DE19849557A1 - Rake receiver finger tracking method especially for UMTS - Google Patents

Rake receiver finger tracking method especially for UMTS

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DE19849557A1
DE19849557A1 DE1998149557 DE19849557A DE19849557A1 DE 19849557 A1 DE19849557 A1 DE 19849557A1 DE 1998149557 DE1998149557 DE 1998149557 DE 19849557 A DE19849557 A DE 19849557A DE 19849557 A1 DE19849557 A1 DE 19849557A1
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Andreas Falkenberg
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Abstract

The method involves tracking the main finger of the rake receiver according to the change of a transmission channel using an early finger provided by an early-tracking method and a late finger provided by a late-tracking method. A reception signal is advanced with respect to the main finger at the early finger and delayed at the late finger. The energies collected from the early finger and the late finger are compared. The position of the main finger remains in dependence of the comparison or the direction of the early finger or the late finger is shifted. The direction in which the position of the main finger is shifted is determined in dependence whether the equation x=(a-c)(a+c)+(b-d)(b+d) with a exp 2 + b exp 2 indicating the energy collected by the early finger and c exp 2 + d exp 2 indicating the energy collected by the late finger is smaller or bigger than a predetermined threshold.

Description

Telekommunikationssysteme mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten sind spezielle Nachrichtensysteme mit einer Nachrichtenüber­ tragungsstrecke zwischen einer Nachrichtenquelle und einer Nachrichtensenke, bei denen beispielsweise Basisstationen und Mobilteile zur Nachrichtenverarbeitung und -übertragung als Sende- und Empfangsgeräte verwendet werden und bei denen
Telecommunication systems with wireless telecommunication between mobile and / or stationary transceivers are special message systems with a message transmission link between a message source and a message sink, in which, for example, base stations and mobile parts for message processing and transmission are used as transceivers and in which

  • 1. die Nachrichtenverarbeitung und Nachrichtenübertragung in einer bevorzugten Übertragungsrichtung (Simplex-Betrieb) oder in beiden Übertragungsrichtungen (Duplex-Betrieb) erfolgen kann,1. the message processing and message transmission in a preferred direction of transmission (simplex mode) or in both transmission directions (duplex operation) can be done
  • 2. die Nachrichtenverarbeitung vorzugsweise digital ist,2. the message processing is preferably digital,
  • 3. die Nachrichtenübertragung über die Fernübertragungs­ strecke drahtlos auf der Basis von diversen Nachrichten­ übertragungsverfahren FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) und/oder CDMA (Code Division Multiple Access) - z. B. nach Funk­ standards wie
    DECT [Digital Enhanced (früher: European) Cordless Tele­ communication; vgl. Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Struktur des DECT-Standards", Seiten 23 bis 29 in Verbindung mit der ETSI-Publikation ETS 300175-1 . . . 9, Oktober 1992 und der DECT-Publikation des DECT-Forum, Februar 1997, Seiten 1 bis 16],
    GSM [Groupe Spéciale Mobile oder Global System for Mobile Communication; vgl. Informatik Spektrum 14 (1991) Juni, Nr. 3, Berlin, DE; A. Mann: "Der GSM-Standard - Grundlage für digitale europäische Mobilfunknetze", Seiten 137 bis 152 in Verbindung mit der Publikation telekom praxis 4/1993, P. Smolka "GSM-Funkschnittstelle - Elemente und Funktionen", Seiten 17 bis 24],
    UMTS [Universal Mobile Telecommunication System]; vgl. (1): Nachrichtentechnik Elektronik, Berlin 45, 1995, Heft 1, Seiten 10 bis 14 und Heft 2, Seiten 24 bis 27; P. Jung, B. Steiner: "Konzept eines CDMA-Mobilfunksystems mit ge­ meinsamer Detektion für die dritte Mobilfunkgeneration"; (2): Nachrichtentechnik Elektronik, Berlin 41, 1991, Heft 6, Seiten 223 bis 227 und Seite 234; P. W. Baier, P. Jung, A. Klein: "CDMA - ein günstiges Vielfachzugriffsverfahren für frequenzselektive und zeitvariante Mobilfunkkanäle"; (3): IEICE Transactions on Fundamentals of Electonics, Communications and Computer Sciences, Vol. E79-A, No. 12; December 1996, Seiten 1930 bis 1937; P. W. Baier, P. Jung: "CDMA Myths and Realities Revisited"; (4): IEEE Personal Communications, February 1995, Seiten 38 bis 47; A. Urie, M. Streeton, C. Mourot: "An Advanced TDMA Mobile Access Sy­ stem for VMTS"; (5): telekom praxis, 5/1995, Seiten 9 bis 14; P. W. Baier: "Spread-Spectrum-Technik und CDMA - eine ursprünglich militärische Technik erobert den zivilen Be­ reich "; (6): IEEE Personal Communications, February I 995, Seiten 48 bis 53; P. G. Andermo, L. M. Ewerbring: "An CDMA- Based Radio Access Design for UMTS"; (7): ITG Fachberich­ te 124 (1993), Berlin, Offenbach: VDE Verlag ISBN 3-8007- 1965-7, Seiten 67 bis 75; Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Anwendung von CDMA in der Mobilkommunikation"; (8): telcom report 16, (1993), Heft 1, Seiten 38 bis 41; Dr. T. Ketseoglou, Siemens AG und Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Effizienter Teilnehmerzugriff für die 3. Generation der Mobilkommunikation - Vielfachzugriffsverfahren CDMA macht Luftschnittstelle flexibler"; (9): Funkschau 6/98: R. Sietmann "Ringen um die UMTS-Schnittstelle", Seiten 76 bis 81] WACS oder PACS, IS-54, IS-95, PHS, PDC etc. (vgl. IEEE Communications Magazine, January 1995, Seiten 50 bis 57; D. D. Falconer et al. "Time Division Multiple Access Methods for Wireless Personal Communications"] erfolgt.
    3. the transmission of messages via the long-distance transmission wirelessly on the basis of various message transmission methods FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) and / or CDMA (Code Division Multiple Access) - z. B. according to radio standards such
    DECT [Digital Enhanced (formerly: European) Cordless Tele communication; see. Telecommunications Electronics 42 (1992) Jan./Feb. No. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Structure of the DECT standard", pages 23 to 29 in connection with the ETSI publication ETS 300175-1. . . 9, October 1992 and the DECT publication of the DECT Forum, February 1997, pages 1 to 16],
    GSM [Groupe Spéciale Mobile or Global System for Mobile Communication; see. Informatik Spektrum 14 (1991) June, No. 3, Berlin, DE; A. Mann: "The GSM standard - Basis for digital European mobile radio networks", pages 137 to 152 in connection with the publication telekom praxis 4/1993, P. Smolka "GSM radio interface - elements and functions", pages 17 to 24] ,
    UMTS [Universal Mobile Telecommunication System]; see. (1): Kommunikationstechnik Electronics, Berlin 45, 1995, Issue 1, Pages 10 to 14 and Issue 2, Pages 24 to 27; P. Jung, B. Steiner: "Concept of a CDMA mobile radio system with joint detection for the third mobile radio generation"; (2): Kommunikationstechnik Electronics, Berlin 41, 1991, Issue 6, pages 223 to 227 and page 234; PW Baier, P. Jung, A. Klein: "CDMA - an inexpensive multiple access method for frequency-selective and time-variant mobile radio channels"; (3): IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Vol. E79-A, No. 12; December 1996, pages 1930 to 1937; PW Baier, P. Jung: "CDMA Myths and Realities Revisited"; (4): IEEE Personal Communications, February 1995, pages 38 to 47; A. Urie, M. Streeton, C. Mourot: "An Advanced TDMA Mobile Access System for VMTS"; (5): telekom praxis, 5/1995, pages 9 to 14; PW Baier: "Spread spectrum technology and CDMA - an originally military technology conquered the civilian area"; (6): IEEE Personal Communications, February I 995, pages 48 to 53; PG Andermo, LM Ewerbring: "An CDMA-Based Radio Access Design for UMTS"; (7): ITG Fachberich te 124 (1993), Berlin, Offenbach: VDE Verlag ISBN 3-8007-1965-7, pages 67 to 75; Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Application of CDMA in Mobile Communication"; (8): telcom report 16, (1993), volume 1, pages 38 to 41; Dr. T. Ketseoglou, Siemens AG and Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Efficient subscriber access for the 3rd generation of mobile communication - multiple access procedure CDMA makes the air interface more flexible"; (9): Funkschau 6/98: R. Sietmann "Wrestling for the UMTS interface", pages 76 to 81] WACS or PACS, IS-54, IS-95, PHS, PDC etc. (see IEEE Communications Magazine, January 1995, pages 50-57; DD Falconer et al. "Time Division Multiple Access Methods for Wireless Personal Communications"].

