DE102004014924B4

DE102004014924B4 - AFC-Verfahren und AFC-Schaltung für W-CDMA-Empfänger zum Beherrschen der Rahmengrenzenausnahme mit minimaler Latenz

Info

Publication number: DE102004014924B4
Application number: DE200410014924
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Haas; Ernst Bodenstorfer; Michael HOFSTÄTTER; Thomas Ruprich; Holger Neuhaus
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-03-27
Also published as: DE102004014924A1

Abstract

Verfahren zur automatischen Frequenzregelung in einem W-CDMA-Empfänger (Wideband-Code-Divison-Multiple-Access-Empfänger, Breitband-Code-Teilungs-Mehrfach-Zugriff-Empfänger), bei dem eine zum Zwecke der Frequenzregelung benötigte Frequenzverschiebungsmessung über einen gewissen Zeitabschnitt gemittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die zu mittelnde Messung eine Rahmengrenze schneidet, an der Rahmengrenze die Teilergebnisse der Messung nicht verworfen werden, sondern eine zum Zwecke der Mittelung laufende Integration nur unterbrochen und dann wieder aufgenommen wird, sobald wieder genügend und korrekte Daten verfügbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Zum Verfolgen und Einstellen der Frequenz in einem W-CDMA-(UMTS)-System (UMTS = Universal Mobile Telecommunication System) benötigt man eine automatische Frequenzregelung AFC (Automatic Frequency Control). Gemäß dem 3GPP-Standard (3GPP = 3rd Generation Partnership Project) muß diese Korrektur sehr genau sein (± 0,1 ppm maximale Abweichung von der Trägerfrequenz). Um die erforderliche Genauigkeit zu erzielen, müssen mehrere Messungen der Frequenzverschiebung über einen gewissen Zeitabschnitt gemittelt werden. Diese gemittelte Frequenzverschiebung wird dann benutzt, um den Oszillator des Systems auf die empfangene Zellenfrequenz einzustellen.

Der allgemeine Pilotkanal CPICH (common pilot channel), der nur die allgemeinen Pilotsymbole enthält, ist für diesen Zweck ideal geeignet. Um die Frequenzverschiebung zu messen, muß die Phasendifferenz zwischen zwei versetzten Pilotsymbolen desselben Ausbreitungspfads berechnet werden. Falls die Zelle Sendeantennendiversität (transmit diversity) verwendet, werden die Symbole gemäß Kapitel 5.3.3.1 des Standards 3GPP TS 25.211 V.4.6.0 nach einem Schema im Sender kodiert, das sich selbst nach vier Symbolen wiederholt. Unglücklicherweise enthält ein Rahmen (Frame) laut Definition in der 3GPP Spezifikation gerade kein Vielfaches von 4 Symbolen, und deshalb ist an jedem Rahmenende eine spezielle Behandlung erforderlich. Andernfalls würde ein Störterm, der die Messung stark verfälschen würde, hinzukommen. In der Regel ist es deshalb erforderlich, diese Anomalie an den Frame-Grenzen zu berücksichtigen/korrigieren, um den Systemanforderungen gerecht zu werden.

Um die an den Digitalen Signalprozessor (DSP) des Empfangssystems gestellten Rechenanforderungen zu erleichtern, wird eine gewisse Mittelung schon hardwaremäßig durchgeführt.

Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung verwirft dabei alle hardwaremäßig gemittelten Ergebnisse, die über eine Rahmengrenze kommen. Dieser Ausnahme muß daher nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt werden, solange nur die guten Ergebnisse für die Gesamtberechnung der Frequenzverschiebung, nach welcher der Oszillator eingestellt wird, verwendet werden. Dies wird jedoch dadurch erkauft, daß ein vollständiges Integrationsergebnis pro Rahmen verworfen und auf diese Weise Meßzeit vergeudet wird.

In Rahmen, in denen der komprimierte Modus (compressed mode) benutzt wird, ist Zeit jedoch stark limitiert. Beim Überspringen eines Integrationsergebnisses muß die Koordination zwischen der Anzahl der gemessenen Zellen und der Qualität der Messung jeder einzelnen Zelle erwogen werden. Im schlimmsten Fall werden zusätzliche „Komprimierter-Modus"-Rahmen benötigt, um alle notwendigen Messungen zu vollbringen.

