2, x(B)3, . . . x(B)k-1, x(B)k, x(B)k+1, ...

Der tragbare Telefonapparat 2A, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt ist, gruppiert N (N ist eine ganze Zahl, die 1 oder mehr beträgt) Übertragungs- bzw. Sendesignalfolgen x(A)n (n=1, 2, 3, ...) . Die gruppierten Sendesignalfolgen x(A)k, ... x(A)k+N und eine bestimmte N-te normale orthogonale Matrix MA werden miteinander multipliziert, wie dies in der folgenden Gleichung angegeben ist.

Gleichung 1

Infolgedessen wird den Sendesignalfolgen x(A)n (n=1, 2, 3, ...) eine orthogonale Umsetzung hinzugefügt, und resultierende Sendesignalfolgen y(A)n (n=1, 2, 3, ...) werden in der Reihenfolge übertragen.

Andererseits werden in der Basisstation 6A, die sich auf einer Sendeseite befindet, in dem Fall, dass ein Sendesignal CA von dem tragbaren Telefongerät 5A des Verbindungspartners erhalten wird, N empfangene Signalfolgen y(A)n (n=1, 2, 3, ...) gruppiert, und die gruppierten empfangenen Signalfolgen y(A)k, ... y(A)k+N werden aufeinanderfolgend mit einer inversen Matrix MA-1 der N-ten normalen orthogonalen Matrix MA multipliziert, die auf der Sendeseite verwendet wird, wie dies in der folgenden Gleichung veranschaulicht ist.

Gleichung 2

Infolgedessen wird die Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) wiederhergestellt, die gleich der Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) ist, bevor eine orthogonale Umsetzung erfolgt.

In entsprechender Weise gruppiert das tragbare Telefongerät 5B zur Zeit von Sendedaten die N-Sendesignalfolgen x(B)n (n=1, 2, 3, ...) . Die gruppierten Sendesignalfolgen x(B)k, ... x(B)k+N, und die bestimmte N-te normale orthogonale Matrix MB werden der Reihe nach für jede Gruppe multipliziert, wie dies in der folgenden Gleichung veranschaulicht ist.

Gleichung 3

Infolgedessen wird den Sendesignalfolgen x(B)n (n=1, 2, 3, ...) die orthogonale Umsetzung hinzugefügt, und die resultierenden Sendesignalfolgen y(B)n (n=1, 2, 3, ...) werden der Reihe nach übertragen bzw. gesendet. Es sei angemerkt, dass die N-te normale orthogonale Matrix MB, die im tragbaren Telefongerät 5B benutzt wird, und die N-te normale orthogonale Matrix MA, die im tragbaren Telefongerät 5A verwendet wird, Matrizen darstellen, die vollständig voneinander verschieden sind.

In der Basisstation 6B, die sich auf einer Empfangsseite befindet, werden dann, wenn das Sendesignal CB von dem tragbaren Telefongerät 5B des Verbindungspartners empfangen wird, die N empfangenen Empfangssignalfolgen y(B)n (n=1, 2, 3, ...) gruppiert, und die gruppierten Signalfolgen y(B)k, ... y(B)k+M und die inverse Matrix MB-1 der N-ten normalen orthogonalen Matrix MB, die auf einer Sendeseite verwendet wird, werden der Reihe nach für jede Gruppe multipliziert, wie dies in der folgenden Gleichung angegeben ist.

Gleichung 4

Infolgedessen wird die Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...), die gleich der Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) ist, vor der orthogonalen Umsetzung wiederhergestellt.

Im Übrigen erreicht die Basisstation 6A lediglich das Sendesignal CA, das von dem tragbaren Telefongerät 5A gesendet wird; das von dem tragbaren Telefongerät 5B gesendete Sendesignal CB trifft jedoch ebenfalls in Abhängigkeit von der Situation ein. In diesem Falle wirkt das Sendesignal CB von dem tragbaren Telefongerät 5B als Störwelle I. Wenn der Signalpegel des Sendesignals CB im Vergleich zum Sendesignal CA von dem tragbaren Telefongerät 5A groß ist, wird eine Störung in der Verbindung mit dem tragbaren Telefongerät 5A hervorgerufen. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass dann, wenn in der Basisstation 6A nicht unterschieden wird, dass das Signal ein Sendesignal von einem der tragbaren Telefongeräte 5A oder 5B ist, die Gefahr besteht, dass das Sendesignal CB von dem tragbaren Telefongerät 5B in fehlerhafter Weise empfangen wird.

In einem solchen Fall gruppiert die Basisstation 6A die N empfangenen Signalfolgen y(B)n (n=1, 2, 3, ...), die sie von dem tragbaren Telefongerät 5B empfangen hat, so, dass die Demodulationsverarbeitung dadurch ausgeführt wird, dass die inverse Matrix MA-1 mit den gruppierten Signalfolgen y(B)k, ... y(B)k+N multipliziert wird, wie dies in der folgenden Gleichung als normale Empfangsverarbeitung dargestellt ist.

