Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zuweisungsverfahren für
physikalische Kanäle, sowie einen Sender und kann insbesondere und bevorzugt
für ein Mobilfunkkommunikationssystem, z.B. ein tragbares Telefonsystem, eingesetzt
werden.
Beschreibung des relevanten Stands der Technik
Beim Mobilfunkkommunikationssystem ist ein Bereich zur Bereitstellung
von Kommunikationsdiensten in Zellen von gewünschter Größe unterteilt.
In jeder dieser Zellen ist eine Basisstation als feste Station vorgesehen und ein
Kommunikationsendgerät ist als mobile Station ausgebildet worden, um eine Mobilfunk-Kommunikation
mit derjenigen Basisstation zu ermöglichen, deren Datenübertragungszustand
am günstigsten erscheint.
Es existieren verschiedene Arten von Systemen als ein Kommunikationssystem
zwischen dem Kommunikationsendgerät und der Basisstation. Ein repräsentatives
Kommunikationssystem ist das sogenannte Frequenzsprungschema. Beim Frequenzsprungschema
werden, wenn beispielsweise acht Frequenzkanäle f0 bis f7 für eine Kommunikation
von der Basisstation zum Kommunikationsendgerät bereitgestellt werden, wie
in 1 dargestellt ist, die bei der Kommunikation verwendeten
Frequenzkanäle zeitlich nacheinander gewechselt. Zum Beispiel werden, wie in
1 gezeigt ist, die verwendeten Frequenzkanäle
nacheinander so gewechselt, dass ein Frequenzkanal f3 in einem Intervall (im folgenden
als Zeitfenster T0 bezeichnet) vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 verwendet wird,
ein Frequenzkanal f1 in einem Intervall vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 (nämlich
in einem Zeitfenster T1) verwendet wird, ein Frequenzkanal f5 in einem Intervall
vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 (d.h. Zeitfenster T2) und ein Frequenzkanal
2 in einem Intervall vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 (nämlich im Zeitfenster
T3) verwendet wird. Da die Frequenzkanäle bezüglich der Zeit wie oben
beschrieben gewechselt werden, kann selbst dann, wenn auf einem bestimmten Frequenzkanal
eine Interferenzwelle auftritt, der Einfluss einer nur auf demselben Kanal auftretenden
Interferenz verringert werden, da der Frequenzkanal nicht immer verwendet wird.
In einem solchen Frequenzsprungschema wird ein durch einen physikalischen
Parameter, wie z.B. die Frequenz, ermittelter Frequenzkanal als physikalischer Kanal
angesehen. Ein Kanal, der durch zeitlich aufeinander folgendes Kombinieren der Frequenzkanäle,
d.h. durch die Frequenzkanäle f3, f1, f5, f2, ..., wie z.B. in 1
gezeigt, gebildet wurde, wird als logischer Kanal bezeichnet. Sind beispielsweise
acht Frequenzkanäle vorgesehen, kann die Anzahl der für jedes Zeitfenster
zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle acht betragen. Daher können,
wenn die Frequenzkanäle zeitlich miteinander kombiniert werden, auch acht logische
Kanäle ausgebildet werden. Folglich können auch gemäß dem Frequenzsprungschema
die acht logischen Kanäle gebildet werden und acht Kommunikationen gleichzeitig
stattfinden, wenn acht Frequenzkanäle vorliegen.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass die acht Frequenzkanäle
f0 bis f7 für eine Kommunikation von der Basisstation zum Kommunikationsendgerät
vorgesehen sind. Weiterhin wird, wie in 2 gezeigt,
davon ausgegangen, dass acht Kommunikationsendgeräte MS0 bis MS7 im Dienstebereich
einer beliebigen Basisstation BS1 vorhanden sind und die Basisstation BS1 eine Kommunikation
mit den acht Kommunikationsendgeräten MS0 bis MS7 mit Hilfe der logischen Kanäle
#0 bis #7, die auf Grundlage des Frequenzsprungschemas erstellt wurden, durchführt.
Unter diesen Umstanden werden in der herkömmlichen Basisstation
die Frequenzkanäle f0 bis f7 jeweils den acht logischen Kanälen #0 bis
#7 gemäß einem nachfolgend beschriebenen Verfahren zugeordnet.
Dies bedeutet, dass die Basisstation für jedes Kommunikationsendgerät
einen spezifischen Versatzwert V0 aufweist. Die Frequenzkanäle der
Kanalnummern IN, die als Folge einer Restberechnung gemäß der nachfolgenden
Gleichung erhalten werden, werden den entsprechenden logischen Kanälen #0 bis
#7 auf der Grundlage eines Versatzwerts V0 und eines sich zeitlich verändernden
und in einem vorgeschriebenen Zufallszahlengenerator erzeugten Zufallswerts VR
zugeordnet.
[Gleichung 1]
-
fN = (V0 + VR)mod 8(1),
wobei mod eine Restberechnung angibt. Weiterhin wird, wie in 3
gezeigt, insbesondere davon ausgegangen, dass die den Kommunikationsendgeräten
MS0 bis MS7 zugeordneten Versatzwerte V0 jeweils 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
bzw. 7 sind, die Zufallswerte VR 0, 3, 5, 7, 2, 1, ... betragen, und
die Frequenzkanäle f0, f3, f5, f7, f2, f1, ... dem für die Kommunikation
mit dem Kommunikationsendgerät MS0 verwendeten logischen Kanal #0 auf der Grundlage
der oben beschriebenen Gleichung (1) zugeordnet sind. Die Frequenzkanäle f1,
f4, f6, f0, f3, f2, ... sind den für die Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät
MS1 verwendeten logischen Kanälen #1 zugeordnet.
Die Frequenzkanäle f0 bis f7 sind den logischen Kanälen
#0 bis #7 gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zugeordnet, weshalb die
Frequenzkanäle den logischen Kanälen #0 bis #7 so zugeordnet werden können,
dass dieselben Frequenzkanäle nicht gleichzeitig eingesetzt werden.
Die oben beschriebene herkömmliche Kanalzuweisung weist jedoch,
obwohl die unterschiedlichen Frequenzkanäle f0 bis f7 jeweils gleichzeitig
den logischen Kanälen #0 bis #7 zugeordnet sind, den Nachteil auf, dass dieselben
logischen Kanäle immer den benachbarten Frequenzkanälen zugeordnet sind.
Wenn beispielsweise die Kanalzuweisung von 3 nochmals
durch Darstellung der Frequenzkanäle auf einer x-Koordinatenachse dargestellt
wird, kann diese Kanalzuweisung in eine verändert werden, wie sie in
4 gezeigt ist. Wie aus 4
ersichtlich ist, werden die logischen Kanäle #0 und #2 immer den an den Frequenzkanal
#1 angrenzenden Frequenzkanälen zugeordnet, wobei dem Frequenzkanal #1 der
logische Kanal #1 zugeordnet ist. Auf diese Weise werden die logischen Kanäle,
wenn sie stets an benachbarte Positionen bezüglich einer Frequenzachse angrenzen,
von einer Interferenzwelle desselben Niveaus der benachbarten logischen Kanäle
beeinflusst (was als Interferenzwelle des angrenzenden Kanals bezeichnet wird).
Dies hat als Problem zur Folge, dass eine Interferenz mit benachbarten Kanälen
immer feststeht.
Wenn die Interferenz mit benachbarten Kanälen feststeht, verursacht
dies, wie oben erwähnt, ein ernsthaftes Problem, insbesondere wenn die übertragene
Leistung gesteuert wird. In der Regel überwachen in Mobilfunkkommunikationssystemen
die Kommunikationsteilnehmer gegenseitig die Leistung eines Signals, das von einer
Partei zur anderen übertragen wird und informieren diese über das überwachte
Ergebnis, so dass die übertragene Leistung gesteuert wird. Folglich kann in
dem Mobilfunkkommunikationssystem die Kommunikation stets mit einem Minimum an übertragener
Leistung wie gewünscht durchgeführt werden. Wenn die übertragene
Leistung so gesteuert wird, unterscheidet die übertragene Leistung jede Kommunikation
(nämlich für jeden der logischen Kanäle).
5 stellt den Leistungszustand der logischen Kanäle
zu vorgegebener Zeit bei Steuerung der übertragenen Leistung dar. Wie in
5 gezeigt ist, werden, wenn die Leistung des logischen
Kanals #1 niedrig und die Leistung der logischen Kanäle #0 und #2, die sich
hierzu bezüglich der Frequenz an angrenzenden Positionen befinden, hoch ist,
die Interferenzwellen der angrenzenden Kanäle, die von den logischen Kanälen
#0 und #2 zu dem logischen Kanal #1 verlaufen, verstärkt, da die Leistung der
logischen Kanäle #0 und #2 in diesem Zustand hoch ist. Folglich besteht das
Risiko, dass eine Kommunikation über den logischen Kanal #1 nicht durchgeführt
werden kann, da eine Signalkomponente, die ursprünglich von dem logischen Kanal
#1 übertragen wurde, von der Interferenzwelle der angrenzenden Kanäle
begraben wird. Dieses Phänomen wird nicht nur zu einer vorgegebenen Zeit erzeugt,
sondern zu allen Zeitpunkten, wenn sich wie oben beschrieben immer dieselben logischen
Kanäle an angrenzenden Positionen befinden.
Wie zuvor beschrieben steht beim herkömmlichen Kanalzuweisungsverfahren
die Interferenzwelle der angrenzenden Kanäle fest, da sich dieselben logischen
Kanäle stets an den angrenzenden Positionen befinden. Folglich kann im schlimmsten
Fall die Schwierigkeit auftreten, dass die Durchführung einer Kommunikation
unmöglich ist.
US-A-4 476 566 offenbart ein Zuweisungsverfahren
für physikalische Kanäle durch das Ausbilden logischer Kanäle auf
Grundlage eines Frequenzsprungschemas durch aufeinander folgendes Kombinieren physikalischer
Kanäle, die bezüglich der Zeit aus Frequenzkanälen zusammengesetzt
sind; wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen erster Pseudo-Rausch-Codes;
Verwenden der Werte der ersten Pseudo-Rausch-Codes als die Kanalnummern der physikalischen
Kanäle und Zuweisen der physikalischen Kanäle zu den ersten logischen
Kanälen; Erhalten von zweiten Pseudo-Rausch-Codes; und Verwenden der Werte
der zweiten Pseudo-Rausch-Codes als die Kanalnummern der physikalischen Kanäle
und Zuweisen der physikalischen Kanäle zum zweiten logischen Kanal.
Weiterhin wird ein feststehender Versatzwert zur Verfügung gestellt,
der zu einem voreinstellbaren Wert so addiert werden soll, dass eine Anzahl von
Kommunikationseinrichtungen mit entsprechenden Auswahlschaltungen in Abhängigkeit
von demselben voreinstellbaren, von dem jeweiligen Versatzwert modifizierten Wert
zu einem jeweiligen Kanal wechselt.
