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Spreizcode Auswahlverfahren unter Berücksichtigung von Orthogonalitätsproblemen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017397D
Original Publication Date: 2000-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-25
Document File: 3 page(s) / 20K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Andreas Falkenberg: AUTHOR

Abstract

Im UMTS Standard wird das CDMA Verfahren (code division multiple access) zur Unterscheidung von aktiven Nutzern verwendet. Es basiert darauf, dass jedem Nutzer ein oder mehrere Spreizcodes zugeordnet und jedes von ihm gesendete oder empfangene Symbol mit diesen Spreizcodes codiert wird. Somit können sich mehrere Nutzer dasselbe Frequenzband teilen und durch Entspreizen der Symbole auch voneinander unterschieden werden. Codes werden anhand eines Codebaums festgelegt, wobei in Abhängigkeit vom Spreizcode eine gewisse Anzahl von nutzbaren Codes zur Verfügung steht. Wenn die Codes durch unterschiedliche Laufzeiten des Signals auf verschiedenen Ausbreitungspfaden gegeneinander verschoben sind, kann die Orthogonalität des Codes verloren gehen. Dieser Effekt tritt im wesentlichen auf, wenn nur eine geringe Anzahl Codes aus dem Codebaum genutzt werden und diese ungeschickt gewählt wurden.

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Information / Kommunikation

Spreizcode Auswahlverfahren unter Berücksichtigung vonOrthogonalitätsproblemen

Idee: Dr. Andreas Falkenberg, Hagen

Im UMTS Standard wird das CDMA Verfahren (code division multiple access) zurUnterscheidung von aktiven Nutzern verwendet. Es basiert darauf, dass jedem Nutzer einoder mehrere Spreizcodes zugeordnet und jedes von ihm gesendete oder empfangeneSymbol mit diesen Spreizcodes codiert wird. Somit können sich mehrere Nutzer dasselbeFrequenzband teilen und durch Entspreizen der Symbole auch voneinander unterschiedenwerden. Codes werden anhand eines Codebaums festgelegt, wobei in Abhängigkeit vomSpreizcode eine gewisse Anzahl von nutzbaren Codes zur Verfügung steht.

Wenn die Codes durch unterschiedliche Laufzeiten des Signals auf verschiedenenAusbreitungspfaden gegeneinander verschoben sind, kann die Orthogonalität des Codesverloren gehen. Dieser Effekt tritt im wesentlichen auf, wenn nur eine geringe Anzahl Codesaus dem Codebaum genutzt werden und diese ungeschickt gewählt wurden.

Da das Problem im UMTS Standard bisher noch nicht berücksichtigt ist, wird im folgendenein Verfahren zur Verbesserung der Aufteilung von Spreizcodes auf die Nutzervorgeschlagen, indem die zu verwendenden Codes im Rahmen einer Prioritätenvergabefestlegt werden. Diese Prioritätenvergabe ist dynamisch und wird zur Laufzeit unterBerücksichtigung der aktuellen Belastung einer Zelle aktualisiert.

Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist jedoch nicht einsetzbar, wenn die Signalezusätzlich zum Spreading auch gescrambelt werden, wie etwa beim 3GPP (Third generationpartnership project).

In Fig. 1 ist der Aufbau des UMTS-Codebaums dargestellt:

Codes werden wie folgt generiert :

Falls m ungerade:� c n,m� � =� c n /2,( m� +1)/2, c n /2,( m� +1)/2

2

1

,

2

,

2

1

,

2

,

+

+

=

m

cn

m

cn

c mn

Siemens Technik Report

Jahrgang 3� Nr. 9� Oktober 2000

- 90 -

Falls m gerade:

_____

c n,m� � =� c n /2,� m /2 , c n /2, m /2

___

Außerdem gilt: c 1,1� = 1 und c x,y� = -c x,y� und n muss als Zweierpotenz darstellbar sein.

Wird ein Code im Baum ausgewählt, so sind alle aus diesem Code erzeugten weiterenCodes mit grösserem Spreizfaktor nicht mehr wählbar, d. h ist� c n,m� � bereits einem Nutzerzugeteilt, dann kann nur ein Code� c o,p� � ausgewählt werden, für den mit n<o nicht gilt:

)1

(� � -

>

o

³� � � mn

p

m

n

o

(1)

Als weitere Bedingung soll gelten, dass ein gewählter Code nicht aus einem bereitsvorhandenen durch eine Permutation hervorgehen soll.

Bezüglich Permutation äquivalente (� º� ) Codes sind:

C i,4n -2� � º� � c i,4n� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � (2)� � � � � � � � � � n ist eine natürliche Zahl.

Ausserdem gilt:

Falls c i,j� � � º� � c i,k� gilt c2i,2j-1� � º� � c2i...