Gleichung 5

Wie aus der Gleichung (5) zu ersehen ist, liefert die empfangene Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) von dem tragbaren Telefongerät 5B jedoch ein Ergebnis, welches aus einer Multiplikation der orthogonalen Matrix MB, die von der orthogonalen Matrix MA verschieden ist, erzielt wird, so dass die diagonale Rückwärtsumsetzung nicht erzielt wird, wenn eine Multiplikation mit der inversen Matrix MA-1 erfolgt; dies führt zu dem Ergebnis, dass die ursprüngliche Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) nicht wiederhergestellt wird. In diesem Falle wird die empfangene Signalfolge zu einer Signalfolge, die die ursprüngliche Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) ist, welche mit einer anderen, aus MA-1 MB bestehenden orthogonalen Matrix orthogonal umgesetzt wird, so dass das Signal zu einem angeblichen Störsignal wird; sogar dann, wenn die Signalfolge einer QPSK-Demodulation unterzogen wird, werden die Sendedaten von dem tragbaren Telefongerät 5B nicht wiederhergestellt.

Auf diese Weise wird im Falle des Funkkommunikationssystems bzw. Funkübertragungssystems, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt ist, die orthogonale Matrix, die für jede Übertragung bzw. Verbindung auf der Sendeseite verschieden ist, mit der Signalfolge multipliziert. Auf der Empfangsseite wird die empfangene Signalfolge mit der inversen Matrix der orthogonalen Matrix multipliziert, die auf der Sendeseite benutzt worden ist (nämlich beim Übertragungs- bzw. Verbindungspartner in dessen eigener Station), so dass die ursprüngliche Signalfolge vor der orthogonalen Umsetzung wiederhergestellt ist. Infolgedessen ist sogar dann, wenn derselbe Kanal in bzw. bei der anderen Verbindung benutzt wird, die Wiederherstellung der gesendeten Signalfolge durch die andere Verbindung im Voraus vermieden, und zwar mit dem Ergebnis, dass der Verlust der in der anderen Verbindung gesendeten Daten im Voraus vermieden werden kann.

Es sei erwähnt, dass hier beschrieben ist, dass das Verlustproblem vermieden wird, wenn das Sendesignal CB des tragbaren Telefongeräts 5B von der Basisstation 6A empfangen wird. Aus demselben Grund kann auch das Verlustproblem sogar dann vermieden werden, wenn die Basisstation 6B das Sendesignal CA des tragbaren Telefongeräts 5A empfängt.

Hier werden die orthogonale Umsetzung unter Heranziehung der orthogonalen Matrix und deren inverse Umsetzung unter Heranziehung der Signalübergangsdarstellung erläutert. Zu Beginn wird die Sendesignalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) des tragbaren Telefongeräts 5A einer QPSK-Modulation unterzogen, so dass die Phasenzustände &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 angenommen werden können. Infolgedessen wird, wie in 3A dargestellt, in der komplexen Fläche (IQ-Fläche) der Phasenzustand als eine Position dargestellt, an der der Phasenzustand zu &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 wird. Wenn eine solche Sendesignalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) mit der N-ten normalen orthogonalen Matrix MA multipliziert wird, gelangt die resultierende Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...) in einen beliebigen Zustand, wie dies in 3B dargestellt ist.

Andererseits wird in der Basisstation 6A, die sich auf einer Empfangsseite befindet, diese Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...) empfangen. Wie oben beschrieben, wird dann, wenn die inverse Matrix MA-1 der orthogonalen Matrix MA, die auf der Sendeseite benutzt wird, mit dieser Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird, die resultierende Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) dieselbe wie die ursprüngliche Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...), wie dies in 3C gezeigt ist, so dass die resultierende Signalfolge in die Position des Phasenzustands zurückgebracht ist, der in der komplexen Fläche &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 umfasst. Infolgedessen können in dem Fall, dass die Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) einer QPSK-Demodulation unterzogen wird, die Sendedaten von dem tragbaren Telefongerät 5A genau wiederhergestellt werden.

Da die Sendesignalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) des tragbaren Telefongeräts 5B ebenfalls einer QPSK-Modulation unterzogen wird, wird der Phasenzustand mit &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 angenommen, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Phase an der Position vorhanden ist, die in der in 4A gezeigten komplexen Fläche &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 umfasst. Wenn eine solche Sendesignalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) mit der N-ten normalen orthogonalen Matrix MB multipliziert wird, ist die resultierende Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) so, dass der Phasenzustand beliebig wird, wie dies in 4B gezeigt ist.

In dem Fall, dass eine solche Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) in der Basisstation 6A empfangen wird, die nicht der Verbindungspartner ist, wird die Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) zu einer Störwelle für die Basisstation 6A. Die Basisstation 6A unterscheidet indessen nicht, dass die Signalfolge entweder das Sendesignal des Verbindungspartners oder die Störwelle ist; die Demodulationsverarbeitung wird wie bei der normalen Empfangsverarbeitung ausgeführt. Sogar dann, wenn die inverse Matrix MA-1 der orthogonalen Matrix MA mit dieser Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird, wird die inverse Matrix MA-1 nicht die inverse Matrix der orthogonalen Matrix MB, die zur Sendezeit benutzt wird bzw. worden ist. Wie in 4C dargestellt, wird der Phasenzustand nicht in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht, so dass der Phasenzustand ein beliebiger Zustand wird. Infolgedessen werden sogar dann, wenn die in 4C dargestellte Signalfolge einer QPSK-Demodulation unterzogen wird, die Sendedaten von dem tragbaren Telefongerät 5B nicht wiederhergestellt. Somit kann das Eindringen der durch die andere Verbindung gesendeten Daten vermieden werden, und die Erzeugung des unerwünschten Zustands in einem Funkübertragungssystem kann vermieden werden.