WO-A-96/02979 betrifft ein Kanalsprungverfahren
in Funkkommunikationssystemen, wobei die Dämpfung der Verbindungen und die
Interferenz auf den Kanälen durch eine Kanalzuweisungsvorrichtung kontinuierlich
gemessen werden, wobei der hinsichtlich der Interferenz beste Kanal verwendet wird.
US-A-4 998 290 offenbart ein Funkkommunikationsnetzwerk
auf Grundlage des Frequenzsprungschemas. Das System umfasst: eine variabel einstellbare
Kanalübertragungseinheit an jeder so teilnehmenden Lokalstation; eine Steuereinheit
oder eine Zentralstation mit einem Interferenz-Array-Prozessor zum Empfangen von
Daten, die das System und jede so teilnehmende Lokalstation charakterisieren, um
Datenkanäle (Frequenzen) zu jeder so teilnehmenden Station
mit vorgeschriebenen Kanalabständen zuzuweisen und ein Buchseitengenerator
(book page generator) zum Kompilieren von Daten in aufeinander folgenden Buchseiten
von anfänglichen und nachfolgenden Kanalzuweisungen für Stationen, einschließlich
der Wartung solcher Datenkanalabstände.
Im Hinblick auf die Frequenzzuweisung funktioniert das System dann,
wenn die verfügbare Zuweisung oder das Segment, d.h. ob die Frequenzzuweisung
eine zusammenhängende Frequenzgruppierung darstellt oder beabstandete Frequenzgruppen
umfasst. Bei einer engen Frequenzzuweisung mit einer begrenzten Anzahl verfügbarer
Frequenzen dient das System zur Minimierung von Interferenzen.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der vorstehenden Darstellung besteht eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein Zuweisungsverfahren für physikalische Kanäle zur
Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist zu verhindern, dass sich dieselben
logischen Kanäle stets an angrenzenden Positionen befinden, und eine Interferenz
eines angrenzenden Kanals auf einen Durchschnittswert zu setzen, sowie einen Sender
zum Senden eines Signals durch die mit Hilfe des Verfahrens zugewiesenen logischen
Kanäle.
Die vorstehend genannte Aufgabe und andere Aufgaben der Erfindung
werden durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Sender nach Anspruch 3 gelöst.
Es ist ein Zuweisungsverfahren für physikalische Kanäle vorgesehen, um
logische Kanäle auf Grundlage eines Frequenzsprungschemas durch zeitliches
Kombinieren von aufeinander folgenden physikalischen Kanälen, die aus Frequenzkanälen
bestehen, vorzusehen; wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen
erster Pseudo-Rausch-Codes mit einem vorgeschrieben Zyklus; Verwenden der Werte
der ersten Pseudo-Rausch-Codes als Kanalnummern der physikalischen Kanäle und
jeweiliges Zuweisen der physikalischen Kanäle zu dem ersten logischen Kanal;
Erhalten von zweiten Pseudo-Rausch-Codes, deren Phasen zu denen der ersten Pseudo-Rausch-Codes
verschoben sind; und Verwenden der Werte der zweiten Pseudo-Rausch-Codes als die
Kanalnummern der physikalischen Kanäle und Zuweisen der physikalischen Kanäle
entsprechend des zweiten logischen Kanals.
Wie oben beschrieben werden die Werte des ersten Pseudo-Rausch-Codes
als die Kanalnummern der physikalischen Kanäle verwendet und die physikalischen
Kanäle werden jeweils dem ersten logischen Kanal zugewiesen; zweite Pseudo-Rausch-Codes,
deren Phasen zu denen der ersten Pseudo-Rausch-Codes verschoben sind, werden erhalten
und die Werte der zweiten Pseudo-Rausch-Codes werden als die Kanalnummern der physikalischen
Kanäle verwendet und die physikalischen Kanäle werden entsprechend dem
zweiten logischen Kanal zugewiesen. Somit kann verhindert werden, dass sich der
erste und der zweite logische Kanal stets an zueinander benachbarten Positionen
auf einer Frequenzachse befinden. Da verhindert werden kann, dass sich der erste
und der zweite logische Kanal stets an zueinander benachbarten Positionen befinden,
kann auch verhindert werden, dass dieselbe Interferenz eines angrenzenden Kanals
immer von demselben logischen Kanal übertragen wird, und die Interferenz des
angrenzenden Kanals kann gemittelt werden.
Die Art, das Prinzip und die Verwendung der Erfindung werden in der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen näher erläutert, in denen gleiche Bestandteile durch gleiche
Bezugszeichen oder Buchstaben bezeichnet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen zeigen:
1 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
des Prinzips eines Frequenzsprungschemas;
2 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
einer Kommunikation mit Hilfe von acht logischen Kanälen, die auf Grundlage
des Frequenzsprungschemas ausgebildet sind;
3 ist eine Tabelle zur Erläuterung einer herkömmlichen
Kanalzuweisung zu logischen Kanälen;
4 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
der durch ein herkömmliches Verfahren zugewiesenen logischen Kanäle auf
einer Frequenzachse;
5 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
eines Einflusses durch Interferenz angrenzender Kanäle;
6 ist ein Blockdiagramm, welches die grundlegende Ausgestaltung
eines Mobilfunk-Kommunikationssystems zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung
angewandt wird;
7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines in einer
Basisstation vorgesehenen Senders zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines in einem
Kommunikationsendgerät vorgesehenen Empfängers zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm, dass den Aufbau einer Kanalsteuerung
zeigt;
10 zeigt eine Tabelle mit M-Serien-Codes, die durch
einen M-Serien-Code-Generator der Kanalsteuerung erzeugt werden;
11 ist eine Tabelle zur Erläuterung der Zuweisung
von Frequenzkanälen zu logischen Kanälen;
12 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
des Zellaufbaus des Mobilfunkkommunikationssystems;
13 ist ein Blockdiagramm, das die Auslegung einer in
einer logischen Kanalsteuerschaltung vorgesehene Verschiebungsgrößen-Steuerschaltung
zeigt;
14 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die einen
Zustand darstellt, in dem die den logischen Kanälen zugeordneten Frequenzkanäle
auf einer Frequenzachse dargestellt sind;
15 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Kanalsteuerung
gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
16A und 16B sind schematische
Diagrammdarstellungen, welche die Phasen von zwei Arten von M-Serien-Codes zeigen,
welche in der Kanalsteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform erzeugt
werden;
17 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Zuweisung
logischer Subkanäle bezüglich logischer Kanäle der zweiten Ausführungsform;
18 ist eine Tabelle zur Erläuterung der hierarchischen
Darstellung logischer Kanäle gemäß einer dritten Ausführungsform;
19 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der hierarchischen
Darstellung von Frequenzkanälen gemäß der dritten Ausführungsform;
20A und 20B zeigen für
die dritte Ausführungsform verwendete Kanalzuweisungstabellen;
21 ist ein Blockdiagramm, das die Ausrichtung einer
Kanalsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
22 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Zuweisung
von Frequenzkanälen an die logischen Kanäle gemäß der dritten
Ausführungsform;
23 zeigt eine Tabelle zur Erläuterung der Zuweisung
der Frequenzkanäle, wenn Kanäle zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten
ausgebildet werden;
24A und 24B sind schematische
Diagrammdarstellungen zur Erläuterung eines Betriebs zum Ersetzen der Kanäle
zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten durch Kanäle;
25 ist eine schematische Diagrammdarstellung zur Erläuterung
des Ersetzen von Daten aus der Kanalzuweisungstabelle durch Daten;
26 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die eine
sekundäre Kanalzuweisungstabelle zeigt;
27 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die eine
tertiäre Kanalzuweisungstabelle zeigt;
28 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die eine
siebte Kanalzuweisungstabelle zeigt;
29 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die eine
achte Kanalzuweisungstabelle zeigt; und
30 ist eine schematische Diagrammdarstellung, die eine
fünfzehnte Kanalzuweisungstabelle zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:
(1) Erste Ausführungsform
(1-1) Gesamtaufbau des Mobilfunkommunikationssystems
In Bezug auf 6 bezeichnet das Bezugszeichen
1 im Allgemeinen ein Mobilfunkkommunikationssystem, auf das die vorliegende
Erfindung angewendet wird. Das Mobilfunkkommunikationssystem dient zur Durchführung
einer Kommunikation durch Verbinden einer Basisstation 2 mit einem Kommunikationsendgerät
über eine Funkverbindung. In diesem Fall umfasst die Basisstation
2 einen Sender 4, eine Kanalsteuerung 5 und einen Empfänger
6. Darüber hinaus umfasst das Kommunikationsendgerät
5 ebenfalls einen Empfänger 7, eine Kanalsteuerung
8 und einen Sender 9. Die Basisstation 2 und das Kommunikationsendgerät
3 führen dazwischen eine Kommunikation mit Hilfe dieser Schaltungsblöcke
durch.
Der Sender 4 der Basisstation 2 bestimmt einen vorgegebenen
Modulationsprozess für die zu übertragenden Daten. Der Sender überträgt
ein dadurch erhaltenes Übertragungssignal über Frequenzkanäle, die
durch die von der Kanalsteuerung 5 übertragene Kanalinformationen
bestimmt werden. Zu dieser Zeit ist die Kanalsteuerung 5 so ausgelegt,
dass sie die bezüglich des Senders 4 geleiteten Frequenzkanäle
zeitlich nacheinander wechselt, so dass der Sender 4 das Übertragungssignal
auf Grundlage des Frequenzsprungschemas überträgt. Weiterhin empfangt
der Empfänger die Kanalinformation von Frequenzkanälen, die vom Kommunikationsendgerät
3 für ihre Übertragung von der Kanalsteuerung 5 eingesetzt
werden. Der Empfänger empfangt die von der Kanalinformation bestimmten Frequenzkanäle,
so dass er ein vom Kommunikationsendgerät 3 übertragenes Übertragungssignal
empfangt. Dann unterzieht der Empfänger das so empfangene Signal einem vorgegebenen
Demodulationsverfahren, um die vom Kommunikationsendgerät 3 übertragenen
Daten wiederherzustellen.
Andererseits empfängt der Empfänger 7 des Kommunikationsendgeräts
3 von der Kanalsteuerung 8 die Kanalinformation der für das
von der Basisstation 2 übertragene Übertragungssignal verwendeten
Frequenzkanäle. Der Empfänger empfängt die durch die Kanalinformation
bestimmten Frequenzkanäle, so dass er das Übertragungssignal von der Basisstation
2 erhält. Der Empfänger unterzieht das auf diese Weise empfangene
Signal einem vorgeschriebenen Demodulationsverfahren, um die von der Basisstation
2 übertragenen Daten wiederherzustellen. Weiterhin unterzieht der
Sender 9 die zu übertragenden Daten einem vorgeschriebenen Modulationsverfahren
und überträgt ein auf diese Weise erhaltenes Übertragungssignal durch
Frequenzkanäle, die durch die Kanalinformation bestimmt werden, welche von
der Kanalsteuerung 8 übertragen wird. In diesem Zusammenhang dient
die Kanalsteuerung 8 auch zum zeitlich aufeinander folgenden Wechseln der
bezüglich des Senders 9 geleiteten Frequenzkanäle, so dass der
Sender 9 das Übertragungssignal auf der Grundlage eines Frequenzsprungschemas
überträgt.