"Nachricht" ist ein übergeordneter Begriff, der sowohl für den Sinngehalt (Information) als auch für die physikalische Repräsentation (Signal) steht. Trotz des gleichen Sinngehal­ tes einer Nachricht - also gleicher Information - können un­ terschiedliche Signalformen auftreten. So kann z. B. eine ei­ nen Gegenstand betreffende Nachricht
"Message" is a superordinate term that stands for both the meaning (information) and the physical representation (signal). Despite the same meaning of a message - i.e. the same information - different signal forms can occur. So z. B. a message relating to a subject

  • 1. in Form eines Bildes,1. in the form of a picture,
  • 2. als gesprochenes Wort,2. as a spoken word,
  • 3. als geschriebenes Wort,3. as a written word,
  • 4. als verschlüsseltes Wort oder Bild übertragen werden.4. transmitted as an encrypted word or image.

Die Übertragungsart gemäß (1) . . . (3) ist dabei normalerweise durch kontinuierliche (analoge) Signale charakterisiert, wäh­ rend bei der Übertragungsart gemäß (4) gewöhnlich diskontinu­ ierliche Signale (z. B. Impulse, digitale Signale) entstehen.The transmission type according to (1). . . (3) is usually characterized by continuous (analog) signals, wuh rend usually discontinuous in the type of transmission according to (4) Orier signals (e.g. impulses, digital signals) arise.

Im UMTS-Szenario (3. Mobilfunkgeneration bzw. IMT-2000) gibt es z. B. gemäß der Druckschrift Funkschau 6/98: R. Sietmann "Ringen um die UMTS-Schnittstelle", Seiten 76 bis 81 zwei Teilszenarien. In einem ersten Teilszenario wird der lizen­ sierte koordinierte Mobilfunk auf einer WCDMA-Technologie (Wideband Code Division Multiple Access) basieren und, wie bei GSM, im FDD-Modus (Frequency Division Duplex) betrieben, während in einem zweiten Teilszenario der unlizensierte unko­ ordinierte Mobilfunk auf einer TD-CDMA-Technologie (Time Di­ vision-Code Division Multiple Access) basieren und, wie bei DECT, im TDD-Modus (Frequency Division Duplex) betrieben wird.In the UMTS scenario (3rd mobile generation or IMT-2000) there it z. B. according to Funkschau 6/98: R. Sietmann "Wrestling for the UMTS interface", pages 76 to 81 two Partial scenarios. In a first partial scenario, the license coordinated mobile radio based on WCDMA technology (Wideband Code Division Multiple Access) based and how with GSM, operated in FDD mode (Frequency Division Duplex), while in a second sub-scenario the unlicensed unko ordinated mobile radio on a TD-CDMA technology (Time Di vision code division multiple access) and, as with DECT, operated in TDD mode (Frequency Division Duplex) becomes.

Für den WCDMA/FDD-Betrieb des Universal-Mobil-Telekommunika­ tion-Systems enthält die Luftschnittstelle des Telekommunika­ tionsystems in Auf- und Abwärtsrichtung der Telekommunikation gemäß der Druckschrift ETSI STC SMG2 UMTS-L1, Tdoc SMG2 VMTS- L1 163/98: "UTRA Physical Layer Description FDD Parts" Vers. 0.3, 1998-05-29 jeweils mehrere physikalische Kanäle, von de­ nen ein erster physikalischer Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Control CHannel DPCCH, und ein zweiter physikali­ scher Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Data CHannel DPDCH, in bezug auf deren Zeitrahmenstrukturen (frame structure) in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind.For the WCDMA / FDD operation of the universal mobile telecommunication system, the air interface of the telecommunication system contains the upward and downward direction of the telecommunication in accordance with the publication ETSI STC SMG2 UMTS-L1, Tdoc SMG2 VMTS- L1 163/98: "UTRA Physical Layer Description FDD Parts "Vers. 0.3, 1998-05-29 each have several physical channels, of which a first physical channel, the so-called Dedicated Physical Control CHannel DPCCH, and a second physical channel, the so-called Dedicated Physical Data CHannel DPDCH , with respect to their time structure (frame structure) are shown in Figs. 1 and 2.