Nachstehend wird ein konkreter Aufbau bzw. eine konkrete Struktur des tragbaren Telefongeräts 5A (oder 5B) und der Basisstation 6A (oder 6B), bei denen ein derartiges Prinzip angewandt ist, erläutert. Zu Beginn wird das tragbare Telefongerät 5A (oder 5B) mit dem in 5 dargestellten Sender 10 betrachtet. Dieser Sender 10 umfasst grob gesagt eine QPSK-Modulationsschaltung 11, einen eine orthogonale Umsetzung vornehmenden Umsetzungsteil 12 und einen Sendeteil 13, so dass die Sendedaten S1, die über eine bestimmte Rauschverarbeitung oder dgl. abgegeben werden, zu Beginn der QPSK-Modulationsschaltung 11 eingangsseitig zugeführt werden. Die QPSK-Modulationsschaltung 11 setzt die Sendedaten S1 in eine Sendesignalfolge S2 von Phasendaten um, indem die QPSK-Modulationsverarbeitung bezüglich der Sendedaten S1 so ausgeführt wird, dass die Sendesignalfolge S2 an eine Serien-/Parallel-Umsetzungsschaltung (S/P) 14 des eine orthogonale Umsetzung vornehmenden Umsetzungsteiles 12 abgegeben wird. Es sei erwähnt, dass diese Sendesignalfolge S2 der zuvor erwähnten Sendesignalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) (oder x(B)n (n=1, 2, 3, ...)) entspricht.

Die Serien-/Parallel-Umsetzungsschaltung 14 stellt eine Schaltung zur Gruppierung von N Gruppen der Sendesignalfolge S2 dar, so dass die Sendesignalfolge, die eingangsseitig zugeführt wird, ein N-Parallelsignal wird, indem die Eingangssignalfolge S2 in N Signale aufgeteilt wird und dass die resultierenden parallelen Signalfolgen ST1 bis STN an eine orthogonale Umsetzungsschaltung 15 abgegeben werden.

Die orthogonale Umsetzungsschaltung 15 stellt eine Schaltung dar, die bezüglich der Sendesignalfolge eine orthogonale Umsetzung vornimmt, indem eine bestimmte N-te normale orthogonale Matrix herangezogen wird. Die parallele Signalfolgen ST1 bis STN sind als eine Gruppe definiert, und die N-te normale orthogonale Matrix wird der Reihe nach multipliziert, wobei jede Gruppe der Signalfolgen ST1 bis STN einer orthogonalen Umsetzung unterzogen wird. Zu diesem Zeitpunkt sucht die orthogonale Umsetzungsschaltung 15 nach einer Matrix, die vollständig verschieden ist von der N-ten normalen orthogonalen Matrix, welche in der anderen Verbindung benutzt wird, und nach einer Matrix, die nicht für eine orthogonale Umsetzung benutzt wird, sowie nach einer Matrix, die beliebig aus den N-ten normalen orthogonalen Matrizen ausgewählt ist, welche derzeit in einer Vielzahl vorhanden sind. Dies ist so, da dann, wenn ein Versuch unternommen wird, um nach einer Matrix zu suchen, die vollständig verschieden ist von der N-ten normalen orthogonalen Matrix, welche in der anderen Verbindung benutzt wird, die Notwendigkeit gegeben ist, die Matrix zu untersuchen, welche in der anderen Verbindung verwendet wird, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Auswahlverarbeitung bezüglich der orthogonalen Matrix für die Verarbeitung kompliziert wird. Infolgedessen erhält diese orthogonale Umsetzungsschaltung 15 eine Matrix, die angeblich verschieden ist von der Matrix, welche in der anderen Verbindung benutzt wird, indem eine beliebige Matrix aus den N-ten normalen orthogonalen Matrizen ausgewählt wird, welche in einer Vielzahl vorhanden sind, so dass die Matrizenauswahlverarbeitung vereinfacht ist.

Hier wird ein Verfahren zur Auswahl der N-ten normalen orthogonalen Matrix konkret erläutert. In der orthogonalen Umsetzungsschaltung 15 werden beispielsweise N N-te Walsh-Vektoren als N-ter Diagonalvektor erstellt, deren Vektorkomponenten zwei Werte umfassen. Die orthogonale Umsetzungsschaltung 15 verleiht diesem N-ten Walsh-Vektor eine beliebige Phasendrehung, so dass die N-te beliebige normale orthogonale Matrix durch Kombinieren mit der beliebigen Phasendrehung erzeugt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass, wie in der folgenden Gleichung

Gleichung 6
veranschaulicht, den Walsh-Vektoren W1, W2, ... WN eine beliebige Phasendrehung dadurch erteilt wird, dass die N-ten Walsh-Vektoren W1, W2, ... WN mit beliebigen Phasendrehungskomponenten ejZ1, ejZ2, ... ejZN multipliziert werden (hier bezeichnen Z1 bis ZN Phasendrehungswinkel). Sodann erfolgt eine Multiplikation mit 1/√N so dass eine beliebige N-te normale orthogonale Matrix M erzeugt ist. In der Gleichung (6) bedeuten W1T, W2T, ... WNT indessen einen Vektor, der so platziert ist, dass eine Vektorkomponente in einer Zeilenrichtung der Walsh-Vektoren W1, W2, ... WN vorliegt, welche eine Vektorkomponente in der Zeilenrichtung aufweisen.