In der nach dem Anmeldetag der vorliegenden Patentschrift veröffentlichten Patentschrift DE 103 11 337 B3 ist ein Verfahren zur Durchführung einer Frequenzfehlerschätzung in einem Mobilfunkempfänger anhand eines Pilotkanalsignals beschrieben. Zur Ermittlung eines Frequenzfehlers werden Symbolpaare bezüglich ihrer Phasendifferenz ausgewertet und die bei der Auswertung gewonnenen Phasoren zur Bildung eines Zwischenergebnisses aufsummiert. Zur Eliminierung eines Störterms bei der Berechnung des Zwischenergebnisses wird jeweils eine geradzahlige Anzahl an Phasoren pro Empfängerpfad aufsummiert.

In der Europäischen Patentanmeldung EP 1 300 962 A1 ist eine Vorrichtung zur automatischen Frequenzsteuerung in einem Funkempfänger beschrieben. Ein Kombinierer detektiert eine pro Zeiteinheit auftretende Phasenrotationsgröße im empfangenen Signal. Die Phasenrotationsgröße wird mittels einer Mittelwertbildungseinheit über die Zeitdauer von n Zeitschlitzen gemittelt. Aus dem gemittelten Signal wird die Frequenzabweichung berechnet. Sofern eine Entscheidungsschaltung die dem Mittelwert zugrundeliegenden Daten als zuverlässig erachtet, wird der Mittelwert zur Einstellung eines VCO (spannungsgesteuerten Oszillators) eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem gattungsgemäßen Verfahren und von der gattungsgemäßen Vorrichtung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die das Problem der Rahmengrenzenausnahme derart behandeln, daß bei gleichbleibend hoher Qualität der Messung eine für den allgemeinen Fall geringere Meßzeit benötigt wird als bei den aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 4.

Die Kernidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß an einer Rahmengrenze die Teilergebnisse einer Messung nicht verworfen werden, sondern die Integration nur unterbrochen wird. Sobald wieder genügend und korrekte Daten verfügbar sind, wird die unterbrochene Integration wieder aufgenommen. Auf diese Weise wird nicht eine einzige nutzbare Teilmessung vergeudet, was zu einer optimalen Verwertung der verfügbaren Signalenergie und zu einer minimalen Latenz führt.

Die Erfindung löst also die gestellte Aufgabe dadurch, daß keine Zwischenergebnisse vergeudet werden. Die Gesamtintegration wird nur für eine kleine Anzahl von Symbolen unterbrochen, bis wieder nutzbare Ergebnisse verfügbar sind. Dann wird die Integration wieder aufgenommen, bis ausreichend Zwischenergebnisse akkumuliert wurden. Bei dieser Arbeitsweise werden nur die Teilergebnisse, die eine Rahmengrenze kreuzen, nicht verwendet. Unter den oben genannten Einschränkungen können diese Symbole nicht verwendet werden. In Abhängigkeit von den gewählten Parametern (z. B. Verzögerungsdauer von Symbolen) wird eine bestimmte Anzahl von CPICH-Symbolen nicht verwendet. Eine nichtbeendete Integration wird in dem aktuellen Rahmen unterbrochen, die nichtverwendbaren Symbole (nicht die gesamte Messung!) werden verworfen, und die Integration wird in dem neuen Rahmen wieder aufgenommen. Das führt zu einem deterministischen Verhalten, das nur von der gewählten Verzögerung sowie davon, ob eine Rahmengrenze gekreuzt wird oder nicht, abhängt, nicht jedoch von dem genauen Beginn der Integration. Dadurch ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die notwendigen Kontrollstrukturen vereinfacht werden.

Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3. Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 5 bis 16.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt:
1 schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Behandlung einer Rahmengrenze entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren,
2 schematisch ein funktionelles Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines AFC-Moduls einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 schematisch die Zeitabstimmung des CPICH-Puffers im Sendeantennendiversitätsmodus und
4 schematisch einen AFC-Datenpfad und einen AFC-Akkumulator (AFC_ACCU) aus dem AFC-Modul von 2.
1 zeigt, wie die Integration unterbrochen und wieder aufgenommen werden kann. Alle darin dargestellten Fälle haben Sendeantennendiversität gemeinsam, da das erfindungsgemäße Verfahren nur bei Sendeantennendiversität relevant ist. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Integrationszeit so gewählt, daß 6 Teilergebnisse pro Integration auftreten. Das führt zu nominell 12 CPICH-Symbolen Integrationsdauer.
Der obere Teil (Teil A) von 1 zeigt den normalen Betriebsfall, bei dem keine Rahmengrenze gekreuzt wird und daher alle Teilresultate für das Meßergebnis verwendet werden können.
Der die Erfindung betreffende Betriebsfall wird im unteren Teil von 1 (Teil B) gezeigt, bei dem das Kreuzen einer Rahmengrenze dargestellt ist. Wie bereits aus den obigen Ausführungen deutlich wurde, kann das Ergebnis von P1(74)*·P1(0) nicht verwendet werden, da es die Rahmengrenze kreuzt und einen Fehler hervorrufen würde. Während dieser Zeit wird die Integration einfach ausgesetzt und wieder aufgenommen, sobald das P1(0)*·P1(1) Teilergebnis verfügbar ist. Nach einer fest vorgegebenen Anzahl von akkumulierten Teilergebnissen ist die Integration als solche vollständig.
1 zeigt nur den Fall der Verzögerung um ein antennenentkoppeltes Symbol. Das Verfahren ist im allgemeinen für eine beliebige positive, ganzzahlige Verzögerung von antennenentkoppelten Symbolen gültig. Die Bedeutung der Verzögerung wird in einem späteren Abschnitt behandelt.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen deutlich wird, hängt die Zeit zur Berechnung eines Integrationsergebnisses x davon ab, ob eine Rahmengrenze gekreuzt wird (zusätzliche 2·Verzögerungsdauer CPICH-Symbole). Das Ergebnis wird somit nach 12 + 2·Verzögerungsdauer CPICH-Symbolen ausgegeben. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die Verzögerungsdauer hier und im folgenden als Anzahl von antennenentkoppelten Symbolen angegeben wird, also für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung eine dimensionslose natürliche Zahl ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausführlich beschrieben. Kurz zusammengefaßt besteht dieses Ausführungsbeispiel aus einer AFC-Vorrichtung, welche eine Multiplikation des verzögerten und konjugiertkomplexen CPICH-Symbols mit dem aktuellen CPICH-Symbol und die Akkumulation dieser Zwischenergebnisse ausführt. Diese Vorrichtung wird durch einen FSM (Finiter-Zustands-Automat – Finite State Machine) gesteuert, welcher die Vorrichtung in den HALT-Zustand versetzt, sobald die Rahmengrenzenausnahme erkannt wurde. Die Dauer hängt von der gewählten Verzögerung ab. Der FSM bestimmt auch die Zeit, zu der genug Teilergebnisse akkumuliert wurden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines AFC-Moduls beschrieben. Das AFC-Modul befindet sich im Pilot-Verarbeitungs-Block eines Rake-Peripherie-Moduls eines W-CDMA-Empfängers. Als Eingabe werden antennenentkoppelte CPICH-Symbole, die von einem Antennen-Entkopplungs-Modul