DE10329060B4 - Device and method for measuring the power of base stations in mobile radio receivers - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung
zur Leistungsmessung von mehreren Signalen, die von Basisstationen
abgestrahlt werden, in einem Mobilfunkempfänger, wobei der Mobilfunkempfänger eine
Empfangsschaltung (RF) zur Nutzdatendetektion aufweist, die neben
detektierten Nutzdatensymbolen auch detektierte Symbole der einer
Leistungsmessung zu unterziehenden Signale bereitstellt, und wobei die
Vorrichtung aufweist:
eine der Empfangsschaltung (RF) nachgeschaltete
festverdrahtete, aufgabenspezifische Hardware-Einheit (PMU) zur
Berechnung einer Größe, die
für die
Leistung eines empfangenen Signals charakteristisch ist, auf der
Basis der von der Empfangsschaltung bereitgestellten detektierten Symbole,
wobei die Hardware-Einheit (PMU) ausgelegt ist, im Zeitmultiplex
zur Messung von Leistungen mehrerer der empfangenen Signale betrieben
zu werden, derart, dass die Leistungsmessungen der Signale jeweils
in mehreren Teilschritten ausgeführt
werden und die Hardware-Einheit (PMU) Zwischenspeicher (TEMP_DCM_COMP1/2)
zur temporären
Speicherung von in den Teilschritten berechneten, jeweiligen Zwischenergebnissen
der Leistungsmessungen aufweist.A device for measuring the power of a plurality of signals emitted by base stations in a mobile radio receiver, the mobile radio receiver comprising a payload detection receiving circuit (RF) which, in addition to detected payload symbols, also provides detected symbols of the signals to be subjected to power measurement, and wherein the device comprises:
a hardwired task-specific hardware unit (PMU) downstream of the receiving circuit (RF) for calculating a quantity characteristic of the power of a received signal on the basis of the detected symbols provided by the receiving circuit, the hardware unit (PMU) is designed to be operated in time division multiplex to measure the power of several of the received signals, such that the power measurements of the signals are each performed in several sub-steps and the hardware unit (PMU) buffer memory (TEMP_DCM_COMP1 / 2) for temporarily storing in the Partial steps calculated, respective intermediate results of performance measurements.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Leistungsmessung von mehreren Signalen, die von Basisstationen abgestrahlt werden, in einem Mobilfunkempfänger.The The invention relates to a device and a method for power measurement of several signals emitted by base stations, in a mobile radio receiver.
Mobilfunkstandards der dritten und höheren Generationen sehen eine Überwachung einer Vielzahl von Mobilfunkzellen in Form von Leistungs- und Timing-Messungen vor. Dem liegt zugrunde, dass das Mobilfunk-Netzwerk diese Informationen zur Ermittlung von geeigneten Basisstationen für den Aufbau und den Erhalt einer Funkübertragung benötigt.mobile radio standards the third and higher Generations see a surveillance a large number of mobile radio cells in the form of power and timing measurements in front. This is based on the fact that the mobile network this information to identify suitable base stations for construction and maintenance a radio transmission needed.
Im UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunications System) wird für die Leistungsmessung das über den CPICH-Kanal (Common Pilot Channel) jeder Basisstation übertragene Signal verwendet. Im Regelfall sind mehrere Basisstationen an der Übertragung von Nutzdaten zu einer Mobilstation beteiligt. Diese "aktiven" Basisstationen bilden das sog. "Active Set". Die Mobilstation muss also neben der Demodulation der von diesen Basisstationen erhaltenen Nutzdaten auch die jeweiligen CPICH-Empfangsleistungen der Basisstationen des Active Set ermitteln. Darüber hinaus sind auch die CPICH-Empfangsleistungen von Basisstationen zu messen, die nicht unmittelbar an der Datenübertragung zu der betrachteten Mobilstation beteiligt sind. Diese Basisstationen (beziehungsweise deren zugehörige Zellen) werden als "Monitor Set" bezeichnet.in the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) standard for the Performance measurement over transmit the CPICH (Common Pilot Channel) channel of each base station Signal used. As a rule, several base stations are at the transmission involved in user data to a mobile station. These "active" base stations form the so-called "Active Set. "The mobile station So in addition to the demodulation of those obtained from these base stations Payload also the respective CPICH reception services of the base stations of the Active Set. About that In addition, the CPICH reception services of base stations are also included not directly to the data transfer to the considered Mobile station are involved. These base stations (respectively their associated Cells) are called "monitor Set ".
Gemäß dem UMTS-Standard sollen Leistungsmessdaten für bis zu 32 Zellen im "eigenen" Frequenzband (Intra Frequency) und für bis zu 32 Zellen in anderen UMTS-Frequenzbändern (Inter Frequency) erhoben werden. Die zu überwachenden Zellen werden der Mobilstation vom UMTS-Netzwerk mitgeteilt.According to the UMTS standard should be performance metrics for up to 32 cells in the "own" frequency band (Intra Frequency) and for up to 32 cells in other UMTS frequency bands (Inter Frequency) are collected. The to be monitored Cells are communicated to the mobile station by the UMTS network.
Die Ergebnisse der Leistungsmessungen müssen in regelmäßigen Zeitabständen dem UMTS-Netzwerk berichtet werden. Dies macht es erforderlich, dass die Leistungsmessungen der CPICH-Kanäle der in Frage kommenden Zellen in regelmäßigen Abständen wiederholt werden müssen. Im eigenen Frequenzband (Intra Frequency) können die Leistungsmessungen an Zellen des Active Set und des Monitor Set im Normalbetrieb während der Demodulation der Nutzdaten durchgeführt werden. Bei den anderen Frequenzen, d.h. im Inter-Frequency-Bereich, steht die sogenannte "Compressed-Mode-Lücke" zur Verfügung, in der eine Anpassung an die Frequenzen der Nachbarzellen und eine anschließende Leistungsmessung ausgeführt werden kann.The Results of performance measurements must be submitted to the UMTS network will be reported. This requires that the power measurements of the CPICH channels of the cells in question repeated at regular intervals Need to become. In their own frequency band (Intra Frequency), the power measurements to cells of the Active Set and the Monitor Set in normal operation during the Demodulation of the payload data are performed. By the others Frequencies, i. in the inter-frequency range, the so-called "compressed-mode gap" is available, in an adaptation to the frequencies of neighboring cells and a subsequent Performance measurement executed can be.
Konventionelle Ansätze beruhen darauf, für die Basisstationen des Active Set mehrere parallele unabhängige Leistungsmesseinrichtungen (für jede Basisstation eine) vorzusehen, und für die Basisstationen des Monitor Set ebenfalls mehrere parallele Messeinrichtungen im Empfänger zu implementieren. Die Anzahl der benötigten Leistungsmesseinrichtungen hängt dabei von der im Standard geforderten Auffrischungsrate der Leistungsmessungen für die einzelnen Zellen sowie der schaltungstechnischen Auslegung der Messeinrichtungen ab.conventional approaches based on, for the base stations of the Active Set several parallel independent power measuring devices (for every Base station one) and for the base stations of the monitor Set also several parallel measuring devices in the receiver too to implement. The number of required power measuring devices depends on it from the standard refresh rate of power measurements required for the individual cells and the circuit design of the measuring equipment from.