Durch Anwendung eines solchen Auswahlverfahrens wählt die orthogonale Umsetzungsschaltung 15 die N-te normale orthogonale Matrix aus und multipliziert sie mit den parallelen Signalfolgen ST1 bis STN, so dass die orthogonale Umsetzung den Signalfolgen ST1 bis STN angehängt wird. Die resultierenden parallelen Signalfolgen ST1' bis STN' werden an eine Parallel-/Serien-Umsetzungsschaltung (P/S) 16 abgegeben.

Die Parallel-/Serien-Umsetzungsschaltung 16 stellt eine Schaltung zur Sammlung von gruppierten Sendesignalfolgen in einer Gruppe dar, und zwar durch Umsetzung eines parallelen Signals in ein serielles Signal, so dass die parallelen Signalfolgen ST1' bis STN', die eingangsseitig zugeführt werden, in eine serielle Signalfolge S3 umgesetzt werden, welche an eine eine Umkehr-Fourierumsetzung vornehmende Umsetzungsschaltung (IFFT) 17 im Sendeteil 13 abgegeben wird. Es sei erwähnt, dass diese Signalfolge S3 der zuvor erwähnten Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...) oder y(B)n (n=1, 2, 3, ...) entspricht.

Die eine Umkehr-Fourierumsetzung vornehmende Umsetzungsschaltung 17 bewirkt eine Ableitung und Überschneidung der Signalfolge S3 mit einer Vielzahl von vielfachen Trägern, die unterschiedliche Frequenzen besitzen, indem die Signalfolge S3 zusätzlich einer Umkehr-Fourierumsetzung unterzogen wird. Sodann wird das resultierende Sendesignal S4 an eine Hochfrequenzschaltung 18 abgegeben. Die Hochfrequenzschaltung 18 setzt dieses Sendesignal S4 in der Frequenz in einen bestimmten Kanal des Sendesignals S5 um. Gleichzeitig wird, nachdem das Sendesignal S5 auf eine bestimmte Leistung verstärkt ist, das Sendesignal von einer Antenne 19 gesendet. Es sei angemerkt, dass die Hochfrequenzschaltung 18 den Kanal des Sendesignals S5 jeweils für eine bestimmte Zeitspanne beliebig wechselt (es wird ein sog. Frequenzspringen ausgeführt). Infolgedessen ist der Nutzungswirkungsgrad bezüglich der Frequenz verbessert, während die Situation vermieden ist, gemäß der der Kanal derselbe wird wie der einer anderen Verbindung.

Im Gegensatz dazu weist die Basisstation 6A (oder 6B) einen Empfänger 20 auf, wie er in 6 dargestellt ist. Dieser Empfänger 20 umfasst grob gesagt einen Empfangsteil 21, einen eine orthogonale Umsetzung vornehmenden Umsetzungsteil 22 und eine QPSK-Demodulationsschaltung 29. Das mittels der Antenne 23 empfangene Signal S10 wird einer Hochfrequenzschaltung 24 des Empfangsteiles 21 eingangsseitig zugeführt. Die Hochfrequenzschaltung 24 verstärkt das Sendesignal S10 auf eine bestimmte Leistung, und gleichzeitig wird das empfangene Signal S10 in ein Empfangssignal S11 eines Basisbandes umgesetzt; das Empfangssignal wird dort an die Fourierumsetzungsschaltung (FFT) 25 abgegeben. Die Fourierumsetzungsschaltung 25 extrahiert eine Signalfolge S12, die einer Ableitung und Überschneidung mit der Vielzahl von Vielfachträgern dadurch unterzogen wird, dass das Empfangssignal S11 zusätzlich der Fourierumsetzung unterzogen wird und dass das extrahierte Signal an eine Serien-/Parallel-Umsetzungsschaltung (S/P) 26 des Diagonal-Rückumsetzungsteiles 22 abgegeben wird. Es sei angemerkt, dass diese Signalfolge S12 der oben erwähnten Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...) (oder y(B)n (n=1, 2, 3, ...) ) entspricht.

Die Serien-/Parallel-Umsetzungsschaltung 26 ist eine Schaltung, welche die Signalfolge S12 in Gruppen aufteilt, die N Signalfolgen umfassen, und die betreffende Schaltung setzt die Signalfolgen in N parallele Daten dadurch um, dass die eingangsseitige Signalfolge S12 in Gruppen aufgeteilt wird, welche N Signalfolgen umfassen, und dass die resultierenden parallelen Signalfolgen SR1 bis SRN an eine Diagonal-Rückumsetzungsschaltung 27 abgegeben werden.

Die Diagonal-Rückumsetzungsschaltung 27 ist eine Schaltung, welche eine Diagonal-Rückumsetzung unter Heranziehung einer inversen Matrix der N-ten normalen orthogonalen Matrix ausführt, die von der orthogonalen Umsetzungsschaltung 15 des Verbindungspartners benutzt wird. Die Diagonal-Rückumsetzungsschaltung fügt jeder Gruppe in Bezug auf die Signalfolgen SR1 bis SRN eine Diagonal-Rückumsetzung dadurch hinzu, dass die inverse Matrix der Reihe nach multipliziert wird, wobei die eingangsseitigen parallelen Signalfolgen SR1 bis SRN als eine Gruppe definiert sind. Die resultierenden Signalfolgen SR1' bis SRN' werden an eine Parallel-/Serien-Umsetzungsschaltung (P/S) 28 abgegeben. Es sei angemerkt, dass die Diagonal-Rückumsetzungsschaltung 27 die N-te normale orthogonale Matrix erkennt, die auf der Sendeseite benutzt worden ist, und zwar durch die Empfangsverarbeitung oder dergleichen beispielsweise des Steuersignals zum Zeitpunkt des Beginns der Übertragung.