Obwohl die obige Erläuterung aufgrund der Annahme erfolgt, dass
jeweils ein Sender 4 und ein Empfänger 6 in der Basisstation
2 vorgesehen sind, ist tatsächlich eine Vielzahl derselben Sender
und Empfänger in der Basisstation 2 vorgesehen. Daher wird die Vielzahl
von Sendern und Empfängern so eingesetzt, dass eine Kommunikation gleichzeitig
zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsendgeräten 3 und ihnen durchgeführt
werden kann. Nebenbei werden, wenn die Anzahl der Frequenzkanäle, die der Funkkommunikation
zwischen der Basisstation 2 und den Kommunikationsendgeräten
3 zugewiesen werden, N beträgt, N Sender und Empfänger in der
Basisstation 2 vorgesehen, so dass die Basisstation eine gleichzeitige
Kommunikation mit maximal N Kommunikationsendgeräten durchführen kann.
Nun wird der Aufbau der Sender 4 und 9 und der Empfänger
6 und 7, die jeweils in der Basisstation 2 und im Kommunikationsendgerät
3 vorgesehen sind, genau beschrieben. In diesem Fall werden, da der Aufbau
des Senders 4 derselbe ist wie der des Senders 9 und der Aufbau
der Empfänger 6 und 7 identisch ist, nachfolgend nur der
Sender 4 der Basisstation 2 und der Empfänger 7
des Kommunikationsendgeräts 3 beschrieben.
Im Sender 4, wie in 7 dargestellt,
werden Übertragungsdaten S1, die zu übertragende Daten sind, zunächst
in eine Faltungscodierschaltung 10 eingespeist. Die Faltungscodierschaltung
10 umfasst eine vorgeschriebene Anzahl von Stufen von Schieberegistern
und eine exklusive ODER-Schaltung und wendet ein Faltungscodierverfahren auf die
darin eingespeisten Übertragungsdaten S1 an und gibt die so erhaltenen Übertragungsdaten
S2 an eine Verschränkungsschaltung 11 (interleave circuit) aus. Die
Verschränkungsschaltung 11 speichert die Übertragungsdaten S2
in einer geordneten Reihenfolge in einem Speicherbereich. Wenn die Übertragungsdaten
S2 in allen Teilen des Speicherbereichs gespeichert sind, liest die Verschränkungsschaltung
die Übertragungsdaten S2 in einer anderen Reihenfolge als der Schreibreihenfolge
aus, so dass die Reihenfolge der Übertragungsdaten umgeordnet wird und die
so erhaltenen Übertragungsdaten 53 an eine Modulationsschaltung
12 ausgegeben werden.
Die Modulationsschaltung 12 wendet ein vorgeschriebenes Modulationsverfahren
wie z.B. eine QPSK-Modulation (Quadratur Phase Shift Keying-Quadraturphasenumtastung)
auf die Übertragungsdaten S3 an, so dass ein Übertragungssignal S4 erzeugt
und dieses Signal an eine Sendeschaltung 13 ausgegeben wird. Die Sendeschaltung
13 wandelt das Übertragungssignal S4 in ein Übertragungssignal
S6 mit vorgegebener Bandbreite um und überträgt das Signal durch eine
Antenne 14. In diesem Fall dient die Sendeschaltung 13 dazu, das
Übertragungssignal S4 in das Übertragungssignal S6 mit der Bandbreite
von Frequenzkanälen umzuwandeln, die von der Kanalinformation S5 auf der Grundlage
der von einer Kanalsteuerung 5A erkannten Kanalinformation S5 ausersehen
wurden (hierbei wird ein Teil der Kanalsteuerung 5, die eine Kanalsteuerung
auf einer in 6 gezeigten Senderseite durchführt,
als Kanalsteuerung 5A bezeichnet).
In diesem Zusammenhang dient die Kanalsteuerung 5A dazu,
zeitlich aufeinander folgend Frequenzkanäle zu wechseln, die zur Sendeschaltung
13 geleitet werden, so dass die Sendeschaltung 13 eine Übertragung
auf Grundlage eines Frequenzsprungschemas durchführt. Die
Kanalsteuerung 5A steuert eine Vielzahl mit den Frequenzkanälen ausgebildeter
logischer Kanäle, die sich zeitlich aufeinander folgend ändern, und leitet
die Frequenzkanäle 11, welche die dem Sender 4 zugeordneten
logischen Kanäle bilden, auf Grundlage der Kanalinformation S5 zur Sendeschaltung
13.
Im Vergleich dazu wird im Empfänger 7, wie in
3 dargestellt, ein durch eine Antenne 15 empfangenes
Signal zuerst einer Empfängerschaltung 16 zugeführt. Auf der
Grundlage der von einer Kanalsteuerung 8A zur Verfügung gestellten
Kanalinformation S8 entnimmt die Empfängerschaltung 16 die Signalkomponenten
der von der Kanalinformation S8 bestimmten Frequenzkanäle aus dem empfangenen
Signal S7 (hierbei wird ein Teil der Kanalsteuerung 8, die eine Kanalsteuerung
auf einer in 6 gezeigten Empfängerseite durchführt,
als Kanalsteuerung 8A bezeichnet). Dann unterzieht die Empfängerschaltung
die Signalkomponenten einer Frequenzumwandlung, um ein Basisbandsignal S9 zu bilden,
und gibt das Signal an eine Demodulationsschaltung 17 aus. In diesem Fall
weist die Kanalsteuerung einen ähnlichen Aufbau auf, wie die Kanalsteuerung
5A auf der Senderseite. Die Kanalsteuerung steuert eine Vielzahl mit Frequenzkanälen
gebildeter logischer Kanäle, die sich aufeinander folgend in Bezug auf die
Zeit ändern und leitet die Frequenzkanäle der logischen Kanäle für
eine vom Sender 4 genutzte Übertragung auf Grundlage der Kanalinformation
S8 zu der Empfangerschaltung 16. Daher können, wenn die Signalkomponenten
der von der Kanalinformation S8 geleiteten Frequenzkanäle in der Empfängerschaltung
16 entnommen werden, die Signalkomponenten des vom Sender 4 übertragenen
Übertragungssignals entnommen werden. Die Demodulationsschaltung
17 wendet ein Demodulationsverfahren an, das dem Demodulationsverfahren
entspricht, welches auf der Senderseite auf das Basisbandsignal S9 angewendet wurde,
um die empfangenen Daten S10 wiederherzustellen, und gibt die Daten an eine Entschränkungsschaltung
(de-interleave circuit) 18 aus. Die Entschränkungsschaltung
18 ist ein Schaltungsblock, der dazu dient, die Daten umgeschichtet in
der Senderseite in Ursprungsdaten zurückzuführen. Die Entschränkungsschaltung
speichert die empfangenen Daten S10 nacheinander in einem Speicherbereich. Wenn
die empfangenen Daten S10 in allen Teilen des Speicherbereichs gespeichert werden,
liest die Entschränkungsschaltung die empfangenen Daten S10 in einer vorgeschriebenen
Reihenfolge aus, um Empfangsdaten S11 zu erzeugen, deren Anordnung in eine ursprüngliche
Anordnung zurückgeführt wird, und gibt die Daten an einen Viterbi-Decoder
19 aus.
Der Viterbi-Decoder 19 berücksichtigt das Gitter eines
Faltungscodes, der auf den eingegebenen Empfangsdaten S11 beruht, und schätzt
den wahrscheinlichsten Zustand unter allen für Daten zur Verfügung stehenden
Zustandsübergängen (was als Maximalserienschätzung bezeichnet wird),
dann stellt der Decoder die empfangenen Daten S12 wieder her. Auf diese Weise werden
die Empfangsdaten S12, welche die vom Sender 4 übertragenen Daten
darstellen, durch das Decodierverfahren des Viterbi-Decoders 19 wieder
hergestellt.
Aufbau der Kanalsteuerung
In diesem Absatz werden nachfolgend die Kanalsteuerungen
5A und 8A eigens beschrieben. Da der Aufbau der Kanalsteuerungen
5A und 8A jeweils identisch ist, wird nur die Kanalsteuerung
5A nachfolgend beschrieben. Weiterhin wird für ein besseres Verständnis
der Erläuterung davon ausgegangen, dass sieben Frequenzkanäle f1 bis f7
für eine Funkkommunikation von der Basisstation 2 zu den Kommunikationsendgeräten
3 vorbereitet werden, wobei die sieben Frequenzkanäle f1 bis f7 miteinander
kombiniert werden, während sie zeitlich nacheinander gewechselt werden, um
sieben logische Kanäle #1 bis #7 auszubilden und die Funkkommunikation von
der Basisstation 2 zum Kommunikationsendgerät 3 wird mit
Hilfe eines der logischen Kanäle durchgeführt.
Wie in 9 gezeigt ist, umfasst die Kanalsteuerung
5A einen M-Serien-Code-Generator 22 mit einem dreistufigen Schieberegister
20 und einer Exklusiv-ODER-Schaltung 21. Der M-Serien-Code-Generator
22 führt eine Exklusiv-ODER-Berechnung des Werts der ersten Registerstufe
und des Werts der dritten Stufe des Schieberegisters durch und führt anschließend
die Ergebnisse der Berechnung der ersten Stufe des Registers zu. So werden M-Serien-Codes
mit einer Größe von drei Bits aus den Werten a1 bis a3 generiert. Im M-Serien-Code-Generator
22 umfasst das Schieberegister 20 drei Stufen, so dass der Zyklus
der erzeugten M-Serien-Codes durch „7 (= 23 – 1)" ausgedrückt
wird.
Die Werte a1 bis a3 der jeweiligen Register des Schieberegisters
20, das den M-Serien-Generator 22 bildet, werden einer Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung
23 zugeführt. Die Binar-/Dezimal-Umwandlungsschaltung 23
ist eine Schaltung zum Umwandeln binärer M-Serien-Codes aus drei Bits in dezimale
M-Serien-Codes, und dient zum jeweiligen Zuführen der vom Schieberegister ausgegebenen
Werte a1 bis a3 zu einer Datenumwandlungsschaltung 24.
Da die eingegebenen Werte a1 bis a3 jeweils die Ziffer 22,
21 und 20 zeigen, führt die Datenumwandlungsschaltung
24 eine durch die folgende Gleichung ausgedrückte Berechnung durch.