Im Downlink (Funkverbindung von der Basisstation zur Mobil­ station) des WCDMA/FDD Systems von ETSI bzw. ARIB wird der Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) und der Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) zeitlich gemultiplext, während im Uplink ein I/Q-Multiplex stattfindet, bei dem der DPDCH im I-Kanal und der DPCCH im Q-Kanal übertragen werden.In the downlink (radio connection from the base station to the mobile station) of the WCDMA / FDD system from ETSI or ARIB becomes the Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) and the Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) multiplexed in time while an I / Q multiplex takes place in the uplink, in which the DPDCH in I-channel and the DPCCH are transmitted in the Q-channel.

Der DPCCH enthält Npilot Pilot-Bits zur Kanalschätzung, NTPC Bits für eine schnelle Leistungsregelung und NTFI Format-Bits, die die Bitrate, Art des Services, Art der Fehlerschutzcodie­ rung, etc. anzeigen (TFI = Traffic Format Indicator).The DPCCH contains N pilot pilot bits for channel estimation, N TPC bits for fast power control and N TFI format bits that indicate the bit rate, type of service, type of error protection coding, etc. (TFI = Traffic Format Indicator).

Fig. 3 zeigt auf der Basis eines GSM-Funkszenarios mit z. B. zwei Funkzellen und darin angeordneten Basisstationen (Base Transceiver Station), wobei eine erste Basisstation BTS1 (Sender/Empfänger) eine erste Funkzelle FZ1 und eine zweite Basisstation BTS2 (Sende-/Empfangsgerät) eine zweite Funkzel­ le FZ2 omnidirektional "ausleuchtet", ein FDMA/TDMA/CDMA- Funkszenario, bei dem die Basisstationen BTS1, BTS2 über eine für das FDMA/TDMA/CDMA-Funkszenario ausgelegte Luft­ schnittstelle mit mehreren in den Funkzellen FZ1, FZ2 befind­ lichen Mobilstationen MS1 . . . MS5 (Sende-/Empfangsgerät) durch drahtlose uni- oder bidirektionale - Aufwärtsrichtung UL (Up Link) und/oder Abwärtsrichtung DL (Down Link) - Telekommuni­ kation auf entsprechende 'Ubertragungkanäle TRC (Transmission Channel) verbunden bzw. verbindbar sind. Die Basisstationen BTS1, BTS2 sind in bekannter Weise (vgl. GSM-Telekommunika­ tionssystem) mit einer Basisstationssteuerung BSC (BaseStation Controller) verbunden, die im Rahmen der Steue­ rung der Basisstationen die Frequenzverwaltung und Vermitt­ lungsfunktionen übernimmt. Die Basisstationssteuerung BSC ist ihrerseits über eine Mobil-Vermittlungsstelle MSC (Mobile Switching Center) mit dem übergeordneten Telekommunikations­ netz, z. B. dem PSTN (Public Switched Telecommunication Net­ work), verbunden. Die Mobil-Vermittlungsstelle MSC ist die Verwaltungszentrale für das dargestellte Telekommunikations­ system. Sie übernimmt die komplette Anrufverwaltung und mit angegliederten Registern (nicht dargestellt) die Authentisie­ rung der Telekommunikationsteilnehmer sowie die Ortsüberwa­ chung im Netzwerk. Fig. 3 shows on the basis of a GSM radio scenario with z. B. two radio cells and base stations arranged therein (base transceiver station), a first base station BTS1 (transmitter / receiver), a first radio cell FZ1 and a second base station BTS2 (transceiver) omnidirectionally "illuminating" a second radio cell FZ2 FDMA / TDMA / CDMA radio scenario, in which the base stations BTS1, BTS2 have an air interface designed for the FDMA / TDMA / CDMA radio scenario with a plurality of mobile stations MS1 located in the radio cells FZ1, FZ2. . . MS5 (transceiver) by wireless unidirectional or bidirectional - upward direction UL (up link) and / or downward direction DL (down link) - telecommunication on corresponding 'transmission channels TRC (transmission channel) are connected or connectable. The base stations BTS1, BTS2 are connected in a known manner (cf. GSM telecommunications system) to a base station controller BSC (BaseStation Controller) which takes over the frequency management and switching functions as part of the control of the base stations. The base station controller BSC is in turn via a mobile switching center MSC (Mobile Switching Center) with the higher-level telecommunications network, for. B. the PSTN (Public Switched Telecommunication Net work) connected. The mobile switching center MSC is the administration center for the telecommunications system shown. It takes over the complete call management and, with associated registers (not shown), the authentication of the telecommunications participants and the location monitoring in the network.

Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau der als Sende-/Emp­ fangsgerät ausgebildeten Basisstation BTS1, BTS2, während Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau der ebenfalls als Sende-/Empfangs­ gerät ausgebildeten Mobilstation MT1 . . . MT5 zeigt. Die Basisstation BTS1, BTS2 übernimmt das Senden und Empfan­ gen von Funknachrichten von und zur Mobilstation MTS1 . . . MTS5, während die Mobilstation MT1 . . . MT5 das Senden und Empfangen von Funknachrichten von und zur Basisstation BTS1, BTS2 über­ nimmt. Hierzu weist die Basisstation eine Sendeantenne SAN und eine Empfangsantenne EAN auf, während die Mobilstation MT1 . . . MT5 eine durch eine Antennenumschaltung AU steuerbare für das Senden und Empfangen gemeinsame Antenne ANT aufweist. In der Aufwärtsrichtung (Empfangspfad) empfängt die Basissta­ tion BTS1, BTS2 über die Empfangsantenne EAN beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente von mindestens einer der Mobilstationen MT1 . . . MT5, während die Mobilstation MT1 . . . MT5 in der Abwärtsrichtung (Empfangspfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente von mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 emp­ fängt. Die Funknachricht FN besteht dabei aus einem breitban­ dig gespreizten Trägersignal mit einer aufmodulierten aus Da­ tensymbolen zusammengesetzten Information. Fig. 4 shows the basic structure of the base station designed as a transceiver BTS1, BTS2, while Fig. 5 shows the basic structure of the mobile station also designed as a transceiver MT1. . . MT5 shows. The base station BTS1, BTS2 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the mobile station MTS1. . . MTS5, while the mobile station MT1. . . MT5 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the base station BTS1, BTS2. For this purpose, the base station has a transmitting antenna SAN and a receiving antenna EAN, while the mobile station MT1. . . MT5 has a common antenna ANT that can be controlled by an antenna switchover AU for sending and receiving. In the upward direction (receive path), the base station BTS1, BTS2 receives, for example, at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA component from at least one of the mobile stations MT1 via the receive antenna EAN. . . MT5, while the mobile station MT1. . . MT5 in the downward direction (reception path) receives, for example, at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA component from at least one base station BTS1, BTS2 via the common antenna ANT. The radio message FN consists of a broadband dig spread carrier signal with a modulated information composed of data symbols.