kommen, verwendet. Die Ausgangssignale werden zwecks Bereitstellung für die Firmware (FW) an die Rake-Bus-Schnittstelle (Bus Interface, Bus-IF) ausgegeben. Das AFC-Modul ist verantwortlich für die Ausführung von Vorberechnungen für den AFC-Algorithmus. Es erfolgt hierbei eine Multiplikation des aktuellen CPICH-Symbols mit dem Komplexkonjugierten eines verzögerten CPICH-Symbols und die Akkumulation dieses Produkts über eine Periode von N CPICH-Symbolen, wobei N eine durch 4 teilbare natürliche Zahl größer oder gleich 12 ist. Schließlich werden die Beiträge aller Finger einer Gruppe summiert. Eine Gruppe ist eine Untermenge der Finger einer Zelle und wird vom DSP (DSP = Digitaler Signalprozessor) während der Fingereinrichtung programmiert. Ob ein Finger ein Mitglied der Gruppe ist, das hängt von spezifischen Signaleigenschaften ab.
Der Betriebsmodus, d.h. entweder mit Sendeantennendiversität (Sendeantennendiversitätsmodus) oder ohne Sendeantenndiversität (normaler Modus), ist ein durch den Digitalen Signalprozessor DSP programmierbarer Rake-Parameter.
Für jede Gruppe gibt es alle N Symbole ein AFC-Ergebnis, welches zur Meldung an das DSP-System bereitsteht. Die Meldung erfolgt jeden Schlitz (Slot/Zeiteinheit nach dem 3GPP-Standard).
Zum Zwecke der weiteren Beschreibung werden nachfolgend einige Definitionen gegeben.
Eine Gruppe wird definiert als Gruppe von Fingern innerhalb einer Zelle (Teilmenge). Finger (Pfade) von verschiedenen Zellen müssen in verschiedenen Gruppen sein.
Im folgenden bedeutet das Wort „Symbol" stets „CPICH-Symbol", sofern nicht ausdrücklich eine anderweitige Spezifikation angegeben ist.
„Schlitzstart" und „Rahmenstart" bedeuten immer den Schlitzstart bzw. Rahmenstart des betrachteten CPICH-Kanals. Der Schlitzstart des DPCH (DPCH = Dedicated Physical Channel – Dedizierter Physikalischer Kanal) ist nur für die Meldung wichtig und wird als „DPCH-Schlitzstart" bezeichnet.
QCC: Vierlingschipzähler (Quad Chip Counter); da alle Finger während der physikalischen Zeit von vier Chips verarbeitet werden, wird der QCC alle vier Chips um 1 erhöht.
CPICH im Sendeantennendiversitätsmodus bedeutet, daß der CPICH gemäß Abschnitt 5.3.3.1 des Standards 3GPP TS 25.211 V.4.6.0 kodiert ist. Für den Fall, daß keine Sendeantennendiversität vorliegt, wird im folgenden der Begriff „normaler Modus" verwendet.
2 zeigt ein funktionales Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines AFC-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Eingabe wird gebildet durch die komplexwertigen antennenentkoppelten CPICH-Symbole von der Antennenentkopplung. Am Eingang werden die Symbole der verschiedenen Finger bereitgestellt.
Einen CPICH-Puffer in der Anordnung gemäß 2 benötigt man, um die verzögerten Eingangssymbole zu speichern, so wie dies aus 2 deutlich wird. Für jeden Finger sind zwei Adressen reserviert. Im Falle des Modus mit Sendeantennendiversität ist die Zuteilung wie für Finger 0 und Finger n gezeigt: Die letzten zwei antennenentkoppelten Symbolpaare werden gespeichert. Der verzögerte Start der Integration aufgrund einer Pufferauffüllung nach einer Initialisierung und die Ausnahme an der Rahmengrenze im Sendeantennendiversitätsmodus werden durch Gültigkeitssignale implizit signalisiert (siehe auch 3).
Jedesmal, wenn das Gültigkeitssignal aktiv ist, führt der AFC-Datenpfad die algebraischen Operationen, d.h. Multiplikation bzw. Addition, aus, die für die Akkumulationen notwendig sind. Die Akkumulationszwischenergebnisse werden im AFC_ACCU, einem Akkumulatorspeicher, gespeichert und jedesmal aktualisiert, wenn ein neues Produkt addiert wird (Lesen, Modifizieren, Schreiben).