Die Parallel-/Serien-Umsetzungsschaltung 28 ist eine Schaltung zur Sammlung der empfangenen Signalfolge, die in eine Gruppe gruppiert ist, indem das parallele Signal in ein serielles Signal umgesetzt wird. Die eingangsseitigen parallelen Signalfolgen SR1' bis SRN' werden in eine serielle Signalfolge S13 umgesetzt. Diese Signalfolge S13 wird an eine QPSK-Modulationsschaltung 29 abgegeben. Es sei angemerkt, dass diese Signalfolge S13 der oben erwähnten Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) (oder x(B)n (n=1, 2, 3, ...)) entspricht. Die QPSK-Modulationsschaltung 29 stellt die Empfangsdaten S14 aus der Signalfolge S13 wieder her, die Phasendaten sind, indem eine bestimmte Demodulationsverarbeitung, wie beispielsweise eine Diagonalverzögerungs-Wellendetektierung bezüglich der QPSK-modulierten Signalfolge S13 durchgeführt wird. Auf diese weise werden die Empfangsdaten S14, bei denen es sich um dieselben Daten handelt wie um die Sendedaten S1 auf der Sendeseite, auf der Empfangsseite wiederhergestellt.

Es sei erwähnt, dass zwischen dem tragbaren Telefongerät 5A (oder 5B) und der Basisstation 6A (oder 6B) eine Zweirichtungsübertragung ausgeführt wird, so dass das tragbare Telefongerät 5A (oder 5B) mit einem Empfänger versehen ist, der ungefähr derselbe ist wie der zuvor erwähnte Empfänger 20. In entsprechender Weise ist die Basisstation 6A (oder 6B) mit einem Sender versehen, der ungefähr ähnlich dem zuvor erwähnten Sender 10 ist bzw, diesem entspricht.

Bei dem zuvor erwähnten Aufbau wird im Falle dieses Funkübertragungssystems die orthogonale Umsetzung bezüglich der Signalfolge dadurch angewandt, dass die N-te normale orthogonale Matrix, welche für jede Verbindung verschieden ist, mit der Signalfolge multipliziert wird, die zum Zeitpunkt des Sendens des Signals einer QPSK-Modulation unterzogen worden ist, und die orthogonal umgesetzte Signalfolge wird gesendet. Andererseits wird auf der Empfangsseite die Diagonal-Rückumsetzung bei den Signalfolgen dadurch angewandt, dass die inverse Matrix der N-ten normalen orthogonalen Matrix, die auf der Sendeseite des Verbindungspartners benutzt wird bzw. worden ist, mit der Signalfolge multipliziert wird, welche empfangen worden ist, und die Signalfolge, die der Rückumsetzung unterzogen worden ist, wird einer QPSK-Demodulation unterzogen. In dem tragbaren Telefongerät 5A, welches in 2 dargestellt ist, wird beispielsweise die Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) einer orthogonalen Umsetzung dadurch unterzogen, dass die N-te normale orthogonale Matrix MA mit der Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird, die auszusenden ist, so dass die Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...), welche der orthogonalen Umsetzung unterzogen worden ist, gesendet bzw. übertragen wird. Darüber hinaus wird in dem tragbaren Telefongerät 5B die Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) der orthogonalen Umsetzung dadurch unterzogen, dass die N-te normale orthogonale Matrix MB, die von der orthogonalen Matrix MA verschieden ist, mit der Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird, welche zu senden bzw. zu übertragen ist, und zwar mit dem Ergebnis, dass die Signalfolge yB)n (n=1, 2, 3, ...), die der orthogonalen Umsetzung unterzogen wird, gesendet wird.

Im Übrigen wird in dem Fall, dass die Basisstation 6A das Sendesignal CA von dem tragbaren Telefongerät 5A empfängt, welches einen Verbindungspartner darstellt, die inverse Matrix MA-1 der orthogonalen Matrix MA mit der empfangenen Signalfolge y(A)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert, und zwar mit dem Ergebnis, dass die ursprüngliche Signalfolge x(A)n (n=1, 2, 3, ...) genau wiederhergestellt werden kann und dass die durch das tragbare Telefongerät 5A gesendeten Sendedaten mittels der QPSK-Demodulation genau wiederhergestellt werden können.

Andererseits wird in dem Fall, dass die Basisstation 6A das Sendesignal CB von dem tragbaren Telefongerät 5B empfängt, die ursprüngliche Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) sogar dann nicht wiederhergestellt, wenn die inverse Matrix MA-1 mit der empfangenen Signalfolge y(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird, da die inverse Matrix MA-1 nicht eine inverse Matrix der orthogonalen Matrix MB ist, die auf der Sendeseite benutzt wird bzw. worden ist. Wenn in diesem Falle die Multiplikation mit der inversen Matrix MA-1 erfolgt, wird die Matrix, umfassend MA-1 MB mit der Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert, so dass die Signalfolge zufällig wird und wie ein angebliches Störsignal aussieht, und zwar mit dem Ergebnis, dass die ursprünglich gesendeten Daten sogar dann nicht wiederhergestellt werden, wenn die QPSK-Demodulation vorübergehend ausgeführt wird.

