DE102013106413B4

DE102013106413B4 - Verfahren und Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten eines Datensignals

Info

Publication number: DE102013106413B4
Application number: DE102013106413.2A
Authority: DE
Inventors: Zhe Xu; Hong Zhang; Zhen Wang
Original assignee: Intel Deutschland GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: US20140003476A1; US8781037B2; CN103516640B; DE102013106413A1; CN103516640A

Abstract

Verfahren zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Empfangen eines Datensignals, wobei das Datensignal zwei Trainingssequenzen umfasst;Ausführen einer ersten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer ersten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums daraus;Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer zweiten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums daraus;Ausführen einer ersten Kanalschätzung auf der Basis der ersten Trainingssequenz und Ausführen einer zweiten Kanalschätzung auf der Basis der zweiten Trainingssequenz; undErhalten eines Detektionsergebnisses basierend auf einer Kombination der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzungen abhängig von den ersten und zweiten Korrelationsmaxima.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals und eine Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten eines Datensignals.
STAND DER TECHNIK
Mobilkommunikationssysteme verwenden Signalverarbeitungstechniken, um die Streckenleistungsfähigkeit zu verbessern und Zwischensymbolstörungen, die durch Mehrwege-Fading in frequenzselektiven Kanälen verursacht werden, zu minimieren. Da der Mobilfunkkanal zufällig und zeitvariant ist, wird eine Entzerrung verwendet, um die zeitvarianten Eigenschaften des Mobilkanals adaptiv durch Training und Tracking zu bestimmen. Zu diesem Zweck wird eine Trainingssequenz in das gesendete Datensignal aufgenommen, die dafür ausgelegt ist, es dem Empfänger zu erlauben, Timing-Informationen zu detektieren und Kanalkoeffizienten durch Kanalschätzung zur weiteren Kanalentzerrung zu erhalten. Mit der Zunahme der Anzahl der Teilnehmer und des Sprachverkehrs besteht eine steigende Nachfrage nach effizienter Nutzung von Hardware- und Spektrumbetriebsmitteln.
Die Druckschrift US 2005/0271174 A1 beschreibt ein Verfahren zum Synchronisieren von paketbasierten, drahtlosen OFDM Systemen mit Mehrfach-Empfängerketten.
Die Druckschrift US 2002/0009065 A1 beschreibt einen Sender und einen Empfänger zum Implementieren eines Zeitmultiplex-Funkkommunikationsverfahrens.
Die Druckschrift WO 2012/047140 A1 beschreibt ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem mit gemeinsamer Zeitschlitznutzung.
Figurenliste