[Gleichung 2]
-
b1 = a1·22b2 = a2·21b3 = a3·20(2)
So werden die Werte a1 bis a3 jeweils in dezimale Zahlen b1 bis b3
umgewandelt und diese Werte werden an eine Addierschaltung 25 ausgegeben.
Die Addierschaltung 25 addiert diese Werte b1 bis b3 gemäß der
folgenden Gleichung (3), so dass die Addierschaltung 25 die M-Serien-Codes
mit einer Größe von drei Bits, die von den Werten a1 bis a3 dargestellt
werden, in einen dezimalen M-Serien-Code c1 umwandelt und ihn an eine logische Kanalsteuerschaltung
26 ausgibt.
[Gleichung 3]
Im Zusammenhang mit 10 werden die M-Serien-Codes
mit einer Größe von 3 Bits, die aus den Werten a1 bis a3 bestehen, und
der M-Serien-Code c1, der durch Umwandeln des M-Serien-Codes in eine dezimale Zahl
erhalten wird, detaillierter beschrieben. Die Kanalsteuerung 5A dient zum
Einstellen der Werte a1 = a2 = 0 und a3 = 1 im Schieberegister 20 des M-Serien-Code-Generators
22 als Ausgangswerte. Dies bedeutet, dass die Ausgangswerte der M-Serien-Codes
auf die Werte (0, 0, 1) eingestellt werden. Die Ausgangswerte der M-Serien-Codes
werden durch die Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung 23 wie oben erwähnt
in die Werte dezimaler Zahlen umgewandelt, so dass „1" als M-Serien-Code
c1 erhalten wird.
Der M-Serien-Code-Generator 22 erhält das Exklusiv-ODER
des Werts a1 der ersten Registerstufe und den Wert a3 des dritten Registers und
führt die Werte der ersten Stufe des Registers zu.
Daher wird im nächsten Schritt der Wert „1" der ersten
Registerstufe zugeführt und die Werte „0" der ersten und der zweiten
Stufe des Registers werden der zweiten und der dritten Stufe des Registers zugeführt.
Folglich werden in einem nächsten Schritt die M-Serien-Codes mit drei Bits
bestehend aus a1 = 1 und a2 = a3 = 0 erhalten. Die so erhaltenen M-Serien-Codes
werden in eine dezimale Zahl umgewandelt, um als M-Serien-Code c1 einen Wert „4"
zu erhalten.
Solche Verfahren werden aufeinander folgend wiederholt, so dass ein
M-Serien-Code c1 mit einem aus 1, 4, 6, 7, 3, 5, 2, 1, ... bestehenden Zyklus
7 in der Kanalsteuerung 5A erhalten werden kann.
Die logische Kanalsteuerung 26 verwendet die Werte des M-Serien-Codes
c1 als die Kanalnummern von sieben Frequenzkanälen f1 bis f7 und weist die
Frequenzkanäle f1 bis f7 nacheinander den logischen Kanälen #1 bis #7
zu. In diesem Fall verwendet die logische Kanalsteuerschaltung 26, wie
in 11 gezeigt, direkt die Werte „1, 4, 6, 7,
3, 5, 2, 1, ..." der M-Serien-Codes c1 bezüglich des logischen Kanals #1 als
die Kanalnummern, so dass sie die Frequenzkanäle nacheinander in einer regelmäßigen
Reihenfolge „f1, f4, f6, f7, f3, f5, f2, f1, ..." dem logischen Kanal #1
zuweist. Außerdem erhält die logische Kanalsteuerschaltung 26
eine Codereihe „4, 6, 7, 3, 5, 2, 1, 4, ...", deren Phase im Vergleich zu
der des M-Serien-Codes c1 bezüglich des logischen Kanals #2 um eins nach vorne
verschoben ist, und verwendet die Codereihe als Kanalnummern, so dass sie die Frequenzkanäle
in einer regelmäßigen Reihenfolge von „f4, f6, f7, f3, f5, f2,
f1, f4, ..." dem logischen Kanal #2 zuweist.
In gleicher Weise erhält die logische Kanalsteuerschaltung
26 jeweils die Codereihen „6, 7, 3, 5, 2, 1, 4, 6, ...", „7,
3, 5, 2, 1, 4, 6, 7, ...", „3, 5, 2, 1, 4, 6, 7, 3, ...", „5, 2, 1,
4, 6, 7, 3, 5, ..." und „2, 1, 4, 6, 7, 3, 5, 2, ...", deren Phasen jeweils
im Vergleich zur Phase des M-Serien-Codes c1 um eine nach vorne verschoben sind.
Die logische Kanalsteuerschaltung verwendet diese Codereihen als Kanalnummern, so
dass sie jeweils die Frequenzkanäle nacheinander in einer regelmäßigen
Reihenfolge von „f6, f7, f3, f5, f2, f1, f4, f6, ...", „f7, f3, f5,
f2, f1, f4, f6, f7, ...", „f3, f5, f2, f1, f4, f6, f7, f3, ...", „f5,
f2, f1, f4, f6, f7, f3, f5, ..." und „f2, f1, f4, f6, f7, f3, f5, f2, ..."
den logischen Kanälen #3 bis #7 zuweist.
Wie oben erwähnt verwendet die logische Kanalsteuerschaltung
26 die Werte der M-Serien-Codes c1 als die Kanalnummern und weist die Frequenzkanäle
f1 bis f7 den logischen Kanälen #1 bis #7 zu, so dass sie die logischen Kanäle
#1 bis #7 auf Grundlage eines Frequenzsprungschemas bildet. Dann weist die logische
Kanalsteuerschaltung 26 einen der so ausgebildeten logischen Kanäle
#1 bis #7 einer Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät 3 zu
und informiert nacheinander die Sendeschaltung 13 über die Kanalnummern
der Frequenzkanäle f1 bis f7, die den logischen Kanal bilden, welcher der Kommunikation
als Kanalinformation S5 zugeordnet wird.
Da die Anzahl der logischen Kanäle #1 bis #7 in diesem Fall insgesamt
sieben beträgt, kann in diesem Zusammenhang die Basisstation 2 gleichzeitig
mit maximal sieben Kommunikationsendgeräten 3 kommunizieren. In diesem
Fall wird einer der logischen Kanäle #1 bis #7 jeweils den sieben Kommunikationen
zugeordnet, so dass die sieben Kommunikationen zur selben Zeit durchgeführt
werden können.
In der Zwischenzeit wird im Mobilfunkkommunikationssystem
ein Bereich zum Bereitstellen eines Kommunikationsdienstes in eine Vielzahl von
Zellen C1 bis C4 wie in 12 gezeigt unterteilt. Basisstationen
2A bis 2D, deren Aufbau wie oben beschrieben ist, werden jeweils
in die Vielzahl von Zellen C1 bis C4 eingebaut. In jeder der Basisstationen
2A bis 2D werden die Frequenzkanäle f1 bis f7 den logischen
Kanälen #1 bis #7 gemäß dem oben beschriebenen Kanalzuweisungsverfahren
zugeordnet. Wenn die Frequenzkanäle f1 bis f7 den logischen Kanälen auf
Grundlage des komplett gleichen Kanalzuweisungsverfahrens zwischen den jeweiligen
Basisstationen zugewiesen werden, stimmen in diesem Fall die Frequenzkanäle,
die dem logischen Kanal #1A der ersten Basisstation 2A zugewiesen wurden,
komplett mit den Frequenzkanälen überein, die einem logischen Kanal #1B
der zweiten Basisstation 2B zugewiesen werden, so dass zwischen der Basisstation
2A und der Basisstation 2B stets dieselbe Interferenz angrenzender
Kanäle auftreten kann.
Um dieses Problem in der Praxis zu vermeiden, wird in der Kanalsteuerung
5A ein Schieberegister-Steuersignal S15 von der logischen Kanalsteuerschaltung
26 an das Schieberegister 20 ausgegeben, so dass die Anzahl der
Datenverschiebungen des Schieberegisters 20 gesteuert werden kann. So werden
die Werte der M-Serien-Codes c1, die durch Veränderung der Datenverschiebungsmenge
des Schieberegisters für jede Basisstation erzeugt werden, für jede Basisstation
verändert, und die den logischen Kanälen #1 bis #7 zugeordneten Frequenzkanäle
f1 bis f7 werden für jede Basisstation verändert.
Insbesondere ist die logische Kanalsteuerschaltung 26 mit
einer Steuerschaltung 20 zum Messen der Verschiebungsanzahl wie in
13 vorgesehen und gibt einen von der Verschiebungsanzahl-Steuerschaltung
30 ausgegebenen Ausgangswert als Verschiebungsanzahl-Steuersignal
515 aus, so dass die Anzahl der Datenverschiebungen im Schieberegister
20 gesteuert werden kann.
Die Verschiebungsanzahl-Steuerschaltung 30 umfasst einen
M-Serien-Code-Generator 33 mit einem n-stufigen Schieberegister und einer
Exklusiv-ODER-Schaltung 32. Der M-Serien-Code-Generator 33 führt
eine Exklusiv-ODER-Berechnung des Werts einer ersten Registerstufe und des Werts
einer n-ten Registerstufe durch und führt anschließend das Ergebnis der
Berechnung der ersten Registerstufe zu. So werden die M-Serien-Codes aus n Bits,
die aus den Werten d1 bis dn bestehen, erzeugt. In diesem Zusammenhang wird, angenommen
dass die Anzahl der Stufen n des Schieberegisters 31 beispielsweise im
M-Serien-Code-Generator 33 in etwa 21 beträgt, der M-Serien-Code
mit einem relativ langen Zyklus wie z.B. (2n-1) erzeugt.
Hierbei werden die Werte d2 und dm der zweiten und m-ten Registerstufe
des Schieberegisters 31 einer UND-Schaltung 34 zugeführt,
so dass das UND dx der Werte d2 und dm erhalten wird. Der von der UND-Schaltung
34 erhaltene Wert dx wird zusammen mit dem Wert d1 der ersten Registerstufe
des Schieberegisters 31 in eine Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung
35 eingegeben. Die Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung 35
ist eine Schaltung zum Umwandeln der Daten mit zwei Bits bestehend aus (d1, dx)
in eine dezimale Zahl und umfasst eine Datenumwandlungsschaltung 36 sowie
eine Addierschaltung 37.
Die Datenumwandlungsschaltung 36 führt eine in der folgenden
Gleichung dargestellte Berechnung auf Grundlage der Werte d1 und dx durch, um die
Werte e1 und e2 zu berechnen.
[Gleichung 4]
Darüber hinaus addiert die Addierschaltung 37 den Wert
e1 zu dem Wert e2 wie in der folgenden Gleichung (5) gezeigt hinzu, so dass er die
2-Bit-Codes, die aus den Werten d1 und dx bestehen, in den Code g1 einer Dezimalzahl
umwandelt.