In
der Schrift
Auch die Schrift US 2003/39222 A1 beschreibt ein Verfahren zur Leistungsmessung in Mobilfunkempfängern, bei welchem in einer Leistungsmesseinheit sequentiell mehrere Kanäle gemessen werden.Also the document US 2003/39222 A1 describes a method for power measurement in mobile radio receivers, in which several channels are sequentially measured in a power measurement unit become.
In der Schrift WO 00/03501 A1 wird ein Verfahren zur Minimierung von Rahmenverlusten während einer Interfrequenz-Suche einer Mobilstation in einem CDMA-System beschrieben, in wel chem die Mobilstation die Basisstation über die geplante Interfrequenz-Suche vorab informiert.In The document WO 00/03501 A1 discloses a method for minimizing Frame losses during an inter-frequency search of a mobile station in a CDMA system described in wel chem, the mobile station, the base station on the planned inter-frequency search informed in advance.
Die
Schrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Leistungsmessung von mehreren Signalen in einem Mobilfunkempfänger zu schaffen, die bei geringem Implementierungsaufwand die von dem Standard vorgegebenen Anforderungen hinsichtlich der Anzahl und Häufigkeit von Leistungsmessungen erfüllt. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Leistungsmessung von mehreren Signalen in einem Mobilfunkempfänger mit den oben genannten Eigenschaften anzugeben.The invention has for its object to provide a device for measuring the power of multiple signals in a mobile radio receiver, the standard requirements with respect to the number and frequency of power measurements he with low implementation costs crowded. Furthermore, the invention aims to provide a method for measuring the power of a plurality of signals in a mobile radio receiver having the above-mentioned characteristics.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The The invention is based task by the Characteristics of the independent claims solved. advantageous Embodiments and developments of the invention are the subject of Dependent claims.
Gemäß Patentanspruch 1 besteht ein erster wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung darin, zur Leistungsmessung eine festverdrahtete, aufgabenspezifische Hardware-Einheit vorzusehen, die an den Ausgang einer Empfangsschaltung angeschlossen ist, welche zur Nutzdatendetektion im Empfänger eingesetzt wird. Die detektierten Symbole der einer Leistungsmessung zu unterziehenden Signale werden also nicht in einer separaten Messeinheit gebildet sondern von der ohnehin im Mobilfunkempfänger vorhandenen Empfangsschaltung zur Nutzdatendetektion bereitgestellt. Ein zweiter wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, dass die festverdrahtete, aufgabenspezifische (dedizierte) Hardware-Einheit zur Berechnung der Leistungsmessgröße im Zeitmultiplex betrieben wird. Eine einzige (physikalisch vorhandene) Hardware-Einheit kann ausreichend sein, um sämtliche im UMTS-Standard geforderten Leistungsmessdaten mit ausreichender Wiederholfrequenz zu generieren. Die Leistungsmessungen der verschiedenen Signale werden dabei jeweils in mehreren Teilschritten ausgeführt und die Hardware-Einheit weist Zwischenspeicher zur temporären Speicherung von in den Teilschritten berechneten, jeweiligen Zwischenergebnissen der Leistungsmessungen auf.According to claim 1, a first essential aspect of the invention is For power measurement, a hard-wired, task-specific hardware unit provided connected to the output of a receiving circuit is, which is used for Nutzdatendetektion in the receiver. The detected Symbols of the signals to be subjected to a power measurement So not in a separate unit but formed by the anyway in the mobile receiver existing receiver circuit provided for Nutzdatendetektion. A second essential aspect of the invention is that the hardwired, dedicated (dedicated) hardware unit operated to calculate the power measured in time division becomes. A single (physically existing) hardware unit can be sufficient to all UMTS standard required power measurement data with sufficient repetition frequency to generate. The power measurements of the different signals are executed in each case in several sub-steps and the hardware unit has latches for temporary storage of calculated in the substeps, respective intermediate results the power measurements on.
Insofern weist die erfindungsgemäße Hardware-Einheit nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nur einen einzigen Signalpfad auf, welcher die Leistungsmessung sämtlicher einer Leistungsmessung zu unterziehenden empfangenen Signale durchführt. Die Leistungsmessvorrichtung ist dadurch mit einem Minimum an Hardware-Aufwand bzw. Chipfläche implementierbar.insofar has the hardware unit according to the invention according to a first advantageous embodiment of the invention only a single signal path, which the power measurement of all performs a power measurement to be subjected received signals. The Power meter is characterized with a minimum of hardware effort or chip area implementable.
Vorzugsweise ist die Empfangsschaltung ein Rake-Empfänger, der wenigstens einen im Zeitmultiplex betriebenen physikalischen Rake-Finger zur Demodulation der mehreren Signale aufweist. Beispielsweise kann ein Rake-Finger zur Demodulation des CPICH-Kanals einer Basisstation eingesetzt werden, um eine Kanalschätzung bezüglich eines bestimmten Ausbreitungspfads zwischen der Basisstation und dem Mobilfunkempfänger durchzuführen (wie allgemein bekannt, werden die über den CPICH-Kanal übertragenen Pilotsymbole in UMTS-Empfängern regelmäßig zum Zwecke einer Kanalschätzung verwendet und hierfür in einem geeignet programmierten Rake-Finger durch Korrelation mit den im Empfänger bekannten CPICH-Symbolen ausgewertet. In der aufgabenspezifischen Hardware-Einheit wird die Leistungsmessgröße nun ebenfalls auf der Basis der detektierten Pilotsymbole des CPICH-Kanals durchgeführt. Die erfindungsgemäße Leistungsmessvorrichtung nutzt somit das Ergebnis einer Demodulation im Rake-Empfänger, die an sich für ganz andere Zwecke (Kanalschätzung) aufgesetzt wurde. Infolge des Zeitmultiplexbetriebs der erfindungsgemäßen aufgabenspezifischen Hardware-Einheit ist diese in einfacher Weise an die zeitgemultiplexte Prozessierung des wenigstens einen physikalischen Rake-Fingers anpassbar.Preferably the receiving circuit is a rake receiver, the at least one time-multiplexed physical rake fingers for demodulation having a plurality of signals. For example, a rake finger used to demodulate the CPICH channel of a base station become a channel estimate in terms of a certain propagation path between the base station and the mobile receiver perform (As is well known, those transmitted over the CPICH channel Pilot symbols in UMTS receivers regularly to Purposes of a channel estimation used and for this in a suitably programmed rake finger by correlation with in the receiver evaluated known CPICH symbols. In the task-specific Hardware unit, the power measurement is now also based on the detected pilot symbols of the CPICH channel. The Power meter according to the invention thus uses the result of a demodulation in the Rake receiver, the in itself for completely different purposes (channel estimation) was set up. As a result of the time-division multiplexing of the task-specific according to the invention Hardware unit, this is in a simple way to the time-multiplexed Processing of the at least one physical rake finger customizable.