Der AFC_ACCU wird mittels AFC-Gruppen organisiert. Für jede Gruppe sind zwei Adressen reserviert. Im Sendeantennendiversitätsmodus werden die Einträge einer bestimmten Gruppe alle 512 Chips aktualisiert.
Die Integrationssteuerung ordnet den AFC-Datenpfad und zählt die Akkumulationsschritte separat für jede Gruppe, um anzeigen zu können, wann eine Akkumulation beendet ist. Sobald eine Akkumulation beendet ist, wird ein entsprechendes „Fertig"-Flag r („ready flag") im AFC_ACCU gesetzt. Nach der Meldung der Ergebnisse an die Bus-Schnittstelle (Bus-IF) werden die „Fertig"-Flags r im AFC_ACCU zurückgesetzt.
Man beachte, daß aufgrund der verschiedenen Anzahl von zu vernachlässigenden Symbolen am Anfang des neuen Rahmens für unterschiedliche Verzögerungsdauern im Falle von Sendeantennendiversität die entsprechenden Ergebnisse zu verschiedenen Zeiten bereit sind. Daher sind für unterschiedliche Verzögerungsdauern separate „Fertig"-Flags r notwendig. Aus diesem Grund ist auch eine gewisse Hardwareentkopplung der Verarbeitungsteile für unterschiedliche Verzögerungsdauern notwendig. Für jeden dieser Hardwareteile gibt es separate Steuersignale (Gültigkeits- und Initialisierungs-Signale).
1 illustriert die Behandlung der Rahmengrenzenausnahme detaillierter. Bei 1 sind Sendeantennendiversitätsmodus und Verzögerungsdauer = 1 angenommen. Ferner wird in 1 für das Integrationsinterall der Wert 3 angenommen, was bedeutet, daß die nominelle Integrationslänge 12 CPICH-Symbole beträgt. Zwei Fälle sind in 1 dargestellt. 1 zeigt die Operationen, die für die Berechnung des Antenne-1-Teils des AFC-Ergebnisses notwendig sind (nur Beiträge von einem Finger). Der obere Teil (A) von 1 zeigt den Standardfall, bei dem keine CPICH-Rahmengrenze vorhanden ist: Alle 12 CPICH-Symbole ist ein neues Integrationsergebnis verfügbar.
Der untere Teil (B) der 1 zeigt die Behandlung der Rahmengrenze. In diesem Falle, d.h. bei einer Verzögerungsdauer von 1, hält der Akkumulationsvorgang für die ersten zwei CPICH-Symbole des Rahmens an, weil es nicht erlaubt ist, die Multiplikation P1(74)*·P1(0) auszuführen. Im Fall B dauert die Akkumulation 14 CPICH-Symbole, d.h. 2 Symbole länger als im Fall A.
Für den in 1 nicht gezeigten Fall einer Verzögerungsdauer von 2 hält der Akkumulationsvorgang für die ersten vier CPICH-Symbole des Rahmens an.
Im folgenden wird eine detailliertere Beschreibung der verschiedenen Teile des AFC-Moduls gegeben.
Der in 2 dargestellte CPICH-Puffer 'speichert die von der Antennenentkopplung kommenden Symbole zwecks Verzögerung, wie es in der 2 gezeigt ist. Für jeden Finger werden 2 Adressen benutzt (für den Finger n die Adressen 2·n und 2·n + 1). Der Index k symbolisiert das aktuelle Symbol (Symbol-Paar). Die Zuweisung hängt vom Sendeantennendiversitätsmodus ab.
Zusammen mit der CPICH-Puffer-Steuerung (siehe 2) kann der CPICH-Puffer als eine Vorverarbeitungsstufe angesehen werden, welche Daten und Steuerinformation für die nachfolgenden Teile des AFC-Moduls erzeugt. Die Eingaben werden durch die von der Antennenentkopplung kommenden Daten- und Steuersignale gebildet. Die Ausgabe bilden die verzögerten Symbole (Symbol-Paare) zusammen mit einem Gruppenidentifikationssignal, Gültigkeits-Signalen und Initialisierungs-Signalen. Die Gültigkeits-Signale zeigen an, wenn ein neues verzögertes Symbol bereit ist, und triggern die Verarbeitung im AFC-Datenpfad. Die Initialisierungs-Signale begleiten das erste Symbol nach der Fingerinitialisierung und werden zum Rücksetzen des Akkumulators im Akkumulatorspeicher AFC_ACCU am Anfang der ersten Integration verwendet.