[Gleichung 5]
So wird ein Wert „1" durch eine Addierschaltung 38
zu dem Code g1 hinzuaddiert, und das Ergebnis der Addition wird als Verschiebungsanzahl-Steuersignal
S15 ausgegeben. In diesem Fall werden die Werte „1" und „4" als Additionsergebnis
gemäß einem Addiervorgang in der Addierschaltung 38 erhalten.
Wenn der Wert „4" erhalten wird, wird er als ein Wert „0" ausgegeben.
Daher wird das Verschiebungsanzahl-Steuersignal S15 bestehend aus den Werten „1"
bis „3" aus der Addierschaltung 38 ausgegeben.
Die oben genannte Verschiebungsanzahl-Steuerschaltung 30
ist für jede Basisstation vorgesehen und dieselben n-Bit-M-Serien-Codes bestehend
aus (d1, d2, ..., dn) werden jeweils vom M-Serien-Code-Generator 33 erzeugt.
Jedoch unterscheiden sich die im Schieberegister 31 des M-Serien-Code-Generators
33 eingestellten Ausgangswerte von Basisstation zu Basisstation, um dieselben
M-Serien-Codes zu erzeugen, deren Phasen entsprechend verändert sind, weshalb
sich die Datenverschiebungsanzahl, die als Verschiebungsanzahl-Steuersignal S15
ausgegeben wird, ebenfalls von Basisstation zu Basisstation unterscheidet. Entsprechend
sind solche Verschiebungsanzahl-Steuerschaltungen 30 in den jeweiligen
Basisstationen vorgesehen, so dass die Datenverschiebungsanzahl
des Schieberegisters 20 der Kanalsteuerung 5A für jede Basisstation
verändert wird. So können die Werte der M-Serien-Codes c1 für jede
Basisstation verändert werden, so dass die den logischen Kanälen #1 bis
#7 zugewiesenen Frequenzkanäle f1 bis f7 für jede Basisstation geändert
werden können.
Abgesehen davon ist in dem Kommunikationsendgerät 3,
das mit der Basisstation 2 kommuniziert, eine Kanalsteuerung
8A mit einem ähnlichen Aufbau wie dem der Kanalsteuerung
5A vorgesehen. In der Kanalsteuerung 8A werden dieselben logischen
Kanäle #1 bis #7 wie in der Basisstation 2 gemäß dem ähnlichen
Kanalzuweisungsverfahren ausgebildet und die Kanalsteuerung 8A informiert
nacheinander die Empfangsschaltung 16 über die Frequenzkanäle,
welche die zum Senden von der Basisstation 2 verwendeten logischen Kanäle
bilden.
(1-3) Arbeitsweise und Wirkung
In der Kanalsteuerung 5A mit dem oben erwähnten Aufbau
werden die vom M-Serien-Code-Generator 22 erzeugten 3-Bit-großen M-Serien-Codes
mit Hilfe der Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung 23 in dezimale M-Serien-Codes
c1 umgewandelt. Die Werte der M-Serien-Codes c1 werden als Kanalnummern verwendet
und die Frequenzkanäle f1 bis f7 werden aufeinander folgenden auf der Grundlage
des Frequenzsprungschemas, wie in 11 gezeigt, den logischen
Kanälen #1 und #7 zugewiesen. Zu diesem Zeitpunkt sind in der Kanalsteuerung
5A die Phasen des M-Serien-Codes c1 eine nach der anderen für jeden
logischen Kanal nach vorne verschoben, so dass die Phasen der den logischen Kanälen
#1 bis #7 zugeordneten Frequenzkanäle f1 bis f7 nacheinander verschoben werden.
Wenn die logischen Kanäle #1 bis #7 durch ein solches Kanalzuweisungsverfahren
gebildet werden, kann verhindert werden, dass sich dieselben logischen Kanäle
immer an benachbarten Positionen auf einer Frequenzachse befinden.
Dieser Sachverhalt wird nun genauer mit Bezug auf 14
beschrieben. Wenn die in 11 dargestellte Kanalzuweisung
abermals durch Darstellung der Frequenzkanäle auf einer Koordinatenachse ausgedrückt
wird, kann sie sich zu der in 14 gezeigten Darstellung
verändern. Wie beispielsweise klar aus 14 hervorgeht,
befinden sich die logischen Kanäle #5 und #6 in einem Zeitfenster T0 an benachbarten
Positionen zum logischen Kanal #2, die logischen Kanäle #5 und #3 grenzen in
einem Zeitfenster T1 an den logischen Kanal #2 an, der logische Kanal #1 grenzt
in einem Zeitfenster T2 an den logischen Kanal #2 an, die logischen Kanäle
#4 und #6 grenzen in einem Zeitfenster T3 daran an, die logischen Kanäle #5
und #6 grenzen in einem Zeitfenster T4 daran an, die logischen Kanäle #3 und
#7 grenzen in einem Zeitfenster T5 daran an und der logische Kanal #1 grenzt in
einem Zeitfenster 6 an den logischen Kanal #2 an. Daher kann verhindert
werden, dass sich dieselben logischen Kanäle auf der Frequenzachse immer an
benachbarten Positionen zum logischen Kanal #2 befinden.
Wie oben erwähnt werden in der Kanalsteuerung 5A die
Phasen der M-Serien-Codes c1 eine nach der anderen verschoben, so dass die Phasen
der den logischen Kanälen #1 bis #7 zugewiesenen Frequenzkanäle f1 bis
f7 einer nach dem anderen verschoben werden, wodurch verhindert werden kann, dass
sich dieselben logischen Kanäle auf der Frequenzachse immer an angrenzenden
Positionen befinden. Entsprechend werden die an angrenzenden Positionen befindlichen
logischen Kanäle nacheinander verändert, die Erzeugung einer Interferenz
angrenzender Kanäle auf einem stets gleichen Niveau kann verhindert werden
und die Interferenz angrenzender Kanäle kann auf einen Durchschnittswert gesetzt
werden.
Außerdem wird in der Kanalsteuerung 5A die Datenverschiebungsmenge
des Schieberegisters 20, die den M-Serien-Code-Generator 22 bildet,
für jede Basisstation geändert, und daher kann der erzeugte M-Serien-Code
c1 für jede Basisstation geändert werden. Folglich können die den
logischen Kanälen #1 bis #7 zugeordneten Frequenzkanäle f1 bis f7 für
jede Basisstation geändert werden und es kann verhindert werden, dass zwischen
den Basisstationen stets dieselbe Kanalinterferenz auftritt.
Gemäß dem oben erwähnten Aufbau kann, da die Phasen
der den logischen Kanälen #1 bis #7 zugewiesenen Frequenzkanäle f1 bis
f7 durch aufeinander folgendes Vorverschieben der Phasen der M-Serien-Codes c1 verschoben
werden, verhindert werden, dass dieselben logischen Kanäle auf der Frequenzachse
stets aneinander angrenzen und die Interferenz angrenzender Kanäle kann gemittelt
werden.
(2) Zweite Ausführungsform
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden, obwohl
sich eine Erläuterung auf ein Beispiel bezieht, in dem einer der erzeugten
logischen Kanäle #1 bis #7 fest der Kommunikation mit einem beliebigen Kommunikationsendgerät
3 zugeordnet ist, die logischen Kanäle #1 bis #7, die einer Kommunikation
mit einem Kommunikationsendgerät 3 zugeordnet sind, weiter aufeinander
folgend in Bezug auf die Zeit gemäß einer zweiten Ausführungsform
verändert, weshalb die für die Kommunikation verwendete Frequenzkanäle
weiter randomisiert werden.
Zu diesem Zweck werden gemäß der zweiten
Ausführungsform die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erzeugten
logischen Kanäle #1 bis #7 als logische Subkanäle bestimmt und die logischen
Subkanäle #1 bis #7 werden in Bezug auf die Zeit miteinander kombiniert, so
dass logische Kanäle ##1 bis ##7 ausgebildet werden. Dann wird einer der logischen
Kanäle ##1 bis ##7 einer Kommunikation mit einem beliebigen Kommunikationsendgerät
3 zugeordnet.
Der Aufbau einer Kanalsteuerung zum Umsetzen des oben beschriebenen
Verfahrens ist in 15 dargestellt. In 15,
in der Teile, die denen von 9 entsprechen, mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, bezeichnet 40 im Allgemeinen eine Kanalsteuerung
gemäß der zweiten Ausführungsform. In der Kanalsteuerung
40 werden ein M-Serien-Code-Generator 41 und eine Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung
42 zusätzlich zum Aufbau der ersten Ausführungsform neu zur Verfügung
gestellt.
In diesem Fall weist der M-Serien-Code-Generator 41 eine
Exklusiv-ODER-Schaltung 43 und ein dreistufiges Schieberegister
44 auf, und hat grundsätzlich denselben Aufbau wie der M-Serien-Code-Generator
22. In ähnlicher Weise umfasst die Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung
42 eine Datenumwandlungsschaltung 45 und eine Addierschaltung
und hat im Wesentlichen denselben Aufbau wie die Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung
23.
In dieser Kanalsteuerung 40 wird jedoch der Betriebstakt
des M-Serien-Code-Generators 41 auf das 1/n-fache (hier z.B. n=3) des Betriebstaktes
des M-Serien-Code-Generators 22 eingestellt. Deshalb wird in der Kanalsteuerung
40 die Zeit zum Generieren des Codes des M-Serien-Codes c1' n-mal so oft
verschoben wie die des in 16 gezeigten M-Serien-Codes c1, obwohl
der Wert des M-Serien-Codes c1 dem Wert eines M-Serien-Codes c1' entspricht.
Eine logische Kanalsteuerschaltung 47 nutzt die M-Serien-Codes
c1 gemäß dem in obiger erster Ausführungsform beschriebenen Kanalzuweisungsverfahren
und weist aufeinander folgend die Frequenzkanäle f1 bis f7 den sekundären
logischen Kanälen #1 bis #7 zu, um die logischen Subkanäle #1 bis #7 auszubilden.
Außerdem kombiniert die logische Kanalsteuerschaltung 47 die logischen
Subkanäle #1 bis #7 auf Grundlage der M-Serien-Codes c1 miteinander, um die
logischen Kanäle ##1 bis ##7 auszubilden.
Insbesondere setzt die logische Kanalsteuerschaltung 47 die
Werte der M-Serien-Codes c1' als Kanalnummern der logischen Subkanäle #1 bis
#7 ein und weist die logischen Subkanäle #1 bis #7 nacheinander den logischen
Kanälen ##1 bis ##7 zu. In diesem Fall, wie in 17
gezeigt, nutzt die logische Kanalsteuerschaltung 47 direkt die Werte „1,
4, 6, 7, 3, 5, 2, 1, ..." der M-Serien-Codes c1' als logische Subkanalnummern bezüglich
des logischen Kanals ##1, so dass sie nacheinander die logischen Subkanäle
in einer Reihenfolge von „#1, #4, #6, #7, #3, #5, #2, #1, ..." dem logischen
Kanal ##1 zuweist.