In einer Funkempfangseinrichtung FEE (Empfänger) wird das empfangene Trägersignal gefiltert und auf eine Zwischenfre­ quenz heruntergemischt, die ihrerseits im weiteren abgetastet und quantisiert wird. Nach einer Analog/Digital-Wandlung wird das Signal, das auf dem Funkweg durch Mehrwegeausbreitung verzerrt worden ist, einem Equalizer EQL zugeführt, der die Verzerrungen zu einem großen Teil ausgleicht (Stw.: Synchro­ nisation).In a radio receiving device FEE (receiver) that is received carrier signal filtered and on an intermediate fre  quenz downmixed, which in turn scanned further and quantized. After an analog / digital conversion the signal that is on the radio path through multipath propagation has been distorted, an equalizer EQL, which the To a large extent compensates for distortions (Stw .: Synchro nization).

Anschließend wird in einem Kanalschätzer KS versucht die Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals TRC auf dem die Funknachricht FN übertragen worden ist, zu schätzen. Die Übertragungseigenschaften des Kanals sind dabei im Zeitbe­ reich durch die Kanalimpulsantwort angegeben. Damit die ka­ nalimpulsantwort geschätzt werden kann, wird der Funknach­ richt FN sendeseitig (im vorliegenden Fall von der Mobilsta­ tion MT1 . . . MT5 bzw. der Basisstation BTS1, BTS2) eine spezi­ elle, als Trainingsinformationssequenz ausgebildete Zusatzin­ formation in Form einer sogenannten Mitambel zugewiesen bzw. zugeordnet.The KS is then tried in a channel estimator Transmission characteristics of the transmission channel TRC on the the radio message FN has been transmitted. The The transmission properties of the channel are in the time domain richly indicated by the channel impulse response. So that the ka nal impulse response can be estimated, the radio will directs FN on the sending side (in the present case by Mobilsta tion MT1. . . MT5 or the base station BTS1, BTS2) a spec Elle, trained as a training information sequence formation in the form of a so-called Mitambel assigned or assigned.

In einem daran anschließenden für alle empfangenen Signale gemeinsamen Datendetektor DD werden die in dem gemeinsamen Signal enthaltenen einzelenen mobilstationsspezifischen Signalanteile in bekannter Weise entzerrt und separiert. Nach der Entzerrung und Separierung werden in einem Symbol-zu- Daten-Wandler SDW die bisher vorliegenden Datensymbole in bi­ näre Daten umgewandelt. Danach wird in einem Demodulator DMOD aus der Zwischenfrequenz der ursprüngliche Bitstrom gewonnen, bevor in einem Demultiplexer DMUX die einzelnen Zeitschlitze den richtigen logischen Kanälen und damit auch den unter­ schiedlichen Mobilstationen zugeordnet werden.In a subsequent one for all received signals common data detector DD are those in the common Signal contained individual mobile station-specific Equalized and separated signal components in a known manner. To equalization and separation are Data converter SDW the previously available data symbols in bi converted to binary data. Then in a demodulator DMOD the original bit stream is obtained from the intermediate frequency, before the individual time slots in a demultiplexer DMUX the right logical channels and therefore also the ones below be assigned to different mobile stations.

In einem Kanal-Codec KC wird die erhaltene Bitsequenz kanal­ weise decodiert. Je nach Kanal werden die Bitinformationen dem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeitschlitz zugewiesen und - im Fall der Basisstation (Fig. 4) - die Kontroll- und Signalisierungsdaten und die Sprachdaten zur Übertragung an die Basisstationssteuerung BSC gemeinsam einer für die Signalisierung und Sprachcodierung/-de­ codierung (Sprach-Codec) zuständigen Schnittstelle SS über­ geben, während - im Fall der Mobilstation (Fig. 5) - die Kontroll- und Signalisierungsdaten einer für die komplette Signalisierung und Steuerung der Mobilstation zuständigen Steuer- und Signalisiereinheit STSE und die Sprachdaten einem für die Spracheingabe und -ausgabe ausgelegten Sprach-Codec SPC übergeben werden.The bit sequence obtained is decoded channel by channel in a channel codec KC. Depending on the channel, the bit information is assigned to the control and signaling time slot or a voice time slot and - in the case of the base station ( FIG. 4) - the control and signaling data and the voice data for transmission to the base station controller BSC together for signaling and voice coding / - de coding (voice codec) responsible SS give, while - in the case of the mobile station ( Fig. 5) - the control and signaling data of a control and signaling unit STSE responsible for complete signaling and control of the mobile station and the voice data for the voice input and output designed voice codec SPC are passed.

In dem Sprach-Codec der Schnittstelle SS in der Basisstation BTS1, BTS2 werden die Sprachdaten in einem vorgegebenen Da­ tenstrom (z. B. 64 kbit/s-Strom in Netzrichtung bzw. 13 kbit/s- Strom aus Netzrichtung).In the speech codec of the interface SS in the base station BTS1, BTS2 the speech data in a predetermined Da current (e.g. 64 kbit / s current in the network direction or 13 kbit / s Current from network direction).

In einer Steuereinheit STE wird die komplette Steuerung der Basisstation BTS1, BTS2 durchgeführt.The complete control of the Base station BTS1, BTS2 performed.

In der Abwärtsrichtung (Sendepfad) sendet die Basisstation BTS1, BTS2 über die Sendeantenne SAN beispielsweise minde­ stens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA-Kompo­ nente an mindestens eine der Mobilstationen MT1 . . . MT5, wäh­ rend die Mobilstation MT1 . . . MT5 in der Aufwärtsrichtung (Sendepfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente an mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 sen­ det.The base station transmits in the downward direction (transmission path) BTS1, BTS2 via the SAN transmission antenna, for example least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA compo to at least one of the mobile stations MT1. . . MT5, true rend the mobile station MT1. . . MT5 in the upward direction (Transmission path) via the common antenna ANT, for example at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA Component at at least one base station BTS1, BTS2 sen det.