Vorzugsweise weist die Hardware-Einheit eine erste Hardware-Schaltung zur Ermittlung eines kohärenten Beitrags zu der zu berechnenden Leistungsmessgröße und eine zweite Hardware-Schaltung zur Ermittlung eines inkohärenten Beitrags zu der zu berechnenden Leistungsmessgröße auf. Durch das Vorsehen dieser beiden Schaltungen lässt sich eine in Bezug auf den Algorithmus variable Berechnung der Leistungsmessgröße erreichen.Preferably The hardware unit has a first hardware circuit for determining a coherent contribution to the power measure to be calculated and a second hardware circuit for detection an incoherent one Contribution to the power measure to be calculated. By providing leaves these two circuits reach a variable in terms of the algorithm calculation of the power measurement.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Realisierung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen digitalen Signalprozessor zur Programmierung der Hardware-Einheit mit Messparametern zur signalspezifischen Parametrisierung der zu berechnenden Leistungsmessgröße auf. Dadurch lässt sich erreichen, dass der digitale Signalprozessor den Prozess zur Berechnung der Leistungsmessgröße sowohl in algorithmischer Hinsicht als auch im Hinblick auf den Zeitablauf steuert beziehungsweise kontrolliert.According to one particularly advantageous implementation, the inventive device a digital signal processor for programming the hardware unit with measuring parameters for signal-specific parameterization of calculating performance measure. By doing so leaves to achieve that the digital signal processor the process for Calculation of the power quantity both in algorithmic terms as well as in terms of timing controls or controls.
Zu diesem Zweck umfassen die Messparameter vorteilhafter Weise einen oder mehrere der folgenden Parameter: eine Identifikationsnummer eines signalspezifischen Leistungsmessungs-Task, eine Angabe über die Anzahl der Symbole, die kohärent (d.h. unter Berücksichtigung der Amplitude und der Phase) in der Hardware-Einheit während eines Leistungsmessungs-Task zu addieren sind, eine Angabe über die Anzahl der bei der kohärenten Addition erhaltenen Resultate, die inkohärent (d.h. unter Berücksichtigung des Betrags der Resultate) während eines Leistungsmessungs-Task in der Hardware-Einheit zu addieren sind, eine Angabe über den Sendemodus der jeweiligen Basisstation und Angaben über den Anfangs- und Endzeitpunkt für eine Rechenaktivität der Hardware-Schaltung. Der digitale Signalprozessor kann somit das Zeitintervall, in dem die Leistungsmessung durchgeführt wird, ebenso bestimmen wie den Zeitbereich für die kohärente und die inkohärente Addition bzw. Integration der detektierten Symbole.For this purpose, the measurement parameters advantageously comprise one or more of the following parameters: an identification number of a signal specific power measurement task, an indication of the number of symbols coherent (ie taking into account amplitude and phase) in the hardware unit during one Power measurement task, an indication of the number of coherent addition results to be incoherently added (ie taking into account the magnitude of the results) during a power measurement task in the hardware unit, an indication of the transmit mode the respective base station and information about the start and end time for a computing activity of the hardware circuit. The digital signal processor can thus determine the time interval in which the power measurement is performed, as well as the time range for the coherent and the inko significant addition or integration of the detected symbols.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Leistungsmessung von mehreren Signalen, die von Basisstationen abgestrahlt werden, in einem Mobilfunkempfänger, werden in einem ersten Schritt in einer zur Nutzdatendetektion vorgesehenen Empfangsschaltung Symbole der einer Leistungsmessung zu unterziehenden Signale detektiert. In einem zweiten Schritt wird eine Größe, die für die Leistung eines empfangenen Signals charakteristisch ist, auf der Basis der von der Empfangsschaltung bereitgestellten detektierten Symbole in einer festverdrahteten, aufgabenspezifischen Hardware-Einheit berechnet. Dabei wird die Hardware-Einheit zur Messung von Leistungen mehrerer empfangener Signale im Zeitmultiplex derart betrieben, dass die Leistungsmessungen der Signale jeweils in mehreren Teilschritten ausgeführt werden und in den Teilschritten berechnete Zwischenergebnisse der Leistungsmessungen jeweils in Zwischenspeichern (TEMP_DCM_COMP1/2) der Hardware-Einheit (PMU) temporär gespeichert werden.at the method according to the invention for power measurement of multiple signals from base stations be radiated in a mobile receiver, in a first Step in a receiving circuit provided for Nutzdatendetektion Symbols of the signals to be subjected to a power measurement detected. In a second step, a size is received for the performance of a Signal is characteristic, on the basis of that of the receiving circuit provided detected symbols in a hard-wired, task-specific hardware unit. Here is the Hardware unit for measuring the performance of several received Signals in time division multiplex operated so that the power measurements the signals are each executed in several sub-steps and intermediate results of the power measurements calculated in the substeps in each case in temporary storage (TEMP_DCM_COMP1 / 2) of the hardware unit (PMU) temporarily get saved.
Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Hardware-Einheit zur Leistungsmessung von Signalen aus Zellen, mit denen eine Nutzdatenaustausch-Verbindung besteht, d.h. den Zellen des Active Set, und zur Leistungsmessung von Signalen aus Zellen, die überwacht werden ohne dass eine Nutzdatenaustausch-Verbindung besteht, d.h. den Zellen des Monitor Set, eingesetzt. Getrennte Hardware-Einheiten zur Durchführung dieser Leistungsmessaufgaben an unterschiedlichen Basisstationen sind also nicht erforderlich.According to one advantageous variant of the method is the hardware unit for power measurement of signals from cells that carry a payload connection exists, i. the cells of the Active Set, and to measure power of signals from cells being monitored are without a Nutzdatenaustausch connection exists, i. the cells of the monitor set, used. Separate hardware units to carry out this power measurement tasks at different base stations are not required.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass die Hard ware-Einheit zur Identifizierung des Scrambling-Codes einer Zelle (beziehungsweise Basisstation) eingesetzt wird. Wie in der Technik bekannt, sendet jede Basisstation einen speziellen "Identifikationscode" aus, der als Scrambling-Code (Verwürfelungs-Code) bezeichnet wird und dem Mobilfunkteilnehmer die eindeutige Erkennung beziehungsweise Identifikation dieser Basisstation ermöglicht. Da der Erkennung/Identifizierung eines Scrambling-Codes algorithmisch gesehen eine Leistungsmessung zugrunde liegt, kann die erfindungsgemäße Hardware-Einheit zusätzlich zu den Leistungsmessungen auch diese Aufgabe übernehmen.A further advantageous embodiment the method according to the invention This is characterized by the fact that the hardware unit for identification the scrambling code of a cell (or base station) is used. As known in the art, each base station transmits a special "identification code" that acts as a scrambling code (Scrambling code) is referred to and the mobile subscriber unambiguous recognition or identification of this base station allows. Since the recognition / identification of a scrambling code algorithmic Seen a performance measurement is based, the hardware unit according to the invention additionally to perform this task also to the performance measurements.