Außerdem erhält die logische Kanalsteuerschaltung
47 eine Code-Reihe „4, 6, 7, 3, 5, 2, 1, 4, ...", deren Phase im
Vergleich zu der der M-Serien-Codes c1' um eins nach vorne verschoben ist, und verwendet
diese Code-Reihe als Kanalnummern der logischen Subkanäle bezüglich des
logischen Kanals ##2, so dass sie die logischen Subkanäle nacheinander in einer
Reihenfolge von „#4, #6, #7, #3, #5, #2, #1, #4, ..." dem logischen Kanal
##2 zuordnet.
In ähnlicher Weise erhält die logische Kanalsteuerschaltung
47 jeweils die Code-Reihen „6, 7, 3, 5, 2, 1, 4, 6, ...", „7,
3, 5, 2, 1, 4, 6, 7, ...", „3, 5, 2, 1, 4, 6, 7, 3, ...", „5, 2, 1,
4, 6, 7, 3, 5, ..." und „2, 1, 4, 6, 7, 3, 5, 2, ...", deren Phasen im Vergleich
zur Phase der M-Serien-Codes c1' um eins nach vorne verschoben sind, und verwendet
diese Code-Reihen jeweils als Kanalnummern der sekundären logischen Kanäle,
so dass die logische Kanalsteuerschaltung 47 die sekundären Kanäle
nacheinander in der Reihenfolge „#6, #7, #3, #5, #2, #1, #4, #6, ...", „#7,
#3, #5, #2, #1, #4, #6, #7, ...", „#3, #5, #2, #1, #4, #6, #7, #3, ...",
„#5, #2, #1, #4, #6, #7, #3, #5, ..." und „#2, #1, #4, #6, #7, #3,
#5, #2, ..." jeweils den logischen Kanälen ##3 bis #47 zuweist.
Auf diese Weise verwendet die logische Kanalsteuerschaltung
47 die Werte der M-Serien-Codes c1' als die logischen Subkanalnummern und
weist die logischen Subkanäle #1 bis #7 den logischen Kanälen ##1 bis
##7 zu, um die so durch miteinander Kombinieren der logischen Subkanäle #1
bis #7 erhaltenen logischen Kanäle ##1 bis ##7 auszubilden. Dann weist die
logische Kanalsteuerschaltung 47 einen der wie oben beschriebenen ausgebildeten
logischen Kanäle ##1 bis ##7 einer Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät
3 zu und informiert die Sendeschaltung 13 über die Kanalnummern
der Frequenzkanäle f1 bis f7, welche die der Kommunikation zugewiesenen logischen
Kanäle nacheinander als Kanalinformation S5 ausbilden.
In diesem Zusammenhang nutzt ein logischer Subkanal drei Zeitfenster,
da die zeitliche Koordinierung der Code-Erzeugung der M-Serien-Codes c1' auf dreimal
so lange (nämlich n = 3) wie die Erzeugung des M-Serien-Codes c1 eingestellt
ist. Nimmt man für n 1 an, so werden die logischen Subkanäle natürlich
für jedes Zeitfenster gewechselt.
In dem oben genannten Aufbau werden die logischen Subkanäle #1
bis #7 durch die Zuweisung von Frequenzkanälen f1 bis f7 auf Grundlage der
ersten M-Serien-Codes c1 und die logischen Kanäle ##1 bis
##7 durch die Zuweisung der logischen Subkanäle #1 bis #7 auf Grundlage der
zweiten M-Serien-Codes C1' gebildet, und daher können die den logischen Kanälen
##1 bis ##7 zuzuordnenden Frequenzkanälen f1 bis f7 besser randomisiert werden
und eine Interferenz angrenzender Kanäle kann auf einen Mittelwert gelegt werden.
(3) Dritte Ausführungsform
Obwohl sich in der oben genannten ersten und zweiten Ausführungsform
die Erläuterung auf Beispiele bezieht, in denen die Kanalzuweisung unter Verwendung
der von dem M-Serien-Code-Generator erzeugten M-Serien-Codes stattfindet, werden
gemäß einer dritten Ausführungsform Kanalzuweisungstabellen, in denen
die Interferenz angrenzender Kanäle gleichmäßig verteilt ist, vorher
zur Verfügung gestellt und zur Durchführung einer Kanalzuweisung werden
aus der Kanalzuweisungstabelle entnommene Werte eingesetzt.
Gemäß der dritten Ausführungsform werden logische Kanäle
zunächst hierarchisch durch erste und zweite logische Subkanäle dargestellt
und tatsächliche Frequenzkanäle werden durch erste und zweite physikalische
Subkanäle ebenfalls hierarchisch dargestellt. Beispielsweise wird angenommen,
dass 16 Frequenzkanäle f1 bis f16 existieren und 16 logische Kanäle #1
bis #16 mit Hilfe der Frequenzkanäle f1 bis f16 auf Grundlage eines Frequenzsprungschemas
ausgebildet werden.
In diesem Fall zeichnen sich die logischen Kanäle #1 bis #16
durch eine hierarchische Darstellung von (L1, L2) unter Verwendung der ersten und
zweiten logischen Subkanäle L1 und L2 aus. Genauer gesagt werden die logischen
Kanäle #1 bis #1, wie in 18 dargestellt ist, jeweils
durch (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (3, 1), (3,
2), (3, 3), (3, 4), (4, 1), (4, 2), (4, 3) und (4, 4) ausgedrückt. Daher wird,
wenn der logische Subkanal (L1, L2) als z.B. (1, 1) gekennzeichnet ist, der logische
Kanal #1 bestimmt. Wenn der logische Subkanal (L1, L2) beispielsweise als (2, 4)
gekennzeichnet ist, wird der logische Kanal #8 bestimmt.
Außerdem sind die Frequenzkanäle f1 bis f16 durch eine hierarchische
Darstellung von [G1, G2] unter Verwendung der ersten und zweiten physikalischen
Subkanäle G1 und G2 gekennzeichnet. Genauer gesagt werden die Frequenzkanäle
f1 bis f16, wie in 19 gezeigt ist, jeweils durch [1,
1], [1, 2], [1, 3], [1, 4], [2, 1], [2, 2], [2, 3], [2, 4], [3, 1], [3, 2], [3,
3], [3, 4], [4, 1], [4, 2], [4, 3] und [4, 4] ausgedrückt. Wenn daher der physikalische
Subkanal-Kanal [G1, G2] beispielsweise als [1, 1] dargestellt ist, wird der Frequenzkanal
f1 bestimmt. Wenn der sekundäre physikalische Kanal [G1, G2] beispielsweise
als [2, 4] gekennzeichnet ist, wird der Frequenzkanal f8 bestimmt.
Die Zuweisung der auf diese Weise gekennzeichneten logischen Kanäle
und Frequenzkanäle wird mit Hilfe von Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 durchgeführt,
die in den 20A und 20B
gezeigt sind. In diesem Fall ist die Kanalzuweisungstabelle TB1 eine Tabelle zum
Zuweisen der physikalischen Subkanäle G1 an die logischen Subkanäle L1.
Die Nummern in der Tabelle zeigen die Nummern der physikalischen Subkanäle
G1 an. Weiterhin ist die Kanalzuweisungstabelle TB2 eine Tabelle zum Zuweisen der
physikalischen Subkanäle G2 an die logischen Subkanäle L2 und die Nummern
in der Tabelle zeigen die Nummern der physikalischen Subkanäle G2 an.
Die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 werden auf Grundlage tertiärer
M-Serien-Codes erstellt und sind so eingestellt, dass angrenzende Kanäle gleichmäßig
verteilt werden. Beispielsweise können als Kanäle, die sich an angrenzenden
Positionen zu dem logischen Subkanal L1 (oder L2) befinden, wenn dieser 1 beträgt,
die logischen Subkanäle L1 (oder L2) von 2 bis 4 in Betracht gezogen werden.
Wenn alle Kennzahlen tabellarisch dargestellt sind, ist die Häufigkeit, mit
der die logischen Subkanäle L1 (oder L2) = 2 bis 4 an angrenzenden Positionen
zu den logischen Subkanälen L1 (oder L2) = 1 auftauchen, zweimal so hoch wie
für jeden der logischen Subkanäle.
Für den Fall, dass die Frequenzkanäle den logischen Kanälen
unter Verwendung der oben beschriebenen Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 zugewiesen
werden, werden zuerst die Werte zufälliger Zahlen, die in einem vorgeschriebenen
Zufallszahlengenerator erzeugt werden, in den Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2
als Kennzahlen nachgeschlagen. Dann werden die so erhaltenen Werte als Kanalnummern
der physikalischen Subkanäle G1 und G2 verwendet und zur Zuweisung der Frequenzkanäle
an die logischen Kanäle verwendet.
Beispielsweise wird angenommen, dass der Frequenzkanal dem logischen
Kanal #1 zugewiesen wird. In diesem Fall kann der logische Kanal #1 durch (L1, L2)
= (1, 1) unter Verwendung der logischen Subkanäle L1 und L2 ausgedrückt
werden. Nimmt man an, dass eine durch den Zufallszahlengenerator erzeugte zufällige
Zahl 0 beträgt, wird die Zufallszahl mit dem Wert 0 als Kennzahl verwendet,
um in den Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 nachzuschlagen. Dann wird der physikalische
Subkanal G1 = 4 bezüglich des logischen Subkanals L1 = 1 erhalten bzw. der
physikalische Subkanal G2 = 4 wird bezüglich des logischen Subkanals L2 = 1
erhalten. Mit anderen Worten werden die physikalischen Subkanäle (G1, G2) =
(4, 4) den logischen Subkanälen (L1, L2) = (1, 1) zugewiesen.
In diesem Fall wird, da der physikalische Subkanal (G1, G2) = (4, 4) den Frequenzkanal
f16 darstellt, der Frequenzkanal f16 dem logischen Kanal #1 zugewiesen.
Eine Kanalsteuerung zur Durchführung der oben erläuterten
Kanalzuweisung ist in 21 gezeigt. Im Zusammenhang mit
21 bezeichnet das Bezugszeichen 50 im Allgemeinen
eine Kanalsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform. Die Kanalsteuerung
umfasst einen Zufallszahlengenerator mit einem M-Serien-Code-Generator
51 sowie einer Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung 52, eine
logische Kanalsteuerschaltung 53 und einen Speicher 54, in dem
die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 abgelegt sind. Der M-Serien-Code-Generator
51 und die Binär/Dezimal-Umwandlungsschaltung 52, die den
Zufallszahlengenerator bilden, weisen einen Aufbau auf, der dem des M-Serien-Code-Generators
33 und der Binär/Dezimal-Umwand-lungsschaltung 35 ähnelt,
die in 13 dargestellt sind, erzeugen Codes, die aus
den Werten 0, 1, 2 oder 3 bestehen und übertragen die Codes an die logische
Kanalsteuerschaltung 53.