Der CPICH-Puffer hat zwei Ausgänge (Daten und Steuerung), einen für die Symbole mit einer ersten Verzögerungsdauer und den anderen für die Symbole mit einer zweiten Verzögerungsdauer.
Die Integrationssteuerung (nachfolgende Stufe der AFC-Architektur – siehe 2) muß mit den Initialisierungssignalen den Akkumulatorspeicher AFC_ACCU rücksetzen und die auftretenden Gültigkeits-Signale zählen, bis die notwendige Anzahl von Akkumulationsschritten erreicht ist.
Das Gültigkeits-Signal (DA12 vld) wird auch benutzt, um die Ausnahme am Rahmenanfang im Falle des Sendeantennendiversitätsmodus' zu handhaben. Dies ist in 3 dargestellt. P(k) bezeichnet das k-te Symbol-Paar in dem Rahmen (k = 0, ..., 74), bestehend aus dem Antenne-1-Teil und dem Antenne-2-Teil. Am Eingang des AFC-Moduls gibt es alle 512 Chips ein antennenentkoppeltes Symbolpaar (Antenne 1 und 2).
Im AFC-Datenpfad (siehe 2) wird ein Akkumulator immer dann aktualisiert, wenn ein Gültigkeitssignal auftritt. Die CPICH-Puffer-Steuerung unterdrückt den ersten und ggf., in Abhängigkeit von der gewählten Verzögerungsdauer, weitere Gültigkeits-Impulse am Rahmenanfang. Da der Betrieb in dem AFC-Datenpfad durch die von der CPICH-Puffer-Steuerung erzeugten Gültigkeits-Signale getriggert wird, werden keine Produkte von Symbolpaaren aus unterschiedlichen Rahmen berechnet.
Für die Integrationssteuerung (siehe 2) ist die Rahmengrenze nicht sichtbar. Die Integrationssteuerung muß einfach nur die Gültigkeits-Impulse zählen. Alle 4·Integrationsintervall CPICH-Symbole ist ein neues Integrationsergebnis fertig.
4 zeigt die algebraische Operationseinrichtung, d.h. den AFC-Datenpfad, zusammen mit dem Akkumulatorspeicher AFC_ACCU im Detail. Der komplexe Multiplizierer CMULT (der aus vier Real-Multiplizierern und zwei Real-Addierern besteht) stellt das Herz des AFC-Datenpfads dar. Der komplexe Multiplizierer CMULT multipliziert die antennenentkoppelten Symbole, die direkt von der Antennenentkopplung kommen, mit dem Komplexkonjugierten der zeitverzögerten antennenentkoppelten Symbole aus dem CPICH-Puffer. Die Konjugationsoperation wird durch das Zeichen ()* symbolisiert. Der AFC-Datenpfad wird durch die Integrationssteuerung gesteuert.
Die Reihenfolge der Multiplikationen hängt von Steuerleitungssignalen ab. Die Integrationssteuerung wählt auch die AFC_ACCU-Adresse für die Aktualisierung der Akkumulationsergebnisse aus.
Wie in 4 gezeigt ist, sind im AFC_ACCU zwei Adressen pro Gruppe für zwei Verzögerungsdauern reserviert.
Die Integrationssteuerung ist verantwortlich für die Initialisierung der Akkumulatoren im Akkumulatorspeicher AFC_ACCU am Beginn einer Integration sowie dafür, das Ende einer Integration durch Zählen der Anzahl der CPICH-Symbole während der Akkumulationszeit zu bestimmen. Wenn die Integration vollständig abgeschlossen ist, wird das Ergebnis als zur Meldung fertig angezeigt. Dies geschieht durch das Setzen von „Fertig"-Flags r (ready flags). Das Ergebnis wird dann durch die Meldungssteuerung in den Meldepuffer RFC_REPORT_BUF kopiert. Danach werden die „Fertig"-Flags r zurückgesetzt.
Die Integrationssteuerung wird durch die Steuersignale von der CPICH-Puffer-Steuerung getriggert. Die Akkumulatoren werden initialisiert, wenn ein Finger eingerichtet ist, was durch Initialisierungssignale angezeigt wird.
Während der „Komprimierter-Modus"-Lücke oder der IPDL-Lücke (IPDL = Idle Periods In Downlink – Leerlaufzeitspannen im Downlink) einer Zelle (und daher AFC-Gruppe) wird der AFC-Datenpfad nicht betrieben. Das wird durch entsprechende Steuersignale signalisiert. Das erste Symbol nach der „Komprimierter-Modus"-Lücke oder der IPDL-Lücke initialisiert den Akkumulationsvorgang.