Vorteilhafter Weise werden die in der Hardware-Einheit berechneten Größen in einem Ergebniswertespeicher abgelegt, und der Ergebniswertespeicher wird in regelmäßigen Zeitabständen, insbesondere im Rahmenzeittakt, vom digitalen Signalprozessor ausgelesen. Der digitale Signalprozessor gibt also einerseits durch die Programmierung der Hardware-Einheit die verschiedenen Messaufgaben (Tasks) vor, die von der Hardware-Einheit im Zeitmultiplex gemäß den vorgegebenen Parametern ausgeführt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einem Rahmenzeittakt für vier verschiedene zu überwachende Zellen jeweils eine Messaufgabe (Task) ausgeführt wird und die entsprechenden Ergebniswerte in den Ergebniswertespeicher abgelegt werden. Als Empfangsvorrichtung würde dazu ein einziger zeitgemultiplexter virtueller Rake-Finger verwendet werden. Dieses Vorgehen könnte dann zusätzlich auf alle zeitgemultiplexten virtuellen Rake-Finger ausgedehnt werden. Indes ist das Auslesen des Ergebniswertespeichers zeitlich gesehen unabhängig von der Task-bezogenen Programmierung der Hardware-Einheit (d.h. beispielsweise unabhängig von den einzelnen Zeitdauern der ausgeführten Tasks). Man kann beispielsweise das Auslesen des Ergebniswertespeichers an der Rahmenzeitdauer orientieren. Im Signalprozessor werden die Einzelergebniswerte zwischengespeichert, bis diese gemäß dem Aktualisierungszeitintervall, das seitens des Standards oder des Mobilfunknetzes für die Rückmeldung von aktualisierten Leistungs messwerten den Mobilteilnehmern eingeräumt wird, an die Basisstation berichtet werden.Favorable Way, the quantities calculated in the hardware unit become one Result value memory stored, and the result value memory is at regular intervals, in particular in the frame time clock, read by the digital signal processor. Of the Thus, on the one hand, digital signal processors are available through programming the hardware unit the different measuring tasks, that of the hardware unit in time division according to the given Parameters executed become. For example, it may be provided that in a frame time clock for four various to be monitored Cells each a measuring task is executed and the corresponding Result values are stored in the result memory. When Receiving device would a single time-multiplexed virtual rake-finger used become. This approach could then in addition extended to all time-multiplexed virtual rake fingers. However, the reading of the result value memory is temporally seen independently from the task-related programming of the hardware unit (i.e. independently from the individual durations of the executed tasks). You can, for example orient the reading of the result value memory at the frame time period. In the signal processor, the individual result values are buffered until these according to the update time interval, that on the part of the standard or the mobile network for the feedback updated performance metrics are given to mobile subscribers, be reported to the base station.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigt:The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference closer to the drawings explains; in these shows:
Der
Rake-Empfänger
besteht in dem hier betrachteten Beispiel aus einem einzigen Rake-Finger
RF mit zwei parallel angeordneten Code-Demodulatoren. Er wird deshalb
als DC-(Dual Code-)Rake-Finger RF bezeichnet. Der Aufbau des DC-Rake-Fingers
ist bekannt. Der DC-Rake-Finger RF weist eingangsseitig ein Register
REG auf, dem ein Interpolator TVI (TVI: Time Variant Interpolator)
nachgeschaltet ist. Das Ausgangssignal des Interpolators TVI wird
zwei parallel angeordneten Korrelatoren (Multiplizierern) DE_SCR
zugeleitet, die eine Entschachtelung mit dem Basisstations-individuellen
Scrambling-Code vornehmen. Den beiden Korrelatoren DE_SCR sind zwei
weitere parallel angeordnete Korrelatoren (Multiplizierer) DE_CHAN
nachgeschaltet. Die Korrelatoren DE_CHAN nehmen eine Entspreizung
mit dem Kanal-individuellen Channelization-Code vor. Im Signalweg
hinter jedem Korrelator DE_CHAN befindet sich ein Integrierer INT,
welcher eine Integration der in den Korrelatoren DE_SCR und DE_CHAN
entspreizten Chips über
eine Symbolzeitdauer vornimmt. Hierzu werden die Integrierer INT
mit den jeweiligen Spreizfaktoren sf1 bzw. sf2 der zu demodulierenden
Kanäle
angesteuert. Die Spreizfaktoren sf1 bzw. sf2 geben die (Kanal-spezifische)
Anzahl von Chips innerhalb eines Symbols an und werden durch den
verwendeten Channelization-Code bestimmt. Die in den Integrierern
INT gebildeten Symbole werden in jeweiligen Ausgangsspeichern STO
zwischengespeichert. Ein Multiplexer PAR2SER wählt einen der beiden Ausgänge
Die
Funktionsweise eines Rake-Empfängers
ist bekannt und wird im Folgenden nur kurz angesprochen:
Im
Mobilfunk unterliegen Funksignale der Mehrwege-Ausbreitung, was
zur Folge hat, dass am Empfänger mehrere
Empfangssignalversionen eines gesendeten Signals auftreten, die
zeitlich zueinander verschoben und unterschiedlich abgeschwächt sind.
Das Funktionsprinzip eines Rake-Empfängers beruht darauf, die Empfangssignalversionen
getrennt auszuwerten und zeitrichtig zu überlagern. Hierfür müssen die
Verzögerungszeiten
("Delays") der unterschiedlichen
Signalversionen im Empfänger
geschätzt
und bei der Demodulation der Signalversionen im Rake-Finger berücksichtigt
werden. Die Verzögerungszeit
des Ausbreitungswegs des vom Hochfrequenzteil (nicht dargestellt)
gelieferten Empfangssignal, welches von einer Antenne empfangen,
von einem Eingangsfilter bandbreitenbegrenzt, von einer Mischstufe
ins Basisband heruntergemischt und von einem Analog-Digital-Wandler
(nicht darge stellt) mit einer ausreichend hohen Abtastfrequenz (mindestens die
2-fache Chip-Rate) abgetastet wird und in dem DC-Rake-Finger RF
demoduliert werden soll, wird zu diesem Zweck vor der Einspeisung
in den DC-Rake-Finger RF kompensiert. In der Praxis wird diese Finger-spezifische
Verzögerungskompensation
dadurch erreicht, dass die von dem Analog-Digital-Wandler ausgegebenen Abtastwerte
in einen Speicher (nicht dargestellt) eingelesen und für jeden
Rake-Finger mit der Finger-spezifischen Zeitverzögerung wieder ausgelesen werden.
Bei den in
In mobile radio signals are subject to multipath propagation, which has the consequence that at the receiver more received signal versions of a transmitted signal occur, which are temporally shifted from each other and attenuated differently. The functional principle of a Rake receiver is based on the fact that the receive signal versions are evaluated separately and overlaid in the correct time. For this purpose, the delay times ("delays") of the different signal versions in the receiver must be estimated and taken into account in the demodulation of the signal versions in the rake finger. The delay time of the propagation path of the high-frequency part (not shown) received signal received from an antenna bandwidth limited by an input filter, mixed down from a mixer to baseband and by an analog-to-digital converter (not illustrated sets) with a sufficiently high sampling frequency ( at least twice the chip rate) is sampled and in the DC rake finger RF is to be demodulated, is compensated for this purpose before feeding into the DC rake finger RF. In practice, this finger-specific delay compensation is accomplished by reading the samples output from the analog-to-digital converter into memory (not shown) and reading them out for each rake finger with the finger-specific time delay. At the in
In dem (optionalen) Interpolator TVI wird eine Interpolation der Abtastwerte zur Nachregelung des optimalen Abtastzeitpunktes vorgenommen. Bei dieser Interpolation wird aus z.B. zwei Abtastwerten, die mit doppelter Chip-Rate im Analog-Digital-Umsetzer erzeugt wurden, ein Abtastwert pro Chip am optimalen Abtastzeitpunkt berechnet. Dadurch wird eine zeitliche Feinjustierung des DC-Rake-Fingers RF im Zeitbereich kleiner als die Chipzeitdauer erzielt.In the (optional) interpolator TVI is an interpolation of the samples to readjust the optimum sampling time made. at this interpolation is made e.g. two samples, with double Chip rate in the analog-to-digital converter were generated, one sample per chip at the optimum sampling time calculated. This will result in a fine timing of the DC rake finger RF achieved in the time domain less than the chip time.