1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals gemäß der Offenbarung.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals gemäß der Offenbarung.
3 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Verarbeitungseinheit gemäß der Offenbarung.
4 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Verbunddetektionsalgorithmus gemäß der Offenbarung.
5 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Verarbeitungseinheit gemäß der Offenbarung.
6 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Korrelators gemäß der Offenbarung.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Korrelationsmaximums gemäß der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Aspekte und Ausführungsformen werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei im Allgemeinen durchweg gleiche Bezugszahlen benutzt werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen. In der folgenden Beschreibung werden zur Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis eines oder mehrerer Aspekte der Ausführungsformen zu gewährleisten. Für Fachleute ist jedoch erkennbar, dass ein oder mehrere Aspekte der Ausführungsformen mit einem geringeren Grad der spezifischen Einzelheiten ausgeübt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form gezeigt, um die Beschreibung eines oder mehrerer Aspekte der Ausführungsformen zu erleichtern. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Obwohl ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform möglicherweise mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wird, können zusätzlich ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn es für eine beliebige gegebene oder konkrete Anwendung erwünscht und vorteilhaft ist. Soweit die Ausdrücke „enthalten“, „aufweisen“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen ferner solche Ausdrücke auf ähnliche Weise wie der Ausdruck „umfassen“ einschließend sein. Die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ können zusammen mit Ableitungen verwendet werden. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke verwendet werden können, um anzugeben, dass zwei Elemente miteinander kooperieren oder in Interaktion treten, gleichgültig, ob sie sich in direktem physischem oder elektrischem Kontakt befinden oder sie sich nicht in direktem Kontakt miteinander befinden. Außerdem ist der Ausdruck „beispielhaft“ lediglich als Beispiel gemeint und nicht als bestes oder optimales. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Die hier beschriebenen Verfahren und Verarbeitungseinheiten werden als Teil von Mobilkommunikationssystemen und für diese benutzt, insbesondere drahtlose TDMA-Systeme (Time Division Multiplex Access), wie zum Beispiel das GSM (Global System for Mobile Communications). Spezieller werden hier solche Systeme behandelt, bei denen Daten in Zeitschlitzen fester Länge gesendet werden und eine Trainingssequenz in Zeitschlitzen wie normale Bursts oder Synchronisations-Bursts aufgenommen wird.
Die hier beschriebenen Verfahren und Verarbeitungseinheiten werden speziell als Teil von Mobilkommunikationssystemen und für diese benutzt, bei denen Sprachkapazität durch Multiplexen von mehr als einem Benutzer auf einem einzelnen Zeitschlitz vergrößert wird. Spezieller werden hier die Mobilkommunikationssysteme betrachtet, die zu Sprachdiensten über adaptive Mehrbenutzerkanäle auf einem Schlitz (VAMOS - Voice services over Adaptive Multi-User channels on One Slot) fähig sind. Bestimmte Ausführungsformen der Offenbarung betreffen daher VAMOS-fähige Verfahren, Verarbeitungseinheiten, Empfänger und Mobiltelefone.
Die hier beschriebenen Verfahren und Verarbeitungseinheiten können in Empfängern realisiert werden, wie etwa Mobiltelefonen, in der Hand gehaltenen Einrichtungen oder anderen Arten von Mobilfunksendern. Die beschriebenen Verarbeitungseinheiten können verwendet werden, um Verfahren wie hier offenbart auszuführen, obwohl diese Verfahren auch auf beliebige andere Weisen ausgeführt werden können.
Die hier beschriebenen Verfahren und Verarbeitungseinheiten können auch mit einer beliebigen Art von Antennenkonfiguration benutzt werden, die in dem Mobilkommunikationssystem verwendet wird. Insbesondere gelten die hier dargestellten Konzepte für Mobilkommunikationssysteme, die mehr als eine Sende- und/oder Empfangsantenne und insbesondere eine beliebige Anzahl von Sende- und/oder Empfangsantennen verwenden.
In den Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals als eine bestimmte Sequenz von Prozessen oder Maßnahmen, insbesondere in den Flussdiagrammen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Ausführungsformen nicht auf die beschriebene bestimmte Sequenz bechränkt werden sollten. Bestimmte oder alle verschiedener Prozesse oder Maßnahmen können gleichzeitig oder in einer beliebigen anderen nützlichen und geeigneten Sequenz ausgeführt werden.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals gemäß der Offenbarung. Das Verfahren 100 von 1 umfasst das Empfangen eines Datensignals, wobei das Datensignal zwei Trainingssequenzen umfasst, bei 10, Ausführen einer ersten Auswertung des Datensignals auf der Basis einer ersten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen bei 20, Ausführen einer zweiten Auswertung des Datensignals auf der Basis einer zweiten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen bei 30 und Verarbeiten des Datensignals auf der Basis eines Ergebnisses der ersten und zweiten Auswertung bei 40.