Die logische Kanalsteuerschaltung 53 nutzt die Werte der
Codes g1 als Kennzahlen der Kanalzuweisungstabelle TB1 und TB2. Dann schlägt
die logische Kanalsteuerschaltung die Kennzahlen in den im Speicher 54
abgelegten Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 nach, verwendet die nachgeschlagenen
Werte aus den Tabellen als Werte der physikalischen Subkanäle G1 und G2 und
weist die jeweils durch die sekundären physikalischen Kanäle (G1, G2)
dargestellten Frequenzkanäle f1 bis f16 den logischen Kanälen #1 bis #16
zu. So weist die logische Kanalsteuerschaltung 53 jeden beliebigen der
wie oben beschrieben ausgebildeten logischen Kanäle #1 bis #16 einer Kommunikation
mit einem Kommunikationsendgerät 3 zu. Anschließend informiert
die Kanalsteuerschaltung eine Sendeschaltung 13 nacheinander über
die Kanalnummern der Frequenzkanäle, welche die logischen Kanäle bilden,
denen sie als Kanalinformation S5 zugeordnet sind.
22 zeigt ein Beispiel, in dem die Frequenzkanäle
den logischen Kanälen #1 bis #16 durch das oben beschriebene Kanalzuweisungsverfahren
zugewiesen werden. In diesem Beispiel wird zunächst angenommen, dass der Code
g1 mit dem Wert 0 in einem Zufallszahlengenerator erzeugt wurde. Wenn in den Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2 unter Verwendung des Werts 0 als Kennzahl nachgeschlagen wird, werden
die physikalischen Subkanäle G1 = 4, 1, 2 und 3 jeweils den logischen Subkanälen
L1 = 1, 2, 3, und 4 zugewiesen, und die physikalischen Subkanäle G2 = 4, 1,
2, und 3 werden jeweils den logischen Subkanälen L2 = 1, 2, 3 und 4 zugewiesen.
Daher werden, wie in 22 gezeigt ist, die Frequenzkanäle
f16, f13, f14, f15, f4, f1, f2, f3, f8, f5, f6, f7, f12, f9, f10 und f11 nacheinander
jeweils den logischen Kanälen #1 bis #16 zugewiesen. So wird in der logischen
Kanalsteuerschaltung 53 in den Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 auf
Grundlage der Werte der Codes g1 gemäß dem oben beschriebenen Verfahren
nachgeschlagen, weshalb die Frequenzkanäle f1 bis f16 jeweils den logischen
Kanälen #1 bis #16 zugewiesen werden.
In der Zwischenzeit umfassen Übertragungsdaten, die in dem Mobilfunkkommunikationssystem
übertragen werden sollen, nicht nur Daten mit geringer Geschwindigkeit, wie
z.B. Audiodaten, sondern in den letzten Jahren auch Hochgeschwindigkeitsdaten, wie
z.B. Bilddateien usw. Wenn die Daten mit niedriger Geschwindigkeit übertragen
werden, so wird irgendeiner der oben beschriebenen Frequenzkanäle f1 bis f16
zum Übertragen der Daten mit niedriger Geschwindigkeit verwendet. Wenn Hochgeschwindigkeitsdaten
übertragen werden, so können diese nicht mit Hilfe eines einzelnen Frequenzkanals
übertragen werden. Der Grund dafür ist, dass eine für einen Frequenzkanal
benötigte Bandbreite von der Datengeschwindigkeit der zu übertragenden
Daten abhängt. Daher werden, wenn die Hochgeschwindigkeitsdaten übermittelt
werden, aufeinander folgende Frequenzkanäle, z.B. in etwa vier Frequenzkanäle,
für die Übertragung zugewiesen.
Bei logischen Kanälen für die Übertragung solcher Hochgeschwindigkeitsdaten
wird gemäß der dritten Ausführungsform der logische Kanal, der im
Wesentlichen die logischen Subkanäle L1 und L2 aufweist, nur mit einem oberen
logischen Subkanal L1 gebildet und der physikalische Subkanal G1 wird nur dem logischen
Subkanal L1 zugewiesen. In diesem Fall können die vier aufeinander folgenden
Frequenzkanäle dem logischen Subkanal zur gleichen Zeit zugewiesen werden,
da eine Gruppe aus vier aufeinander folgenden Frequenzkanälen als physikalischer
Subkanal G1 bestimmt wird, wenn lediglich der physikalische Subkanal G1 dem logischen
Subkanal zugeordnet wird.
Nun wird ein Fall betrachtet, in dem beispielsweise zwölf Kanäle
zum Übertragen von Daten mit niedriger Geschwindigkeit von den logischen Kanälen
#1 bis #12 ausgebildet werden und ein Kanal zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten
von den logischen Kanälen #13 bis #16 ausgebildet wird. In diesem Fall werden
die logischen Kanäle #1 bis #12 jeweils durch die logischen Subkanäle
L1 und L2 in üblicher Weise ausgebildet und die logischen Kanäle #13 bis
#16 werden entsprechend nur durch den sekundären logischen Kanal L1 gebildet.
Wenn die logischen Kanäle wie oben erwähnt ausgebildet werden, wird ein
Frequenzkanal jedem der logischen Kanäle #1 bis #12 zugewiesen, da die physikalischen
Subkanäle G1 und G2 den logischen Kanälen #1 bis #12 zugeordnet werden,
und die vier aufeinander folgenden Frequenzkanäle werden
den logischen Kanälen #13 bis #16 zugewiesen, da nur die physikalischen Subkanäle
G1 den logischen Kanälen #13 bis #16 zugewiesen werden. So wird ein Kanal ausgebildet,
der aus diesen vier Frequenzkanälen zusammengesetzt ist.
23 zeigt ein Beispiel, in dem die oben beschriebene
Kanalzuweisung durchgeführt wird. In diesem Beispiel wird zunächst davon
ausgegangen, dass ein Code g1 mit dem Wert 0 vom Zufallszahlengenerator ausgegeben
wird. Wenn dieser Wert 0 als eine Kennzahl zum Nachschlagen in den Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2 verwendet wird, werden die physikalischen Subkanäle G1 = 4, 1,
2 und 3 jeweils den logischen Subkanälen L1 = 1, 2, 3 und 4 zugeordnet und
die physikalischen Subkanälen G2 = 4, 1, 2, und 3 werden jeweils den logischen
Subkanälen L2 = 1, 2, 3 und 4 zugewiesen. Daher werden, wie in 23
gezeigt ist, die Frequenzkanäle f16, f13, f14, f15, f4, f1, f2, f3, f8, f5,
f6 und f7 jeweils den logischen Kanälen #1 bis #12 zugewiesen. Auf der anderen
Seite werden die vier Frequenzkanäle f9 bis f12 den logischen Kanälen
#13 bis #16 zugewiesen, da nur der physikalische Subkanal G1 = 3 den logischen Kanälen
#13 bis #16 zugewiesen wird, die lediglich von dem logischen Subkanal L1 ausgedrückt
werden.
Da, wie oben erwähnt, in der Kanalsteuerung die logischen Kanäle
und die physikalischen Kanäle hierarchisch ausgestaltet sind, können bei
der Übertragung von Hochgeschwindigkeitsdaten die logischen Kanäle lediglich
mit dem oberen logischen Subkanal L1 ausgebildet sein. So kann nur der physikalische
Subkanal G1 dem logischen Subkanal L1 zugewiesen werden, da ein aus einer Vielzahl
von Frequenzkanälen bestehender Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten
auf einfache Weise ausgebildet werden kann.
Wenn der Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten gemäß
dem oben beschriebenen Kanalzuweisungsverfahren ausgebildet wird, kann der Kanal
zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten bisweilen dem Rand des Systemfrequenzbandes
(nachfolgend einfach Rand genannt) zugewiesen sein, die für eine Funkkommunikation
zwischen der Basisstation 2 und dem Kommunikationsendgerät
3 zur Verfügung gestellt wird. Wenn beispielsweise die Kanäle
zum Zeitpunkt, zu dem der logische Subkanal L1 = 4 ist, als Kanal zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitsdaten dienen, wie oben erwähnt, so wird der physikalische
Subkanal G1 = 4 dem logischen Subkanal L1 (siehe 20A
und 20B) zugeordnet, wenn der Wert eines Codes g13
beträgt. Folglich werden, wie in 24A dargestellt,
die Frequenzkanäle f13 bis f16, die sich an der Flanke des Systemfrequenzbereichs
befinden, dem Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten zugeordnet.
Wenn der Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten dem
Rand eines Systemfrequenzbandes (f1 bis F16) auf solche Weise zugewiesen ist, werden
die Hochgeschwindigkeitsdaten durch den Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten
übertragen. So steigt die Menge unnötiger Strahlung, die auf Teile außerhalb
des Systemfrequenzbereichs abgestrahlt wird, an. Als Folge der unnötigen Strahlung
müssen die Schutzfrequenzbänder an beiden Enden des Systemfrequenzbandes
erweitert werden.
In der Kanalsteuerung 50 wird daher beim Ausbilden des Kanals
zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten das Feld der logischen Subkanäle,
die als Kanal zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten in der Kanalzuweisungstabelle
TB1 bestimmt werden, vorher korrigiert, so dass verhindert wird, dass der Kanal
zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten dem Rand des Systemfrequenzbandes
zugeordnet wird. Insbesondere werden, wenn beispielsweise die Kanäle zu der
Zeit, zu der der logische Subkanal L1 = 4 ist, in ähnlicher Weise wie oben
beschrieben als Kanäle zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten bestimmt
werden, dem logischen Subkanal L1 = 4 in den Kennzahlen 1 und
3 entsprechende Teile den Rändern des Systemfrequenzbandes wie in
25 gezeigt zugeordnet. Deshalb werden die den Kanalnummern
entsprechenden Teile von solchen ersetzt, die dem logischen Subkanal L1 =2 entsprechen.
Auf diese Weise wird, wenn der Inhalt der Daten in der Kanalzuweisungstabelle TB1
vorher korrigiert wird, 3 dem physikalischen Subkanal G1 auch dann zugewiesen,
wenn die Kennzahl 3 ist. Entsprechend werden die Frequenzkanäle f9
bis f12, wie in 24B dargestellt, dem Kanal zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitsdaten zugeordnet, und so kann verhindert werden, dass der
Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten dem Rand des Systemfrequenzbandes
zugewiesen wird. Folglich kann die Breite der Schutzfrequenzbänder, die vorher
an beiden Enden des Systemfrequenzbandes hergestellt werden, verringert werden.
Wie in der dritten Ausführungsform beschrieben ist, werden, wenn
die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 vorher zur Verfügung gestellt werden,
und die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 zum Zuweisen der Frequenzkanäle
f1 bis f16 als physikalische Kanäle herangezogen werden, dieselben Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2 auch in der Kanalsteuerung 8A des Kommunikationsendgeräts
3 auf der Empfängerseite vorgesehen, so dass die Kanalsteuerung die
Kanäle erfassen kann, deren Übertragungssignale von der Basisstation
2 unter Bezugnahme auf die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 übertragen
werden.