In den Korrelatoren DE_SCR und DE_CHAN wird die Entspreizung bzw. Entschachtelung mit dem verwendeten Spreizcode (welcher sich aus dem Channelization-Code und dem Scrambling-Code zusammensetzt) durchgeführt. Da beide Code-Komponenten des DC-Rake-Fingers RF Signale demodulieren, die über den selben Ausbreitungsweg erhalten wurden, sind die in den Korrelatoren DE_SCR verwendeten Basisstations-spezifischen Scrambling-Codes identisch. Die Kanalseparierung erfolgt in den Korrelatoren DE_CHAN. Beispielsweise kann der eine Korrelator DE_CHAN den UMTS-Kanal P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel) demodulieren, während der andere Korrelator DE_CHAN den UMTS-Kanal CPICH (Common Pilot Channel) demoduliert. Die im UMTS-Standard vorgesehenen physikalischen Kanäle sind in der Spezifikation 3GPP TS 25.211 V4.2.0 (2001-09) definiert. Jeder physikalische Kanal ist durch einen bestimmten Channelization-Code definiert.In the correlators DE_SCR and DE_CHAN become despreading or deinterleaving with the used spreading code (which results from the channelization code and the scrambling code). Because both code components of the DC rake finger RF signals demodulate over the the same propagation path are those in the correlators DE_SCR used base station-specific scrambling codes identically. The channel separation takes place in the correlators DE_CHAN. For example For example, the one correlator DE_CHAN can control the UMTS channel P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel) while the other correlator DE_CHAN demodulated the UMTS channel CPICH (Common Pilot Channel). The im UMTS standard provided physical channels are in the specification 3GPP TS 25.211 V4.2.0 (2001-09). Every physical channel is defined by a specific channelization code.
Nach
der bereits beschriebenen Symbolbildung in den Integrierern INT
werden die jeweiligen Symbole entsprechend der jeweiligen Symbolzeitdauer
(vorgegeben durch die Spreizfaktoren sf1 und sf2) gebildet und stehen
an den Ausgängen
Wie im Folgenden noch näher beschrieben, wird der DC-Rake-Finger RF im Zeitmultiplex für die Demodulation verschiedener Ausbreitungswege benutzt. Das heisst, dass physikalisch allein dieser eine DC-Rake-Finger RF vorhanden ist, welcher mittels Zeitmultiplexierung zur Demodulation von über sämtliche Ausbreitungswege übertragenen Signalen genutzt wird. Durch die Zeitmultiplexierung des DC-Rake-Fingers RF werden also die weiteren benötigten Rake-Finger in Form "virtueller" Rake-Finger generiert.As in the following even closer described, becomes the DC rake finger RF in time division for uses the demodulation of different propagation paths. This means, that physically alone this one DC rake finger RF exists which is by means of time division multiplexing for the demodulation of all Transmitted propagation paths Signals is used. By time-multiplexing the DC rake finger RF will be the other needed Rake fingers generated in the form of "virtual" rake finger.
Aufgrund des Zeitmultiplexbetriebs des DC-Rake-Fingers RF müssen in den Integrierern INT erhaltene Zwischenergebnisse für jeden virtuellen DC-Rake-Finger RF zwischengespeichert und im nächsten Multiplexzyklus für denselben virtuellen DC-Rake-Finger RF wieder verfügbar sein. Diese Aufgabe wird durch den Speicher TEMP_DCINTR (Temporary DC-Rake-Integration-Buffer) wahrgenommen.by virtue of of time division multiplexing of the DC rake finger RF must be in the integrators INT obtained intermediate results for each virtual DC rake finger RF cached and in the next multiplex cycle for the same virtual DC rake finger RF available again be. This task is handled by the memory TEMP_DCINTR (Temporary DC rake integration buffer) perceived.
Am Ausgang des DC-Rake-Fingers RF ist eine Antennen-Entkopplungseinheit A_DEC angeschlossen. Die Antennen-Entkopplungseinheit A_DEC wird nur im Fall einer senderseitigen Antennen-Diversität (in UMTS: die Verwendung von zwei Sendeantennen) benötigt, um die Antennen-spezifischen Signalanteile zu trennen. Dies wird später noch näher erläutert.At the Output of the DC rake finger RF is an antenna decoupling unit A_DEC connected. The antenna decoupling unit A_DEC becomes only in the case of a transmitter-side antenna diversity (in UMTS: the use from two transmit antennas), to separate the antenna-specific signal components. this will later even closer explained.
Der
Antennen-Entkopplungseinheit A_DEC ist ein Modul zur Leistungsmessung
Das
Modul
Das
Modul
Das
Modul
Der
DSP steht über
einen Datenbus
- r:
- Nummer des virtuellen DC-Rake-Fingers RF. Z.B. können 32 virtuelle (zeitgemultiplexte) DC-Rake-Finger RF mit r = 1, ..., 32 vorgesehen sein;
- task_no(r):
- Nummer des aktuellen Task des DC-Rake-Fingers RF der Nummer r;
- mode(task_no(r),r):
- senderseitiger Übertragungsmodus des Signals, das der DC-Rake-Finger RF der Nummer r während der Abarbeitung der Task der Nummer task_no(r) demoduliert; in UMTS gibt es den sogenannten "Normal Mode" ohne senderseitige Antennendiversität und den T×Div-Mode (Transmit Diversity Mode) mit senderseitiger Antennendiversität. Der Übertragungsmodus kann für jeden DC-Rake-Finger r und für jede Task-Nummer task_no(r) unterschiedlich sein. Beispielsweise kann der DC-Rake-Finger RF der Nummer r mit zwei Tasks betrieben werden: im Task 1 soll eine Leistungsmessung innerhalb einer Zelle × im Normal Mode durchgeführt werden, im Task 2 soll eine Leistungsmessung innerhalb der Zelle y im T×Div-Mode durchgeführt werden;
- t_coh(task_no(r),r):
- gibt an, wieviel CPICH-Symbole kohärent, d.h. komplexwertig unter Berücksichtigung von Amplitude und Phase, in dem Datenpfad MEAS_DC_COH addiert werden sollen. In der Regel sollen zwei, vier oder acht CPICH-Symbole integriert werden;
- t_incoh(task_no(r),r):
- gibt an, wieviel Resultate
der kohärenten
Integration inkohärent
(d.h. als Summe von Betragsquadraten der kohärenten Resultate) in dem Datenpfad
MEAS_DC_INCOH aufintegriert werden sollen. In der Regel gilt t_coh·t_incoh ≤ 32 CPICH-Symbole.
Da ein Zeitschlitz im UMTS-Standard
10 CPICH-Symbole jeweils einer Zeitdauer von 256 Chips enthält, wird in etwa über die Länge von drei Zeitschlitzen, d.h. über 3 × 566 μs, integriert.
- r:
- Number of the virtual DC rake finger RF. For example, 32 virtual (time division multiplexed) DC rake fingers RF with r = 1, ..., 32 may be provided;
- task_no (r):
- Number of the current task of the DC rake finger RF of the number r;
- mode (task_no (r), r):
- transmitter-side transmission mode of the signal which the DC rake finger RF of the number r demodulates during the execution of the task task_no (r) task; In UMTS there is the so-called "Normal Mode" without transmitter-side antenna diversity and the T × Div mode (Transmit Diversity Mode) with transmitter-side antenna diversity. The transmission mode can be different for each DC rake finger r and for each task number task_no (r). For example, the DC rake finger RF of the number r can be operated with two tasks: in task 1 a power measurement is to be performed within one cell × in normal mode, in task 2 a power measurement is to be performed within cell y in T × div mode be performed;
- t_coh (task_no (r), r):
- Indicates how many CPICH symbols should be added coherently, ie complex-valued taking into account amplitude and phase, in the data path MEAS_DC_COH. As a rule, two, four or eight CPICH symbols should be integrated;
- t_incoh (task_no (r), r):
- indicates how many results of the coherent integration should be integrated incoherently (ie as the sum of absolute squares of the coherent results) in the data path MEAS_DC_INCOH. As a rule, t_coh · t_incoh ≤ 32 CPICH symbols. As a time slot in the UMTS standard
10 CPICH symbols each having a duration of 256 chips is integrated over approximately the length of three time slots, ie over 3 × 566 μs.