Auf diese Weise multipliziert dieses Funkübertragungssystem die orthogonale Matrix, die für jede Kommunikation bzw. Verbindung verschieden ist, mit der Signalfolge auf der Sendeseite und sendet diese, während das System die inverse Matrix der orthogonalen Matrix, welche auf der Sendeseite des Verbindungspartners benutzt wird, mit der empfangenen Signalfolge auf der Empfangsseite multipliziert, wobei die ursprüngliche Signalfolge wiederhergestellt wird, und zwar mit dem Ergebnis, dass derselbe Kanal in der anderen Verbindung genutzt wird. Sogar dann, wenn die Signalfolge empfangen wird, ist die orthogonale Matrix, die auf der Sendeseite genutzt wird, verschieden von jener der anderen Verbindung, so dass die Diagonal-Rückumsetzung durch Multiplizieren der inversen Matrix nicht realisiert wird; die Signalfolge, die in der anderen Verbindung gesendet wird, wird nicht wiederhergestellt. Infolgedessen kann das Eindringen der Sendedaten, die im Zuge der anderen Verbindung gesendet werden, im Voraus vermieden werden.

Darüber hinaus wird im Falle des Funkübertragungssystems eine vollständig unterschiedliche N-te normale orthogonale Matrix nicht durch Überprüfung der N-ten normalen orthogonalen Matrix, welche in der anderen Verbindung genutzt wird, zum Zeitpunkt der Auswahl der N-ten normalen orthogonalen Matrix in der orthogonalen Umsetzungsschaltung 15 ausgewählt. In Wirklichkeit wird die Matrix, die von der Matrix verschieden ist, welche im Zuge der anderen Verbindung genutzt wird, durch beliebige bzw. zufällige Auswahl der orthogonalen Matrix aus den N-ten normalen orthogonalen Matrizen ausgewählt, die in einer Vielzahl vorhanden sind. Infolgedessen wird ein Überprüfungsprozess zur Überprüfung der Matrix, die in der anderen Verbindung genutzt wird, unnötig, so dass die Auswahlverarbeitung der orthogonalen Matrix vereinfacht werden kann. In Abhängigkeit von der Situation wird außerdem eine orthogonale Matrix, die zu nutzen ist, jeder Basisstation vorab zugeteilt, und das Endgerät kann die zu nutzende orthogonale Matrix in Übereinstimmung mit der Basisstation auswählen, mit der die Kommunikation bzw. Übertragung durchgeführt wird.

Darüber hinaus ist im Falle des Funkübertragungssystems zum Zeitpunkt der Auswahl der orthogonalen Matrix nicht eine Vielzahl von orthogonalen Matrizen vorab vorbereitet. Tatsächlich werden die N-ten Walsh-Vektoren vorab vorbereitet, und den Walsh-Vektoren W1, W2, ... WN wird eine beliebige Phasendrehung erteilt, so dass die N-te normale orthogonale Matrix durch Kombinieren der Walsh-Vektoren W1, W2, ..., WN erhalten wird. Infolgedessen besteht der Rechenteil zur Berechnung der normalen orthogonalen Matrix aus einer Additions- und Substraktionsverarbeitung, und gleichzeitig wird ein Speicher zur Speicherung einer Vielzahl von orthogonalen Matrizen unnötig, und die normale orthogonale Matrix kann mit einem einfachen Aufbau berechnet werden.

Es sei angemerkt, dass die N-te normale orthogonale Matrix, die unter Heranziehung des Walsh-Vektors berechnet wird, hier als Referenzgröße gezeigt ist. Wenn N=1 festgelegt ist und wenn die beliebigen bzw. zufälligen Drehwinkel, die von den tragbaren Telefongeräten 5A und 5B ausgewählt werden, mit ZA bzw. ZB festgelegt sind, wird der Walsh-Vektor beispielsweise zu „1" zum Zeitpunkt von N=1, und zwar mit dem Ergebnis, dass die normalen orthogonalen Matrizen MA und MB, die in den tragbaren Telefongerät 5A bzw. 5B erzeugt werden, in der folgenden Gleichung veranschaulicht sind.

Gleichung 7
  • MA = ejZA, MB = ejZB(7)

Es sei angemerkt, dass die Verwendung der normalen orthogonalen Matrizen MA und MB bedeutet, dass die Signalfolge, welche einen Phasenzustand besitzt, der bei &pgr;/4 3&pgr;/4, 5&pgr;/4 oder 7&pgr;/4 in der komplexen Fläche festgelegt ist, um Phasendrehwinkel ZA bzw. ZB in eine bestimmte Richtung gedreht wird. Nebenbei sei angemerkt, dass in diesem Fall dann, wenn die Basisstation 6A das Sendesignal von dem tragbaren Telefongerät 5B empfängt, welches der anderen Verbindung zugehörig ist, die Matrix, die in der folgenden Gleichung angegeben ist, mit der Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) multipliziert wird.

Gleichung 8
  • MA -1MB = ej(ZB – ZA)(8)

Wie ersichtlich, wird in dem Fall, dass die Phasendrehwinkel ZA und ZB unterschiedlich sind, die Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...), die im Zuge der anderen Verbindung übertragen wird, nicht wiederhergestellt.

Darüber hinaus ist N=2 festgelegt, und die zufälligen Phasendrehwinkel, die von den tragbaren Telefongeräten 5A und 5B ausgewählt sind, sind mit ZA1, ZA2 bzw. ZB1 und ZB2 festgelegt. Ein in der folgenden Gleichung dargestellter Vektor wird als Linien-Versatzvektoren W1T und W2T der zweiten bzw. zwei Walsh-Vektoren W1 bzw. W2 herangezogen.