Wenn der Inhalt der Daten der Kanalzuweisungstabelle TB1 korrigiert
wird, werden daher, wie oben erwähnt, Informationen zu den korrigierten Teilen
an das Kommunikationsendgerät 3 durch einen vorgegebenen, ausschließlich
zur Steuerung verwendeten Kanal übertragen. Wird diese Information vom Kommunikationsendgerät
empfangen, so korrigiert die Kanalsteuerung 8A des Kommunikationsendgeräts
3 auch die entsprechenden Teile der Kanalzuweisungstabellen TB1. So kann
verhindert werden, dass die Empfängerseite irrtümlicherweise Kanäle
zur Korrektur empfangt, auch wenn die Inhalte der Daten der Kanalzuweisungstabelle
TB1 korrigiert werden, um zu verhindern, dass die Kanäle zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitsdaten der Flanke des Systemfrequenzbereichs zugewiesen werden.
In der oben dargestellten Aufbau gemäß der dritten Ausführungsform
werden die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2, in denen die Interferenz angrenzender
Kanäle gleichmäßig verteilt ist, vorher zur Verfügung gestellt.
Dabei wird auf die Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 auf Grundlage der Werte der
im Zufallszahlengenerator (51 und 52) erzeugten Codes g1 Bezug
genommen, so dass die Frequenzkanäle f1 bis f16 als die physikalischen Kanäle
auf Grundlage des Frequenzsprungschemas den logischen Kanälen #1 bis #16 zugeordnet
werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich dieselben logischen Kanäle
stets an benachbarten Positionen auf einer Frequenzachse befinden und die Interferenz
angrenzender Kanäle kann mit dem relativ einfachen Aufbau gemäß der
dritten Ausführungsform auf einen Mittelwert gesetzt werden, da die Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2, in denen die Interferenz angrenzender Kanäle gleichmäßig
verteilt ist, vorbereitet werden und die Frequenzkanäle f1 bis f16 den logischen
Kanälen unter Bezug auf die Kanalzuweisungstabellen zugewiesen werden.
Außerdem werden gemäß der dritten Ausführungsform
die logischen Kanäle #1 bis #16 durch die hierarchischen logischen Subkanäle
L1 und L2 dargestellt und die Frequenzkanäle f1 bis f16 sind durch die hierarchischen
physikalischen Subkanäle G1 und G2 dargestellt. Dann werden unter Bezugnahme
auf die Kanalzuweisungstabelle TB1 die oberen physikalischen Subkanäle G1 den
logischen Subkanälen L1 zugewiesen und unter Bezugnahme auf die Kanalzuweisungstabelle
TB2 werden die unteren sekundären physikalischen Kanäle G2 den sekundären
logischen Kanälen L2 zugewiesen, so dass die Frequenzkanäle f1 bis f16
den logischen Kanälen #1 bis #16 zugeordnet werden. So wird beim Ausbilden
des Kanals zum Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten der obere physikalische
Subkanal G1 lediglich dem logischen Subkanal L1 zugewiesen, so dass der Kanal zum
Übertragen der Hochgeschwindigkeitsdaten ausgebildet werden kann. Folglich
können der Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten und der
Kanal zum Übertragen von Daten mit niedriger Geschwindigkeit systematisch gesteuert
werden.
Außerdem werden beim Ausbilden des Kanals zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitsdaten gemäß der dritten Ausführungsform die
Teile in der Kanalzuweisungstabelle TB1, die dem der Flanke des Systemfrequenzbandes
zugewiesenen Kanal zum Übertragen von Hochgeschwindigkeitsdaten entsprechen,
vorher modifiziert, weshalb verhindert werden kann, dass der Kanal zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitsdaten dem Rand des Systemfrequenzbandes zugeordnet wird.
Entsprechend können die Schutzfrequenzbänder, die vorher an beiden Enden
des Systemfrequenzbandes ausgebildet wurden, verschmälert werden.
In dem oben beschriebenen Aufbau werden die Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2, in denen die Interferenz angrenzender Kanäle gleichmäßig
verteilt ist, vorher zur Verfügung gestellt und die Bezugnahme auf die Kanalzuweisungstabellen
TB1 und TB2 erfolgt auf Grundlage der Werte der Codes g1, die durch die Zufallszahlengeneratoren
(51 und 52) erzeugt werden, so dass die Frequenzkanäle f1
bis f16 als die physikalischen Kanäle den logischen Kanälen #1 bis #16
aufgrund des Frequenzsprungschemas zugeordnet werden. Daher kann verhindert werden,
dass sich dieselben logischen Kanäle stets an benachbarten Positionen auf einer
Frequenzachse befinden und die Interferenz angrenzender Kanäle kann durch den
relativ einfachen Aufbau auf einen Durchschnittswert gelegt werden.
(4) Andere Ausführungsformen
Obwohl gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
die im M-Serien-Code-Generator 33 eingestellten Ausgangswerte für
jede Basisstation verändert werden, um die Schieberegister-Steuersignale S15
zwischen den Basisstationen jeweils unterschiedlich zu erzeugen, und obwohl die
unterschiedlichen Frequenzkanäle den logischen Kanälen für jede Basisstation
zugewiesen werden, muss nicht erst erwähnt werden, dass sich die vorliegende
Erfindung nicht darauf beschränkt, und dass Daten von anderen Anschlüssen
des Schieberegisters 31 des M-Serien-Code-Generators 33 erhalten
und der UND-Schaltung 34 zugeführt werden können, so dass die
Schieberegister-Steuersignale S15, die zwischen den Basisstationen unterschiedlich
sind, erzeugt werden und ähnliche Wirkungen wie die oben erwähnten erzielt
werden können.
Obwohl außerdem gemäß der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform die Frequenzkanäle f1 bis f7 den logischen Kanälen
#1 bis #7 jeweils auf Grundlage von Code-Reihen zugeordnet sind,
die durch Vorverschieben einer Phase nach der anderen der erzeugten M-Serien-Codes
c1 erhalten wurden, wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt ist, und die Phasen der M-Serien-Codes c1 eine nach der anderen
verzögert sein können.
Darüber hinaus werden gemäß der oben beschriebenen
dritten Ausführungsform vierte Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2, in denen
die logischen Subkanäle L1 und L2 zusammen mit den Kennzahlen 4 sind,
miteinander kombiniert, so dass jeder der Frequenzkanäle f1 bis f16 entsprechend
jedem der logischen Kanäle #1 bis #16 zugeordnet wird, wobei nicht erst erwähnt
werden muss, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, und
eine Vielzahl von Kanalzuweisungstabellen, wie z.B. sekundäre, tertiäre,
siebte, achte und fünfzehnte Tabellen wie in den 26
bis 30 gezeigt vorbereitet werden können, und
dass diese Zuweisungstabellen auf geeignete Weise in Abhängigkeit von der Anzahl
der Frequenzkanäle miteinander kombiniert werden können, so dass jeder
der Frequenzkanäle jeweils jedem der logischen Kanäle mit ähnlichen
Effekten wie oben beschrieben zugewiesen werden kann.
Nimmt man in diesem Zusammenhang an, dass die Ordnungszahl der Kanalzuweisungstabellen
N ist, wobei N durch N = 2M – 1 (mit M = 0, 1, 2, ...) ausgedrückt wird,
so kann die Kanalzuweisungstabelle durch Anordnen der N-ten M-Serien-Codes, deren
Phasen eine nach der anderen verschoben sind, erstellt werden, und wenn N durch
N = 2M ausgedrückt wird, kann die Kanalzuweisungstabelle durch Eingeben eines
Codes in eine vorgegebene Position der N-ten M-Serien-Codes und durch Anordnen der
Code-Reihe, deren Phase eine nach der anderen verschoben ist, erstellt werden.
Obwohl außerdem gemäß der oben beschriebenen dritten
Ausführungsform die Werte der von den Zufallszahlengeneratoren (51
und 52) erzeugten Codes g1 als die Kennzahlen verwendet werden und in den
Kanalzuweisungstabellen TB1 und TB2 nachgeschlagen wird, ist die vorliegende Erfindung
nicht darauf beschränkt, und kleinere Kennzahlen können auf einfache Weise
aufeinander folgend nachgeschlagen werden, so dass dieselben Effekte wie in der
dritten Ausführungsform erhalten werden können. Außerdem können
die durch Nachschlagen in den Kanalzuweisungstabellen ausgebildeten logischen Kanäle
in geeigneter Weise wie in der zweiten Ausführungsform zeitlich kombiniert
und schließlich als die logischen Kanäle verwendet werden, so dass ähnliche
Effekte wie in der dritten Ausführungsform realisiert werden können.
Obwohl gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen
außerdem die M-Serien-Codes in der Kanalsteuerung 5A, 40
oder 50 erzeugt werden, und die M-Serien-Codes für die Kanalzuweisung
verwendet werden, wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt ist, und Goldcodes oder andere durch Kombination von M-Serien-Codes
gebildete Codes eingesetzt werden können. Kurz gesagt können bei der Verwendung
von Pseudo-Rausch-Codes, deren Code-Reihen zufällig erscheinen, ähnliche
Effekte wie oben beschrieben erzielt werden.
Wie oben beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung
möglich zu verhindern, dass sich die ersten und zweiten logischen Kanäle
stets nebeneinander auf einer Frequenzachse befinden, so dass die Interferenz angrenzender
Kanäle gemittelt werden kann, wenn die Werte der ersten Pseudo-Rausch-Codes
als Kanalnummern eingesetzt und die physikalischen Kanäle den ersten logischen
Kanälen zugeordnet werden, zweite Pseudo-Rausch-Codes erhalten werden, deren
Phasen im Vergleich zu denen der ersten Pseudo-Rausch-Codes verschoben sind, und
die Werte der zweiten Pseudo-Rausch-Codes als die Kanalnummern verwendet und die
physikalischen Kanäle den zweiten logischen Kanälen zugewiesen werden.
Außerdem kann durch Vorbereiten einer Kanalzuweisungstabelle,
in der eine Interferenz mit benachbarten Kanälen gleichmäßig verteilt
ist, und durch Verwendung von Werten aus der Kanalzuweisungstabelle als Kanalnummern
der physikalischen Kanäle, sowie durch jeweiliges Zuweisen der physikalischen
Kanäle an die Vielzahl der logischen Kanäle verhindert werden, dass sich
dieselben logischen Kanäle stets an benachbarten Positionen auf der Frequenzachse
befinden, so dass die Interferenz angrenzender Kanäle durch einen relativ einfachen
Aufbau auf einen Durchschnittswert gesetzt werden kann.
Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben wurde, ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene
Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, weshalb
die beigefügten Patentansprüche all solche Änderungen und Modifikationen
abdecken, so lange sie über den Umfang der Erfindung nicht hinausgehen.