Zum
Zeitpunkt einer Umprogrammierung des Moduls
Ab
diesem Zeitpunkt wird die Prozessierung in dem Modul
Die
Steuerungs-Pipeline CONTROL_PIPE greift über eine Datenverbindung
Die
Parameter der Steuerungs-Pipeline CONTROL_PIPE in dem Modul
- symbol_count:
- gibt eine laufende
Nummer des aktuell am Ausgang
3 des DC-Rake-Fingers RF bereitstehenden Symbols im Zeitrahmen (Frame) der aktuell detektierten Basisstation an; - task_init(r):
- gibt an, zu welchem
Zeitpunkt in dem DC-Rake-Finger
RF der Nummer r eine bestimmte Demodulationsaufgabe beginnt. Zu
diesem Zeitpunkt stehen gemäß dieser
Demodulationsaufgabe demodulierte Symbole am Ausgang
3 des DC-Rake-Fingers RF zur Verfügung.
- SYMBOL_COUNT:
- gives a serial number of the currently on the output
3 the DC rake finger RF available symbol in the time frame (frame) of the currently detected base station; - task_init (r):
- indicates at which time in the DC rake finger RF of number r a certain demodulation task begins. At this time, according to this demodulation task, demodulated symbols are present at the output
3 of DC rake finger RF available.
Die von der externen Steuerungs-Pipeline DC_RAKE_CONTROL_PIPE bereitgestellten Parameter stammen ebenfalls vom DSP. Sie wurden für die Programmierung des DC-Rake-Fingers RF vom DSP ausgegeben und sind in hier nicht dargestellten weiteren Parameterspeichern abgelegt.The provided by the external control pipeline DC_RAKE_CONTROL_PIPE Parameters also come from the DSP. They were for programming of the DC rake finger RF output from the DSP and are not in here stored stored further parameter memories.
Die
Steuerungs-Pipeline CONTROL_PIPE steht über eine Datenverbindung
Zur Vereinfachung der Schreibweise werden im Folgenden die in Klammern gesetzten Argumente der Parameter fortgelassen.to Simplification of the spelling will be given below in brackets omitted arguments of the parameters omitted.
Im Fall des T×Div-Modus sendet die Antenne 1 der betrachteten Basisstation die CPICH-Symbole symbant1 k moduliert mit der Sequenz A,A,A,A,A,A... aus. Die von der Sendeantenne 2 ausgesendeten Symbole symbant2 k werden mit der Sequenz A,–A,–A,A, A,–A,–A,A,A,–A,–A,A,... (beginnend mit dem Frame-Beginn der aktuell empfangenen Basisstation) moduliert. Dabei ist A = 1 + j, wobei j die imaginäre Einheit ist.In the case of the T × Div mode, the antenna 1 of the base station under consideration transmits the CPICH symbols symb ant1 k modulated with the sequence A, A, A, A, A, A .... The symbols symb ant2 k emitted by the transmitting antenna 2 are labeled with the sequence A, -A, -A, A, A, -A, -A, A, -A, -A, A, ... (starting with the frame start of the currently received base station). Here A = 1 + j, where j is the imaginary unit.
Das
empfangene Symbol r(k) im T×DiV-Modus
ergibt sich aus einer Überlagerung
der Anteile der Antenne 1 und der Antenne 2:
Dabei bezeichnen h1 bzw. h2 die Kanalkoeffizienten eines Ausbreitungsweges von Antenne 1 bzw. von Antenne 2 zum Mobilfunkempfänger. Der auf Antenne 1 zurückgehende Beitrag für r(k) wird durch eine Addition von zwei aufeinander folgenden empfangenen Symbolen erhalten: r(k) + r(k + 1) = 2·h1·A. Der auf die Antenne 2 zurückgehende Beitrag für r(k) wird durch eine Subtraktion von zwei aufeinander folgenden Symbolen erhalten: r(k) – r(k + 1) = 2·h2·A. Das Modulationsmuster +,–,–,+ für die Antenne 2 ist in dem Antennenmusterspeicher ANT2-PATTERN abgelegt und steuert den Invertierer INV an. Voraussetzung für die angegebenen Formeln ist die richtige Referenzierung der verwendeten CPICH-Symbole bzgl. des Frame-Beginns der betreffenden Basisstation. Zu diesem Zweck dient der Parameter symbol_count.there h1 and h2 respectively denote the channel coefficients of a propagation path from antenna 1 or from antenna 2 to the mobile radio receiver. Of the going back to antenna 1 Contribution for r (k) is received by adding two consecutive ones Symbols get: r (k) + r (k + 1) = 2 · h1 · A. The on the antenna 2 declining Contribution for r (k) is a subtraction of two consecutive Symbols get: r (k) - r (k + 1) = 2 · h2 · A. The Modulation pattern +, -, -, + for the antenna 2 is stored in the antenna pattern memory ANT2-PATTERN and controls the inverter INV. Prerequisite for the specified formulas is correct referencing of the CPICH symbols used with respect to the frame start of the respective base station. To this end the parameter symbol_count serves.
Im
Normal Mode (ohne senderseitige Antennendiversität) wird jedes einlaufende Symbol
r(k) mit A* (* bezeichnet die komplexe Konjugation)
im Multiplizierer MULT multipliziert und über die Datenleitung
Im
T×Div-Modus
wird nach einer Multiplikation des Symbols mit dem Wert A* das Symbol mit dem Modulationsmuster +,–,–,+ der
Antenne 2 multipliziert. Die invertierten bzw. nicht invertierten
Symbole werden einerseits in dem Pufferspeicher BF zwischengespeichert
und anschließend
an den Multiplexer MUX2 ausgegeben und andererseits direkt über die
Datenverbindung
Die
Antennen-Entkopplungseinheit A_DEC wird über die Parameter r, main_counter,
symbol_count und symb_vld angesteuert. Gemäß
- symb_vld:
- gibt an, wann ein CPICH-Symbol vollständig integriert wurde und fertig zur Weiterverarbeitung ist; diese Angabe wird benötigt, da in dem Multiplizierer MULT keine Zwischenergebnisse von dem Integrierer INT, sondern allein die fertig integrierten Symbole multipliziert werden sollen;
- main_counter:
- gibt den Systemtakt (oder gegebenenfalls den Chiptakt oder den 4-fach Chiptakt) an. Wie noch näher erläutert, wird beispielsweise mit einem Systemtakt von 124.8 MHz gearbeitet.
- symb_vld:
- indicates when a CPICH symbol has been fully integrated and ready for further processing; this information is required because in the multiplier MULT no intermediate results from the integrator INT but only the fully integrated symbols are to be multiplied;
- main_counter:
- indicates the system clock (or if applicable, the chip clock or the 4-fold chip clock). As will be explained in more detail, for example, a system clock of 124.8 MHz is used.