Gleichung 9
  • W1T = (1, 1), w2T = (1, -1)(9)

Sodann sind die normalen orthogonalen Matrizen MA und MB, die in den tragbaren Telefongeräten 5A bzw. 5B erzeugt werden, in der folgenden Gleichung dargestellt.

Gleichung 10

Im Übrigen wird in diesem Fall dann, wenn die Basisstation 6A das Sendesignal von dem tragbaren Telefongerät 5B empfängt, welches der anderen Verbindung zugehörig ist, der Zustand erhalten, dass die Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...) mit der in der folgenden Gleichung angegebenen Matrix multipliziert wird.

Gleichung 11

Wie ersichtlich, wird in dem Fall, dass die Phasendrehwinkel ZA1 und ZB1 sowie die Phasendrehwinkel ZA2 und ZB2 voneinander verschieden sind, die Signalfolge x(B)n (n=1, 2, 3, ...), die im Zuge der anderen Verbindung übertragen wird, nicht wiederhergestellt.

Somit wird bei dem zuvor erwähnten Aufbau auf der Sendeseite die orthogonale Matrix, die von jeder anderen für jede Verbindung verschieden ist, mit der Signalmatrix bzw. Signalfolge multipliziert und übertragen, und auf der Empfangsseite wird die ursprüngliche Signalfolge vor der orthogonalen Umsetzung wiederhergestellt, indem die inverse Matrix der auf der Sendeseite des Verbindungspartners verwendeten orthogonalen Matrix mit der empfangenen Signalfolge multipliziert wird, und zwar mit dem Ergebnis, dass derselbe Kanal benutzt wird wie bei der anderen Verbindung. Sogar dann, wenn derselbe Kanal empfangen wird, kann die fehlerhafte Wiederherstellung der Signalfolge, die im Zuge der anderen Verbindung übertragen wird, vorab vermieden werden, und das Eindringen der gesendeten Daten, die im Zuge der anderen Verbindung übertragen werden, kann vorab vermieden werden.

Nebenbei sei angemerkt, dass bei der vorstehenden Ausführungsform ein Fall beschrieben worden ist, bei dem N N-te Walsh-Vektoren zur Zeit der Auswahl der orthogonalen Matrix vorbereitet werden, wobei dem Walsh-Vektor eine beliebige Phasendrehung erteilt wird und wobei mit dem Walsh-Vektor, dem die Phasendrehung erteilt ist, kombiniert wird, wodurch eine mehr zufällige orthogonale Matrix erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung ist indessen hierauf nicht beschränkt. Derselbe Vorteil, wie er oben beschrieben worden ist, kann dadurch erzielt werden, dass eine mehr zufällige orthogonale Matrix dadurch erzeugt wird, dass jede Vektorkomponente der bestimmten orthogonalen Matrix zufällig angeordnet wird.

Darüber hinaus ist bei der vorstehenden Ausführungsform ein Fall beschrieben worden, bei dem eine normierte orthogonale Matrix als orthogonale Matrix verwendet wird. Die vorliegende Erfindung ist indessen darauf nicht beschränkt. Vielmehr kann eine beliebige orthogonale Matrix, die nicht normiert ist, verwendet werden. Zusammenfassend kann derselbe Vorteil, wie oben beschrieben, durch Nutzung irgendeiner orthogonalen Matrix erzielt werden, wenn die Signalfolge einer orthogonalen Umsetzung unterzogen wird, indem die orthogonale Matrix zur Zeit des Sendens der Sendedaten verwendet wird.

Darüber hinaus ist bei der zuvor erläuterten Ausführungsform ein Fall beschrieben worden, bei dem eine QPSK-Modulation als Modulationsverfahren für die Sendedaten benutzt wird. Die vorliegende Erfindung ist indessen darauf nicht beschränkt. Ein anderes Modulationsverfahren, wie ein BPSK-Modulationsverfahren (binäre Phasenumtastung), ein 16-QAM-Modulationsverfahren (16-Quadratur-Amplitudenmodulation) kann angewandt werden.

Überdies ist bei der oben betrachteten Ausführungsform ein Fall beschrieben worden, gemäß dem die vorliegende Erfindung in einem Funkübertragungssystem mit demjenigen Kommunikations- bzw. Übertragungsverfahren angewandt ist, bei dem eine Signalfolge auf eine Vielzahl von Mehrfachträgern aufgeteilt und überlappt wird, um das resultierende Sendesignal in dem bestimmten Kanal durch Umsetzung der Frequenz zu übertragen; gleichzeitig wird der Kanal des Sendesignals für jeweils eine bestimmte Zeitspanne zufällig geändert. Die vorliegende Erfindung ist indessen darauf nicht beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann vielmehr auf ein Funkübertragungssystem mit einer anderen Übertragung angewandt werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dann, wenn eine Möglichkeit dafür besteht, dass die sog. Gleichkanalstörung hervorgerufen wird, bei der derselbe Kanal benutzt wird, um zumindest zwei oder mehrere Verbindungen durchzuführen, sich zwei oder mehrere elektronische Übertragungswellen einander stören können.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die orthogonale Matrix, die für jede Verbindung unterschiedlich ist, mit der Signalfolge multipliziert und gesendet, und die Empfangsseite stellt die Signalfolge vor der orthogonalen Umsetzung wieder her, indem eine Multiplikation der inversen Matrix der orthogonalen Matrix, die auf der Sendeseite des Verbindungspartners genutzt wird, mit der empfangenen Signalfolge vorgenommen wird. Infolgedessen wird die andere Verbindung unter Nutzung desselben Kanals ausgeführt, so dass sogar dann, wenn die Signalfolge empfangen wird, die Diagonal-Rückumsetzung nicht durch Multiplizieren der inversen Matrix mit der Signalfolge realisiert wird, da die orthogonale Matrix, die bei der orthogonalen Umsetzung verwendet wird, unterschiedlich ist für die andere Verbindung. Die Signalfolge, die bei der anderen Verbindung genutzt wird, wird nicht wiederhergestellt. Durch diese Maßnahmen ist es sogar dann, wenn derselbe Kanal bei der anderen Verbindung benutzt wird, möglich, vorab eine fehlerhafte Wiederherstellung der Signalfolge zu vermeiden, die im Zuge der anderen Verbindung übertragen wird bzw. worden ist.