Claims

Verfahren zur automatischen Frequenzregelung in einem W-CDMA-Empfänger (Wideband-Code-Divison-Multiple-Access-Empfänger, Breitband-Code-Teilungs-Mehrfach-Zugriff-Empfänger), bei dem eine zum Zwecke der Frequenzregelung benötigte Frequenzverschiebungsmessung über einen gewissen Zeitabschnitt gemittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die zu mittelnde Messung eine Rahmengrenze schneidet, an der Rahmengrenze die Teilergebnisse der Messung nicht verworfen werden, sondern eine zum Zwecke der Mittelung laufende Integration nur unterbrochen und dann wieder aufgenommen wird, sobald wieder genügend und korrekte Daten verfügbar sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzverschiebungsmessung eine Phasendifferenz zwischen zwei versetzten Symbolen desselben Ausbreitungspfads berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendifferenz zwischen zwei versetzten Pilotsymbolen aus dem allgemeinen Pilotkanal (CPICH) berechnet wird.
Vorrichtung zur automatischen Frequenzregelung in einem W-CDMA-Empfänger (Wideband-Code-Divison-Multiple-Access-Empfänger, Breitband-Code-Teilungs-Mehrfach-Zugriff-Empfänger), die so ausgelegt ist, daß sie eine zum Zwecke der Frequenzregelung benötigte Frequenzverschiebungsmessung über einen gewissen Zeitabschnitt mittelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß, wenn die zu mittelnde Messung eine Rahmengrenze schneidet, an der Rahmengrenze die Teilergebnisse der Messung nicht verworfen werden, sondern eine zum Zwecke der Mittelung laufende Integration nur unterbrochen und dann wieder aufgenommen wird, sobald wieder genügend und korrekte Daten verfügbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgelegt ist, daß sie zur Frequenzverschiebungsmessung eine Phasendifferenz zwischen zwei versetzten Symbolen desselben Ausbreitungspfads berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgelegt ist, daß sie die Phasendifferenz zwischen zwei versetzten Pilotsymbolen aus dem allgemeinen Pilotkanal (CPICH) berechnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Finiten-Zustands-Automaten (FSM), der die Vorrichtung bzgl. der Integration in einen HALT-Zustand versetzt, sobald die Rahmengrenzenausnahme erkannt wurde, und diesen HALT-Zustand nach einer gewissen Zeitdauer wieder aufhebt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 in Rückbeziehung auf Anspruch 5 oder in Rückbeziehung auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zeitdauer von der gewählten Verzögerung zwischen den beiden genannten Symbolen abhängt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Finite-Zustands-Automat (FSM) so ausgelegt ist, daß er auch bestimmt, wann genug Teilergebnisse akkumuliert wurden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein AFC-Modul aufweist, das verantwortlich für die Ausführung von Vorberechnungen für den AFC-Algorithmus ist und sich im Pilot-Verarbeitungs-Block eines Rake-Peripherie-Moduls des W-CDMA-Empfängers befindet, wobei die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß als Eingaben für das AFC-Modul antennenentkoppelte CPICH-Symbole, die von einem Antennen-Entkopplungs-Modul kommen, verwendet werden, und Ausgangssignale des AFC-Moduls an eine Rake-Bus-Schnittstelle (Bus-IF) ausgegeben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das AFC-Modul eine algebraische Operationseinrichtung (AFC-Datenpfad) und einen Akkumulatorspeicher (AFC_ACCU) aufweist, wobei die algebraische Operationseinrichtung (AFC-Datenpfad) so ausgelegt ist, daß sie die algebraischen Operationen, die für die Akkumulation zwecks Mittelwertbildung notwendig sind, d.h. Multiplikation eines verzögerten und konjugiertkomplexen CPICH-Symbols mit dem aktuellen CPICH-Symbol und Addition des aktuellen Produkts mit einem aktuellen Akkumulationszwischenergebnis, ausführt und die Akkumulationszwischenergebnisse an den Akkumulatorspeicher (AFC_ACCU) übergibt, wo die Akkumulationszwischenergebnisse gespeichert und jedesmal aktualisiert werden, wenn ein neues Produkt addiert wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen im Datenfluß vor der algebraischen Operationseinrichtung (AFC-Datenpfad) angeordneten Pufferspeicher (CPICH-Puffer) zur Realisierung der Symbolverzögerung.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Pufferspeicher (CPICH-Puffer) einen Ausgang für Symbole mit einer ersten Verzögerung (D1) und einen weiteren Ausgang für Symbole mit einer zweiten Verzögerung (D2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (CPICH-Puffersteuerung) für den genannten Pufferspeicher (CPICH-Puffer), welche Zugriffe auf den genannten Puf ferspeicher (CPICH-Puffer) steuert und Gültigkeits- und Initialisierungssignale zur Steuerung der nachfolgenden algebraischen Operationseinrichtung (des AFC-Datenpfads) erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgelegt ist, daß die Akkumulation der genannten Produkte über eine Periode von N CPICH-Symbolen, wobei N eine durch 4 teilbare Zahl ist, erfolgt und schließlich die Beiträge aller Finger (des Rakes) einer Gruppe summiert werden, wobei eine Gruppe eine Untermenge der Finger einer Zelle ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgelegt ist, daß während ihres Betriebes unterschiedliche Finger (des Rakes) in unterschiedlichen Betriebsmodi arbeiten können, nämlich im Modus mit Sendeantennendiversität (Sendeantennendiversitätsmodus) oder im Modus ohne Sendeantennendiversität (normaler Modus).