Der Sendepfad beginnt bei der Basisstation BTS1, BTS2 in Fig. 4 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von der Basisstati­ onssteuerung BSC über die Schnittstelle SS erhaltene Kon­ troll- und Signalisierungsdaten sowie Sprachdaten einem Kon­ troll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeit­ schlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitse­ quenz codiert werden.The transmission path begins at the base station BTS1, BTS2 in FIG. 4 with the fact that control and signaling data and voice data received in the channel codec KC from the base station controller BSC via the interface SS are assigned a control and signaling time slot or a voice time slot and they are coded channel by channel into a bit sequence.

Der Sendepfad beginnt bei der Mobilstation MT1 . . . MT5 in Fig. 5 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von dem Sprach-Codec SPC erhaltene Sprachdaten und von der Steuer- und Signalsierein­ heit STSE erhaltene Kontroll- und Signalisierungsdaten einem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprach­ zeitschlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitsequenz codiert werden.The transmission path starts at the mobile station MT1. . . MT5 in Fig. 5 so that in the channel codec KC from the speech codec SPC voice data and from the control and signaling unit STSE control and signaling data are assigned to a control and signaling time slot or a voice time slot and these channel by channel are encoded in a bit sequence.

Die in der Basisstation BTS1, BTS2 und in der Mobilstation MT1 . . . MT5 gewonnene Bitsequenz wird jeweils in einem Daten­ zu-Symbol-Wandler DSW in Datensymbole umgewandelt. Im An­ schluß daran werden jeweils die Datensymbole in einer Sprei­ zeinrichtung SPE mit einem jeweils teilnehmerindividuellen Code gespreizt. In dem Burstgenerator BG, bestehend aus einem Burstzusammensetzer BZS und einem Multiplexer MUX, wird da­ nach in dem Burstzusammensetzer BZS jeweils den gespreizten Datensymbolen eine Trainingsinformationssequenz in Form einer Mitambel zur Kanalschätzung hinzugefügt und im Multiplexer MUX die auf diese Weise erhaltene Burstinformation auf den jeweils richtigen Zeitschlitz gesetzt. Abschließend wird der erhaltene Burst jeweils in einem Modulator MOD hochfrequent moduliert sowie digitalanalog umgewandelt, bevor das auf diese Weise erhaltene Signal als Funknachricht FN über eine Funksendeeinrichtung FSE (Sender) an der Sendeantenne SAN bzw. der gemeinsamen Antenne ANT abgestrahlt wird.Those in the base station BTS1, BTS2 and in the mobile station MT1. . . MT5 obtained bit sequence is stored in one data to symbol converter DSW converted into data symbols. In the An this is followed by the data symbols in a spreader equipment SPE with one individual participant Spread code. In the burst generator BG, consisting of a Burst assembler BZS and a multiplexer MUX will be there according to the spread in the burst composer BZS Data symbols a training information sequence in the form of a Mitambel added to the channel estimation and in the multiplexer MUX the burst information obtained in this way onto the always set the correct time slot. Finally, the burst obtained in each case in a modulator MOD high-frequency modulated as well as digitally analog converted before that on signal obtained in this way as a radio message FN via a Radio transmission device FSE (transmitter) on the transmission antenna SAN or the common antenna ANT is emitted.

Die Finger eines RAKE Empfängers können mit Hilfe eines Ear­ ly- und Late-Tracking Verfahrens (vgl. J. G. Proakis: "Digital Communications"; McGraw-Hill, Inc. 3rd Edition, 1995; Kap. 6.3) ohne eine erneute, Zeit- und Ressourcenintensive Kanal­ schätzung durchführen zu müssen, gemäß der Veränderung des Übertragungskanals nachgeführt werden. Dazu werden jedem RAKE-Finger jeweils zwei zusätzliche Finger hinzugefügt. Die beiden Finger detektieren das Empfangssignal r(t) mit dem gleichen Spreizcode s(t) wie der Hauptfinger, der einzige Un­ terschied zum Hauptfinger ist, daß das Empfangssignal beim Early-Finger um eine Position vorgezogen und beim Late-Finger um eine Sampleposition (delay) verzögert wird. Dieses Verfah­ ren ist im besonderen bei Oversampling zu verwenden. Die vom Early- und Late- Finger eingesammelten Energien werden ver­ glichen. Die Fingerposition des Hauptfingers wird nach diesem Vergleich in die Richtung des stärkeren Fingers verschoben. Dies wird erst dann durchgeführt, wenn ein bestimmter Schwellwert TH beim Energieunterschied überschritten ist. Der RAKE-Empfänger ist in der angegebenen Literatur (vgl. J. G. Proakis: "Digital Communications"; McGraw-Hill, Inc. 3rd Edition, 1995; Kap. 14.5) genauer beschrieben.The fingers of a RAKE receiver can lysed using an ear and late tracking procedure (see JG Proakis:.. "Digital Communications", McGraw-Hill, Inc. 3 rd Edition, 1995, Chapter 6.3) without a renewed, time and having to perform resource-intensive channel estimation according to the change in the transmission channel. To do this, two additional fingers are added to each RAKE finger. The two fingers detect the reception signal r (t) with the same spreading code s (t) as the main finger, the only difference to the main finger is that the reception signal is advanced one position for the early finger and one sample position for the late finger ( delay) is delayed. This procedure should be used in particular for oversampling. The energies collected by the early and late fingers are compared. The finger position of the main finger is shifted in the direction of the stronger finger after this comparison. This is only carried out when a certain threshold value TH is exceeded in the energy difference. The RAKE receiver is in the indicated literature (see JG Proakis, "Digital Communications", Chapter 14.5, McGraw-Hill, Inc. 3 rd Edition., 1995.) Described in detail.

Fig. 6 zeigt das Prinzip für einen RAKE-Finger mit den dazu­ gehörigen Early- und Late-Fingern. Fig. 6 shows the principle for a RAKE finger with the corresponding early and late fingers.

Aus der Fig. 6 wird ersichtlich, daß der Early-Finger den Entspreizvorgang für das Empfangssignal um eine Verzögerungs­ einheit früher durchführt als der eigentliche Hauptfinger. Der Late-Finger führt den Entspreizvorgang genau eine Verzö­ gerungseinheit später als der Hauptfinger durch.From Fig. 6 it can be seen that the early finger performs the despreading process for the received signal by a delay unit earlier than the actual main finger. The late finger performs the de-spreading process exactly one delay later than the main finger.