Anspruch[de]
  1. Übertragungsverfahren zur Reduzierung einer Gleichkanalstörung in einem zellularen Funk-Kommunikationsnetzwerk, wobei

    – zu übertragende modulierte HF-Signaldaten
    als Vektoren
    gruppiert werden,

    – die Vektoren
    mit orthogonalen Matrizen
    zur Erzeugung von transformierten Vektoren
    multipliziert werden und

    – die transformierten Vektoren
    in serieller Reihenfolge
    zusammengestellt und über eine Luft-Schnittstelle übertragen werden,

    gekennzeichnet durch die Schritte des

    – Multiplizierens von zuvor festgelegten orthogonalen Vektoren
    mit Zufalls-Phasendrehungen
    , die für jede Kommunikation verschieden sind, zur Erzielung von in der Phase gedrehten Vektoren und des

    – Erzeugens der genannten orthogonalen Matrizen
    durch Anordnen der genannten, in der Phasen gedrehten Vektoren in einer Matrixform.
  2. Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor festgelegten Vektoren
    Walsh-Vektoren sind.
  3. Empfangsverfahren zur Verringerung einer Gleichkanalstörung in einem zellularen Funk-Kommunikationsnetzwerk, wobei

    – empfangene, orthogonal transformierte und modulierte HF-Signaldaten
    als Vektoren
    gruppiert werden,

    – die Vektoren
    mit den inversen Matrizen
    der orthogonalen Matrizen
    zur Erzeugung von transformierten Vektoren
    multipliziert werden und

    – die transformierten Vektoren
    in serieller Form
    dargestellt und demoduliert werden,

    dadurch gekennzeichnet, dass die genannten orthogonalen Matrizen
    dadurch erzeugt worden sind,

    – dass zuvor festgelegte orthogonale Vektoren
    mit Zufalls-Phasendrehungen
    multipliziert werden, die für jede Kommunikation verschieden sind, um in der Phase gedrehte Vektoren zu erhalten,

    – und dass die in der Phase gedrehten Vektoren in einer Matrixform angeordnet werden.
  4. Empfangsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor festgelegten Vektoren
    Walsh-Vektoren sind.
  5. Sender (10) für ein zellulares Funk-Kommunikationsnetzwerk,

    – mit Einrichtungen (15) zur Ausführung einer orthogonalen Transformation bezüglich zu übertragender modulierter HF-Signaldaten
    die als Vektoren
    gruppiert sind, wobei die betreffenden Einrichtungen (15) die orthogonale Transformation dadurch ausführen, dass die genannten Vektoren
    mit einer orthogonalen Matrix
    multipliziert werden,

    – und mit Übertragungs- bzw. Sendeeinrichtungen (13, 19) zur Übertragung des Ausgangssignals
    der genannten orthogonalen Transformationseinrichtungen,

    dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Ausführung der orthogonalen Transformation zuvor festgelegte orthogonale Vektoren
    mit Zufalls-Phasendrehungen
    zu multiplizieren imstande sind, die für jede Kommunikation verschieden sind, um in der Phase gedrehte Vektoren zu erhalten, und die genannte orthogonale Matrix
    dadurch zu erzeugen imstande sind, dass die genannten, in der Phase gedrehten Vektoren in einer Matrixform angeordnet werden.
  6. Sender nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor festgelegten Vektoren
    Walsh-Vektoren sind.
  7. Empfänger (20) für ein zellulares Funk-Kommunikationsnetzwerk,

    – mit einer Empfangseinrichtung (21, 23) für den Empfang von als Vektoren
    gruppierten orthogonal transformierten modulierten HF-Signaldaten
    und

    – mit Einrichtungen (27) zur Ausführung einer inversen orthogonalen Transformation bezüglich der empfangenen HF-Signaldaten
    wobei die betreffenden Einrichtungen (27) die inverse orthogonale Transformation dadurch ausführen, dass die genannten Vektoren mit der inversen Matrix
    einer orthogonalen Matrix
    multipliziert werden,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die genannte orthogonale Matrix
    dadurch erzeugt worden ist, dass die zuvor festgelegten orthogonalen Vektoren
    mit Zufalls-Phasendrehungen
    multipliziert werden, die für jede Kommunikation verschieden sind, um in der Phase gedrehte Vektoren zu erhalten, und

    – dass die in der Phase gedrehten Vektoren in einer Matrixform angeordnet werden.
  8. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor festgelegten Vektoren
    Walsh-Vektoren sind.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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