Der Parameter symbol_count wird benötigt, um die Antennenmodulationssequenz A,–A,–A,A bzw. ihre zyklischen Vertauschungen A,-A,A,-A bzw. –A,A,A,–A entsprechend der Zeitrahmenlage zuordnen zu können.Of the Parameter symbol_count is needed to the antenna modulation sequence A, -A, -A, A and their cyclic permutations A, -A, A, -A and -A, A, A, -A respectively to allocate the time frame situation.
Im
Folgenden wird die Leistungsmesseinheit PMU anhand von
Die
Leistungsmesseinheit PMU führt,
wie bereits erwähnt,
eine kohärente
und eine inkohärente
Integration der über
die Datenverbindung
Zunächst erfolgt
eine kohärente
Summation über
t_coh Symbole in Akkumulatoren ACCU_R und ACCU_I, getrennt nach
Real- und Imaginärteil.
Da die Leistungsmesseinheit PMU im Zeitmultiplex betrieben wird – dies erlaubt
es, die vom zeitgemultiplexten DC-Rake-Finger RF gelieferten Symbole
ohne Demultiplexierung weiterzuverarbeiten – müssen die Zwischenergebnisse
der Akkumulation in Speichern abgelegt und zum durch den Multiplexbetrieb
gegebenen Zeitpunkt zur Weiterführung
der Akkumulationsberechnung abgerufen werden. Hierzu dienen die
beiden Speicher TEMP_DCM-COMP1/2. Da mit dem DC-Rake-Finger RF gleichzeitig
zwei CPICH-Kanäle
demoduliert werden können,
dient der Speicher TEMP_DCM_COMP1 zur Zwischenablage von Akkumulationsergebnissen,
die von der ersten Komponente (Ausgang
Im Folgenden wird in beispielhafter Weise angenommen, dass der physikalische DC-Rake-Finger RF mit 32-fachem Zeitmultiplex betrieben wird. Die beiden Speicher TEMP_DCM_COMP1/2 benötigen dann jeweils einen Speicherbereich von mindestens 32 (Anzahl der virtuellen DC-Rake-Finger) ·2 (Anzahl der Sendeantennen) ·2 (Zwischenergebnisse sind komplexwertig) ·12 (Wortbreite eines Zwischenergebnisses) Bit = 1536 Bit.in the It is assumed below by way of example that the physical DC rake finger RF is operated with 32-times time division multiplex. The Both memory TEMP_DCM_COMP1 / 2 then each require a memory area of at least 32 (number of virtual DC rake fingers) x 2 (number the transmit antennas) · 2 (Intermediate results are complex) · 12 (word length of an intermediate result) Bit = 1536 bits.
Sobald
sämtliche
benötigten
Symbole kohärent
akkumuliert sind, was mit dem Signal t_coh_expired angezeigt wird,
werden die Akkumulationsergebnisse durch Umschalten des Multiplexers
MEAS_MUX1 den Eingängen
In einem der Quadrier- und Addiereinheit SQR&ADD nachgeschalteten Akkumulator ACCU_ANT1/2 werden die Betragsquadrate der kohärent gewonnenen Integrationsergebnisse für die beiden An tennenbeiträge addiert, wodurch für jede Komponente jedes virtuellen DC-Rake-Fingers RF ein Wert der Form erhalten wird. Wie später noch gezeigt wird, ist es auch möglich, die Leistungsmessgrößen für die beiden Antennen getrennt auszugeben. Ein ausgangsseitig vorgesehener Stellenverschieber SHIFT führt eine Normierung des Ergebnisses in Abhängigkeit von der Anzahl der integrierten Symbole durch.In an accumulator ACCU_ANT1 / 2 connected downstream of the squaring and adding unit SQR & ADD, the absolute squares of the coherently obtained integration results for the two antenna contributions are added, whereby for each component of each virtual DC rake finger RF a value of the form is obtained. As will be shown later, it is also possible to output the power measurements for the two antennas separately. An output side shift shifter SHIFT performs a normalization of the result as a function of the number of integrated symbols.
Der verbleibende Berechnungsschritt – die inkohärente Akkumulation der Betragsquadratsummen – wird in dem Datenpfad MEAS_DC_INCOH ausgeführt.Of the remaining calculation step - the incoherent accumulation of absolute sums of squares - is in the data path MEAS_DC_INCOH.
Die Akkumulation erfolgt mittels des Akkumulators ACCU, wobei aufgrund des Zeitmultiplexbetriebs dem Akkumulator ein Multiplexer MEAS_MUX2 vorgeschaltet und ein Multiplexer MUX4OUT nachgeschaltet ist, welche jeweils mit dem temporären Zwischenwertspeicher TEMP_MEAS_RAM in Datenverbindung stehen. Der Zwischenwertspeicher TEMP_MEAS_RAM wird über den Multiplexer MUX4OUT mit Akkumulations-Zwischenergebnissen gespeist. Benötigt wird ein Speicherbereich von mindestens 32 (Anzahl der virtuellen DC-Rake-Finger) ·2 (Anzahl der Komponenten des DC-Rake-Fingers RF) ·20 (Wortbreite des Eingangswertes) Bit = 1280 Bit. Nach einer Anzahl von t_incoh inkohärenten Akkumulationsschritten wird das Akkumulationsergebnis in einer Stufe SCALE/SHIFT durch eine Stellenverschiebung skaliert und an den Ergebniswertespeicher SY_BUF ausgegeben.The Accumulation takes place by means of the accumulator ACCU, due to of the time division multiplexing the accumulator, a multiplexer MEAS_MUX2 upstream and a multiplexer MUX4OUT is connected downstream, which each with the temporary Intermediate value memory TEMP_MEAS_RAM are in data connection. Of the Intermediate value memory TEMP_MEAS_RAM is sent via the multiplexer MUX4OUT fed with accumulation intermediate results. Is needed a memory area of at least 32 (number of virtual DC rake fingers) x 2 (number the components of the DC rake finger RF) · 20 (word width of the input value) Bit = 1280 bits. After a number of t_incoh incoherent accumulation steps the accumulation result is passed through in a SCALE / SHIFT stage Scales a job offset and to the result value memory SY_BUF output.
Zum
besseren Verständnis
des Zeitmultiplex-Betriebs der Leistungsmesseinheit PMU wird zunächst der
Zeitmultiplex-Betrieb des DC-Rake-Fingers RF anhand
Im
oberen Teil der
Innerhalb
eines Zeitmultiplex-Zyklus (130 Systemtakte) sollen 32 virtuelle
DC-Rake-Finger RF betrieben werden. Folglich werden in jedem Multiplex-Zyklus
(4 Chips) jedem DC-Rake-Finger
RF 4 Systemtakte zugeordnet. Dies ist im unteren Teil der
Der
physikalische DC-Rake-Finger RF besteht aus zwei Komponenten. Daher
werden jeder Komponente jedes zeitgemultiplexten (virtuellen) DC-Rake-Fingers
RF genau zwei Systemtakte zugeordnet, in denen die Berechnungsprozedur
der Leistungsmessung in Pipeline-Verarbeitung erfolgt. Dies ist
in der
Da
innerhalb von 4 Chips jede Komponente der 32 virtuellen DC-Rake-Finger
RF "bedient" wird, wird innerhalb
von 4 Chips die Abarbeitung der ankommenden CPICH-Symbole aller
virtuellen DC-Rake-Finger RF erledigt. Da CPICH-Symbole jedoch nur
im 256-Chip-Raster verfügbar
sind (der Spreizfaktor sf des CPICH-Kanals beträgt 256), ist eine Symbolbildung
innerhalb eines Zeitmultiplex-Zyklus nicht möglich. Da die zu überwachenden
Zellen des Monitor Set jedoch keine Zeitkorrelation zueinander haben,
könnten
im nächsten
4-Chip-Intervall von anderen virtuellen DC-Rake-Fingern CPICH-Symbole
einer anderen überwachten
Monitorzelle demoduliert und dem Modul zur Leistungsmessung
Anhand
Ein
weiterer Gesichtspunkt ist die Task-bezogene Programmierung der
in
Die Task-bezogene Steuerung der Leistungsmesseinheit PMU erfolgt in Abhängigkeit von den Parametern r, task_no, mode, t_coh, t_incoh, task_init unter Steuerung des Zustandsgenerators FSM.The Task-related control of the power measuring unit PMU takes place in dependence from the parameters r, task_no, mode, t_coh, t_incoh, task_init under Control of the state generator FSM.