In Fig. 7 ist der Aufbau eines Fingers dargestellt. Er be­ steht im wesentlichen aus zwei Multiplizierern und einer Ak­ kumulationseinheit. Jeder abgetastete Empfangswert r(t) wird mit dem Spreizcode s(t) multipliziert und gemäß einer Kanal­ schätzung mit dem Gewicht g gewichtet, welches für jeden Fin­ ger eines RAKE unterschiedlich ist.In Fig. 7, the construction is shown a finger. It consists essentially of two multipliers and an accumulation unit. Each sampled received value r (t) is multiplied by the spreading code s (t) and weighted according to a channel estimate by the weight g, which is different for each finger of a RAKE.

Nun werden die so berechneten Werte gemäß dem Spreizfaktor aufaddiert. Das Ergebnis jedes Fingers ist ein komplexes Si­ gnal, welches ein entspreiztes Symbol darstellt. Bei den Ear­ ly- und Late-Fingern kann die Multiplikation mit dem Gewicht entfallen, d. h. das Gewicht ist 1. Alle in den Fig. 6 und 7 dargestellten Signale sind komplex und bestehen somit aus einem Real- und einem Imaginärteil.Now the values calculated in this way are added up according to the spreading factor. The result of each finger is a complex signal, which is a despread symbol. In the case of the ear ly and late fingers, the multiplication by the weight can be omitted, ie the weight is 1. All of the signals shown in FIGS. 6 and 7 are complex and thus consist of a real part and an imaginary part.

Die Auswertung der Ergebnisse, die der Early- und der Late- Finger liefern, geschieht durch die Bildung des Betrages und einen darauffolgenden Vergleich der Beträge. Falls die Beträ­ ge signifikant unterschiedlich sind, daß heißt eine Mindest­ differenz haben, welche durch einen Wert TH festgelegt ist, wird die Position der Finger so verändert, daß sich der Hauptfinger nach der Veränderung auf der Position mit der größeren Energie befindet.The evaluation of the results that the early and late Deliver fingers happens through the formation of the amount and a subsequent comparison of the amounts. If the amounts ge are significantly different, that is a minimum have a difference which is determined by a value TH,  the position of the fingers is changed so that the Main finger after the change in position with the greater energy.

In Fig. 8 wird dies verdeutlicht. Die Energie, die der Ear­ ly-Finger berechnet, hier mit e bezeichnet, wird der Energie l, die durch den Late-Finger berechnet wird, gegenüber ge­ stellt. Dies geschieht einfach anhand einer Auswertung der Energiedifferenz der beiden Finger. Im ersten Fall werden die Finger nicht verschoben, da die Differenz zwischen Early- und Late-Energie nicht besonders groß ist, also im wesentlichen kleiner als der zu definierende Schwellwert TH. Im zweiten Fall ist die Differenz zwischen Early- und Late-Finger grö­ ßer als TH und die Energie des Late-Fingers ist größer als die Energie des Early-Fingers. Daraus folgt, daß der Haupt­ finger um eine Verzögerungsstufe nach hinten verschoben wird. Im dritten Fall ist die Differenz zwischen Early- und Late- Finger ebenfalls größer als TH und diesmal ist die Energie des Early-Fingers größer als die Energie des Late-Fingers. Daraus folgt, daß der Hauptfinger um eine Verzögerungsstufe nach vorne verschoben wird.This is illustrated in FIG. 8. The energy calculated by the ear ly finger, referred to here as e, is compared to the energy l calculated by the late finger. This is done simply by evaluating the energy difference between the two fingers. In the first case, the fingers are not moved, since the difference between early and late energy is not particularly large, that is to say essentially smaller than the threshold value TH to be defined. In the second case, the difference between the early and late fingers is greater than TH and the energy of the late finger is greater than the energy of the early finger. It follows that the main finger is moved back by one delay stage. In the third case, the difference between early and late fingers is also greater than TH and this time the energy of the early finger is greater than the energy of the late finger. It follows that the main finger is shifted forward by one delay.

Die Berechnung der Energien und die Entscheidungsfindung für das Tracking ist im folgenden dargestellt. Mit a + ib sei das Ergebnis des Early-Fingers und c + id sei das Ergebnis des La­ te-Fingers dargestellt. Diese Ergebnisse sind jeweils in den Ergebnisregistern abgelegt.Calculating energies and making decisions for the tracking is shown below. With a + ib that is The result of the early finger and c + id is the result of the La te fingers. These results are shown in the Result registers filed.

Es werden die folgenden Berechnungen zur Entscheidung der Trackingrichtung durchgeführt:
The following calculations are carried out to decide the tracking direction:

  • 1. Berechnung der Energie des Early-Fingers e = sqrt(a2 + b2)1. Calculation of the energy of the early finger e = sqrt (a 2 + b 2 )
  • 2. Berechnung der Energie des Late-Fingers l = sqrt(c2 + d2)2. Calculation of the energy of the late finger l = sqrt (c 2 + d 2 )
  • 3. Berechnung von x = e - l3. Calculation of x = e - l
  • 4. Auswertung:
    Falls x < - TH dann Finger eine Stelle später positio­ nieren.
    Falls x < TH dann Finger eine Stelle früher positio­ nieren.
    4. Evaluation:
    If x <- TH then position your finger one position later.
    If x <TH then position your finger one place earlier.

Die standardmäßige Vereinfachung dieses Algorithmus wird durch Weglassen der Wurzelberechnung (sqrt) erreicht. Da die Wurzelfunktion (hier mit sqrt bezeichnet) streng monoton ist kann dies ohne Einschränkung der Allgemeinheit vorgenommen werden. Das heißt, daß die Schritte 1 und 2 durch die folgen­ den Schritte ersetzt werden:
The standard simplification of this algorithm is achieved by omitting the root calculation (sqrt). Since the root function (here called sqrt) is strictly monotonous, this can be done without restricting the generality. This means that steps 1 and 2 are replaced by the following steps:

  • 1. Berechnung der Energie des Early-Fingers e = a2 + b2 1. Calculation of the energy of the early finger e = a 2 + b 2
  • 2. Berechnung der Energie des Late-Fingers l. = c2 + d2 2. Calculation of the energy of the late finger l. = c 2 + d 2

Fig. 9 zeigt den Aufbau einer Hardware, welche die Early- Late Steuerung vornehmen kann. Fig. 9 shows the structure of a hardware that can perform the early-late control.

Die Multiplizierer berechnen die Quadrate der Eingänge a, b, c und d. Daraus werden die Summen a2 + b2 und c2 + d2 berech­ net. Somit werden hier vier Multiplizierer und zwei Addierer benötigt. Die Differenz der beiden Summen wird daraufhin mit dem Schwellwert verglichen. Falls die Differenz unter dem ne­ gativen Schwellwert liegt, führt dies zu einer Umpositionie­ rung der Finger auf die nächste spätere Position. Falls die Differenz über dem positiven Schwellwert liegt, führt dies zu einer Umpositionierung der Finger auf die nächste frühere Po­ sition. Die Forderung einer Umpositionierung kann anhand der Ausgänge abgelesen werden. Es gibt dabei die drei dargestell­ ten Möglichkeiten, Umpositionieren zu einer früheren Position, Umpositionieren zu einer späteren Position und Finger auf der Position belassen. Bei einer binären Codierung der Aus­ gangssignale können nur diese drei Ausgangswerte vorkommen, da eine gleichzeitige Umpositionierung zu einer früheren und zu einer späteren Position nicht möglich ist.The multipliers calculate the squares of the inputs a, b, c and d. From this the sums a 2 + b 2 and c 2 + d 2 are calculated. Therefore, four multipliers and two adders are required here. The difference between the two sums is then compared to the threshold value. If the difference is below the negative threshold, this leads to a repositioning of the fingers to the next later position. If the difference is above the positive threshold, this leads to a repositioning of the fingers to the next previous position. The request for repositioning can be read from the outputs. There are three depicted options, repositioning to an earlier position, repositioning to a later position and leaving your finger on the position. In the case of binary coding of the output signals, only these three output values can occur, since simultaneous repositioning to an earlier and a later position is not possible.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur hardwarebasierten Durchführung des Fingertrack­ ing eines Rake-Empfängers in Telekommunikationssystemen mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder sta­ tionären Sende-/Empfangsgeräten, insbesondere in Mobilfunksy­ stemen der dritten Generation, anzugeben, bei dem die Auswer­ tung der von dem Rake-Empfänger empfangenen Energien und die Steuerung der Positionierung von Fingern des Rake-Empfängers bezüglich des Hardwarebedarfs optimiert sind.The object underlying the invention is a Process for the hardware-based implementation of the finger track ing a rake receiver in telecommunications systems with  wireless telecommunications between mobile and / or sta tional transmitters / receivers, especially in mobile radio systems third generation systems, in which the evaluator tion of the energies received by the rake receiver and the Control the positioning of fingers of the rake receiver are optimized in terms of hardware requirements.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch dadurch gelöst, daß:
This object is achieved according to the patent claim in that:

  • a) Hauptfinger des Rake-Empfängers mittels durch eine Early- Tracking-Methode vorgegebene Early-Finger und mittels durch eine Late-Tracking-Methode vorgegebene Late-Finger gemäß der Veränderung eines Übertragungskanals nachgeführt werden, wo­ bei ein Empfangssignal gegenüber dem jeweiligen Hauptfinger bei dem jeweiligen Early-Finger vorgezogen und bei dem jewei­ ligen Late-Finger verzögert wird,a) main finger of the rake receiver by means of an early Tracking method predetermined early fingers and by means of a late tracking method specified late fingers according to the Change of a transmission channel can be tracked where with a reception signal to the respective main finger preferred for the respective early finger and for the respective late finger is delayed,
  • b) die von dem jeweiligen Early-Finger und dem jeweiligen Late-Finger eingesammelten Energien verglichen werden,b) that of the respective early finger and the respective Late-fingered energies are compared
  • c) die Position des jeweiligen Hauptfingers in Abhängigkeit von diesem Vergleich beibehalten wird oder in die Richtung des Early-Fingers oder des Late-Fingers verschoben wird,c) the position of the respective main finger depending is maintained by this comparison or in the direction the early finger or the late finger is moved,
  • d) die Richtung, in welche die Position des jeweiligen Hauptfingers verschoben wird, in Abhängigkeit davon ermittelt wird, ob die Beziehung
    x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d),
    wobei mit a2 + b2 im wesentlichen die von dem Early-Finger ein­ gesammelte Energie angegeben ist und wobei mit c2 + d2 die von dem Late-Finger eingesammelte Energie angegeben ist, kleiner oder größer als vorgegebene Schwellenwerte ist.
    d) the direction in which the position of the respective main finger is shifted depending on whether the relationship
    x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d),
    where a 2 + b 2 essentially indicates the energy collected by the early finger, and wherein c 2 + d 2 indicates the energy collected by the late finger, is smaller or larger than predetermined threshold values.

Die der Erfindung dabei zugrundeliegende Idee besteht aus folgendem:
Die im folgenden dargestellte Schaltung welche die Auswertung der Energien und die Steuerung der Positionierung der Finger berechnet, ist bzgl. des Hardwarebedarfs optimiert. Im Rahmen der Optimierung reicht es die vorstehend unter 1, 2 und 3 dargestellten Schritte zu einem zusammenzufassen, der die folgende Berechnung durchführt:
The idea on which the invention is based consists of the following:
The circuit shown below, which calculates the evaluation of the energies and the control of the positioning of the fingers, is optimized with regard to the hardware requirement. As part of the optimization, it is sufficient to combine the steps 1, 2 and 3 above into one, which performs the following calculation:

  • 1. x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d)1. x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d)
  • 2. Auswertung:
    Falls x < -TH dann Finger eine Stelle später positio­ nieren.
    Falls x < TH dann Finger eine Stelle früher positio­ nieren
    2. Evaluation:
    If x <-TH then position finger one position later.
    If x <TH then position your finger one place earlier

Die Korrektheit der Lösung läßt sich wie folgt beweisen:
Aus x = e - l folgt:
The correctness of the solution can be proven as follows:
From x = e - l it follows:

x = (a2 + b2) - (c2 + d2) = a2 + b2 - c2 - d2 = (a2 - c2) + (b2 - d2)
x = (a 2 + b 2 ) - (c 2 + d 2 ) = a 2 + b 2 - c 2 - d 2 = (a 2 - c 2 ) + (b 2 - d 2 )

daraus folgt weiter nach den Binomischen Formeln:
it follows from the binomial formulas:

x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d) q. e. d.x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d) q. e. d.

Fig. 10 macht den Aufbau der resultierenden Schaltung zur Entscheidung über eine Umpositionierung deutlich. Die Anzahl der Bauteile ist gleich geblieben, und auch die äußere Struk­ tur der Schaltung, jedoch konnten zwei Multiplizierer ersetzt werden durch einen Addierer und einen Subtrahierer. Fig. 10 makes the structure of the resulting circuit for deciding on a repositioning significantly. The number of components has remained the same, as has the outer structure of the circuit, but two multipliers could be replaced by an adder and a subtractor.