Wie
aus
Beim Auftreten des Flag task_init werden interne Register des Zustandsgenerators FSM zurückgesetzt und die internen Zähler COUNTERS zur Erzeugung der Signale t_coh_expired, t_incoh_expired initialisiert. Diese bedeuten:
- t_coh_expired:
- gibt an, wann die Zeit für die kohärente Integration abgelaufen ist;
- t_incoh_expired:
- gibt an, wann die Zeit für die inkohärente Integration abgelaufen ist.
- t_coh_expired:
- indicates when the time for coherent integration has expired;
- t_incoh_expired:
- Indicates when the time for incoherent integration has expired.
Sobald eine Leistungsmess-Task oder ein Scrambling-Code-Erkennungs-Task in der Abfolge der Tasks an der Reihe ist, erzeugt der Zustandsgenerator FSM das Enable-Signal ena. Mit diesem Signal ena wird der Zustandsgenerator FSM und die Leistungsmesseinheit PMU aktiviert. Das Signal ena wird in der Einheit "MEASUREMENT ENABLE" in Abhängigkeit von den Parametern r, task_no, task_init erzeugt.As soon as a performance measurement task or a scrambling code detection task in the sequence of tasks the state generator FSM generates the enable signal ena. With this signal ena, the state generator FSM and the Power measuring unit PMU activated. The signal ena is dependent on the unit "MEASUREMENT ENABLE" generated by the parameters r, task_no, task_init.
Ferner berechnet der Zustandgenerator FSM mittels der Zähler COUNTERS die Endzeitpunkte t_coh_expired beziehungsweise t_incoh_expired für die Endzeitpunkte der beiden Integrationsabläufe in MEAS_DC_COH beziehungsweise MEAS_DC_INCOH.Further the state generator FSM calculates the end times t_coh_expired by means of the counters COUNTERS or t_incoh_expired for the end times of the two integration processes in MEAS_DC_COH or MEAS_DC_INCOH.
Die
genannten Steuerparameter werden der Leistungsmesseinheit PMU über Steuerdatenverbindungen
Aus
den vorstehenden Ausführungen
wird deutlich, dass die Leistungsmesseinheit PMU aufgrund der Ansteuerung über den
Zustandsgenerator FSM "transparent" gegenüber der
systemspezifischen Aufgabenstellung ist. Die Leistungsmesseinheit
PMU führt
immer nur eine Integrationsaufgabe aus. Die abzuarbeitenden Tasks
(z.B. vier Stück
pro Zeitrahmen) sowie die Umprogrammierung des Moduls
Die von der Leistungsmesseinheit PMU ausgeführte Integrationsaufgabe kann betreffen:
- a) eine Leistungsmessung im Intra-Frequenz-Bereich,
- b) eine Leistungsmessung im Inter-Frequenz-Bereich innerhalb der Compressed-Mode-Lücke,
- c) eine Erkennung eines Scrambling-Codes im normalen Empfangsbetrieb (d.h. im Intra-Frequenz-Bereich) oder innerhalb der Compressed-Mode-Lücke (d.h. im Inter-Frequenz-Bereich).
- a) a power measurement in the intra-frequency range,
- b) a power measurement in the inter-frequency range within the compressed-mode gap,
- c) a recognition of a scrambling code in normal receive mode (ie in the intra-frequency range) or within the compressed-mode gap (ie in the inter-frequency range).
Im Fall c) einer Scrambling-Code-Erkennung werden vier virtuelle DC-Rake-Finger RF mit jeweils zwei Komponenten benutzt und die von diesen virtuellen DC-Rake-Fingern RF ausgegebenen Symbole (jedes Symbol ist ein Korrelationsergebnis bezüglich eines bestimmten zu überprüfenden Scrambling-Codes) gemäß dem oben beschriebenen Algorithmus zur Leistungsmessung kohärent und inkohärent akkumuliert. Bei einer Korrelation des einlau fenden Signals mit dem "richtigen" Scrambling-Code in einem der virtuellen DC-Rake-Finger RF wird ein besonders hoher Leistungswert (Korrelationsresultat) erhalten, woran der "richtige" Scrambling-Code erkannt wird.in the Case c) Scrambling code recognition becomes four virtual DC rake fingers RF used with two components each and those of these virtual DC rake fingers RF output symbols (each symbol is a correlation result in terms of a specific scrambling code to be checked) according to the above coherent and described performance measurement algorithm incoherent accumulated. With a correlation of the incoming signal with the "right" scrambling code in one of the virtual DC rake fingers RF will be a particularly high Performance value (correlation result), what the "correct" scrambling code is recognized.
Soll
zusätzlich
noch die Erkennung des Übertragungsmodus
der betreffenden Basisstation (T×Div-Mode oder Normal Mode)
durchgeführt
werden, werden für
jede Hypothese (T×Div-Mode
oder Normal Mode)
Zur Abspeicherung der Ergebniswerte im Ergebniswertespeicher SY_BUF wird ein Adress-Decoder AD DEC des Ergebniswertespeichers SY_BUF von einem Adressgenerator AD_GEN angesteuert, welcher als Hardware-Schaltkreis in der Leistungsmesseinheit PMU vorgesehen ist. Als Ansteuerungsparameter werden r, t_task_expired (Zeitpunkt, zu dem der Task beendet ist) und task_no benötigt. Der Ergebniswertespeicher SY_BUF wird pro Rahmenzeitdauer z.B. einmal ausgelesen.to Storage of the result values in the result memory SY_BUF becomes an address decoder AD DEC of the result value memory SY_BUF is driven by an address generator AD_GEN, which acts as a hardware circuit is provided in the power measuring unit PMU. As drive parameter be r, t_task_expired (time the task ended) and task_no needed. The result value memory SY_BUF is stored per frame period, e.g. once read.
Ferner
wird darauf hingewiesen, dass neben dem Modul
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003129060 DE10329060B4 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Device and method for measuring the power of base stations in mobile radio receivers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003129060 DE10329060B4 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Device and method for measuring the power of base stations in mobile radio receivers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10329060A1 DE10329060A1 (en) | 2005-01-20 |
DE10329060B4 true DE10329060B4 (en) | 2006-02-09 |
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ID=33521124
Family Applications (1)
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DE2003129060 Expired - Fee Related DE10329060B4 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Device and method for measuring the power of base stations in mobile radio receivers |
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---|---|
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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