Vergleich des Hardwarebedarfs (vgl. Tabelle 1)Comparison of hardware requirements (see Table 1)

Der Hardwarebedarf der beiden Schaltungen soll an dieser Stelle verglichen werden. Einerseits ist die Gesamtanzahl der benötigten Funktionseinheiten gleich geblieben. Unter dem Aspekt, das die einzelnen Funktionseinheiten intern einen un­ terschiedlichen Hardwarebedarf aufweisen ist aber die hier vorgestellte Lösung günstiger gegenüber der herkömmlichen Lö­ sung. The hardware requirements of the two circuits should be on this Place to be compared. On the one hand, the total number of required functional units remained the same. Under the Aspect that the individual functional units internally un but have different hardware requirements here presented solution cheaper compared to the conventional Lö solution.  

Tabelle 1 Table 1

Hardwarebedarf Hardware requirements

Die Tabelle 1 zeigt die Anzahl der benötigten Bauteile für die beiden dargestellten Lösungen. Die Optimierung besteht nun darin, daß Multiplizierer wesentlich mehr Hardwareres­ sourcen benötigen, als Addierer. Im besonderen dann, wenn in etwa die Geschwindigkeit eines Addierers durch einen Multi­ plizierer erreicht werden soll. Hieraus folgt, daß die Lösung mit nur zwei Multiplizierern einen geringeren absoluten Hard­ warebedarf und demzufolge einen geringeren Energiebedarf auf­ weist.Table 1 shows the number of components required for the two solutions shown. The optimization exists now that multipliers are much more hardware need resources as adders. Especially when in like the speed of an adder through a multi copier to be reached. It follows that the solution with only two multipliers a lower absolute hard demand and consequently a lower energy requirement points.

Der Aufwand zur Implementierung von Multiplizierern als digi­ tale Hardware ist im Gegensatz zu Subtrahierern und Addierern enorm. Gerade wenn die Geschwindigkeit einer Schaltung eine wichtige Rolle für die Anwendung spielt, wie es für die in Realzeit laufenden Mobilfunksysteme der Fall ist, wird für die schnelle Multiplikation ein hoher Aufwand an Hardware in Kauf genommen. Die vorgestellte Hardwarelösung reduziert den Hardwareaufwand enorm indem zwei Multiplizierer wegoptimiert werden konnten. Dafür ist ein zusätzlicher Addierer und ein zusätzlicher Subtrahierer nötig. Die Optimierung spiegelt sich in einer Reduzierung des Flächenbedarfs, bei der Umset­ zung der Hardware auf einem Chip wieder. Des weiteren steht die Anzahl der benötigten Gatter in direktem Zusammenhang mit dem Leistungsbedarf einer Schaltung. Der Leistungsbedarf wird durch diese Optimierung ebenfalls reduziert, was für moderne Mobilfunkgeräte, die Batteriebetrieben sind, ein sehr wichti­ ges Kriterium ist. Insgesamt wird also eine Reduzierung des Flächenbedarfs und des Leistungsbedarfs der Schaltung be­ wirkt.The effort to implement multipliers as digi tal hardware is in contrast to subtractors and adders enormously. Especially when the speed of a circuit is one important role for the application as it plays for the in Real time running cellular systems is the case for the fast multiplication a lot of hardware Taken purchase. The presented hardware solution reduces the Hardware expenditure enormously optimized by two multipliers could become. There is an additional adder and a additional subtractor necessary. The optimization reflects result in a reduction in space requirements when implementing hardware on a chip again. Furthermore stands the number of gates required directly related to the power requirement of a circuit. The power requirement will this optimization also reduced what modern Cellular devices that are battery operated are very important is the criterion. Overall, a reduction in the Space requirement and the power requirement of the circuit be works.

Claims (1)

Verfahren zur hardwarebasierten Durchführung des Fingertrack­ ing eines Rake-Empfängers in Telekommunikationssystemen mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder sta­ tionären Sende-/Empfangsgeräten, insbesondere in Mobilfunksy­ stemen der dritten Generation, mit folgenden Merkmalen:
  • a) Hauptfinger des Rake-Empfängers werden mittels durch eine Early-Tracking-Methode vorgegebene Early-Finger und mittels durch eine Late-Tracking-Methode vorgegebene Late-Finger ge­ mäß der Veränderung eines Übertragungskanals nachgeführt, wo­ bei ein Empfangssignal gegenüber dem jeweiligen Hauptfinger bei dem jeweiligen Early-Finger vorgezogen und bei dem jewei­ ligen Late-Finger verzögert wird,
  • b) die von dem jeweiligen Early-Finger und dem jeweiligen Late-Finger eingesammelten Energien werden verglichen,
  • c) die Position des jeweiligen Hauptfingers wird in Abhän­ gigkeit von diesem Vergleich beibehalten oder in die Richtung des Early-Fingers oder des Late-Fingers verschoben,
  • d) die Richtung, in welche die Position des jeweiligen Hauptfingers verschoben wird, wird in Abhängigkeit davon er­ mittelt, ob die Beziehung
    x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d),
wobei mit a2 + b2 im wesentlichen die von dem Early-Finger ein­ gesammelte Energie angegeben ist und wobei mit c2 + d2 die von dem Late-Finger eingesammelte Energie angegeben ist, kleiner oder größer als vorgegebene Schwellenwerte ist.
Process for the hardware-based implementation of the fingertracking of a rake receiver in telecommunication systems with wireless telecommunication between mobile and / or stationary transceivers, in particular in third generation mobile radio systems, with the following features:
  • a) Main fingers of the rake receiver are tracked by means of early fingers specified by an early tracking method and by late fingers specified by a late tracking method according to the change in a transmission channel, where there is a received signal in relation to the respective main finger is preferred to the respective early finger and delayed for the respective late finger,
  • b) the energies collected by the respective early finger and the respective late finger are compared,
  • c) the position of the respective main finger is maintained depending on this comparison or shifted in the direction of the early finger or the late finger,
  • d) the direction in which the position of the respective main finger is shifted depending on whether the relationship
    x = (a - c) (a + c) + (b - d) (b + d),
where a 2 + b 2 essentially indicates the energy collected by the early finger, and wherein c 2 + d 2 indicates the energy collected by the late finger, is smaller or larger than predetermined threshold values.
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