Das Flussdiagramm von 1 umfasst das Empfangen eines Datensignals bei 10. Das Signal kann durch Verwendung eines sogenannten VAMOS-Empfängers (Voice services over Adaptive Multi-User channels on a One Slot) empfangen werden. Ein solcher Empfänger kann dafür ausgelegt werden, die in einer Symbolkonstellation anwesenden bekannten Symmetrien zu berücksichtigen, wenn mehr als ein Benutzer auf demselben Kanal existiert. Dies ist zum Beispiel bei adaptiver Symbolkonstellation der Fall, wie etwa einer adaptiven alpha-QPSK-Konstellation (quaternäre Phasenumtastung). Diese quaternäre Konstellation kann durch einen reellwertigen Parameter parametrisiert sein, der mit einem Leistungsverhältnis des Real- und Imaginärteils des Basisbandsignals in Beziehung stehen kann und somit die Form der Signalkonstellation definieren kann. Der Real- und Imaginärteil des Basisbandsignals kann zwei Benutzern zugewiesen werden und kann somit zwei Subkanäle darstellen. Eine bestimmte Mengen von Trainingssequenzen kann es einem erlauben, zwischen zwei VAMOS-Benutzern, die ein VAMOS-Paar darstellen, zu unterscheiden. Diese bestimmte Menge von Trainingssequenzen kann zum Beispiel auf der Basis von rechnerischer Simulationsarbeit gefunden werden, um das bestmögliche Ergebnis mit Bezug auf Kreuzkorrelationseigenschaften zwischen existierenden und neuen Trainingssequenzen zu erhalten.
In der Abwärtsstreckenrichtung kann das oben erwähnte adaptive QPSK-Modulationsschema anstelle der beim normalen Betrieb des GSM-Systems benutzten GMSK-Modulation eingeführt werden. Dadurch kann man zwei Benutzer auf I (In-Phase) und Q (Quadratur-Phase) einteilen. Zusätzlich können an diese Subkanäle verschiedene Leistungspegel vergeben werden. Das Verhältnis der Leistung zwischen dem I- und Q-Kanal ist als das Subkanal-Leistungsungleichgewichtsverhältnis (SCPIR - Sub-Channel Power Imbalance Ratio) definiert.
Die beiden Trainingssequenzen können gleichzeitig in dem Datensignal gesendet werden. Sie können auf ein alpha-QPSK-Signal abgebildet werden, das während einer Trainingssequenzperiode eines normalen Bursts wie im GSM-System standardisiert gesendet werden kann.
Das Flussdiagramm von 1 umfasst das Ausführen einer ersten Auswertung des Datensignals bei 20. Das Ausführen der ersten Auswertung kann das Ausführen einer ersten Korrelation zwischen dem Datensignal und der ersten Trainingssequenz und das Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums davon umfassen.
Das Flussdiagramm von 1 umfasst das Ausführen einer zweiten Auswertung des Datensignals bei 30. Das Ausführen der zweiten Auswertung kann das Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem Datensignal und der zweiten Trainingssequenz und das Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums davon umfassen.
Das Verfahren 100 kann ferner das Vergleichen des ersten Korrelationsmaximums mit dem zweiten Korrelationsmaximum umfassen. Danach kann bestimmt werden, welches einen höheren Wert aufweist, und das Ergebnis davon kann eine Verarbeitung des Datensignals bei 40 bestimmen.
Das Flussdiagramm von 1 umfasst Verarbeiten des Datensignals bei 40. Verarbeiten des Datensignals kann Burst-Synchronisation und/oder Kanalschätzung umfassen.
Burst-Synchronisation wird zur Zeitsynchronisation der mobilen Einrichtung mit der Zeitstruktur des empfangenen Datensignals ausgeführt. Das Verfahren 100 kann das Ausführen einer ersten Burst-Synchronisation auf der Basis der ersten Trainingssequenz und gleichzeitig Ausführen einer zweiten Burst-Synchronisation auf der Basis der zweiten Trainingssequenz und Benutzung des Ergebnisses der ersten oder zweiten Burst-Synchronisation oder eines Mittelwerts davon abhängig von einem Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung umfassen. Wenn zum Beispiel ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das erste Korrelationsmaximum höher als das zweite Korrelationsmaximum ist, kann entschieden werden, dass nur das Ergebnis der ersten Burst-Synchronisation für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals benutzt werden soll. Wenn dagegen ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das zweite Korrelationsmaximum höher als das erste Korrelationsmaximum ist, kann entschieden werden, dass nur das Ergebnis der zweiten Burst-Synchronisation für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals benutzt wird.
Es kann auch der Fall sein, dass ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das erste Korrelationsmaximum und das zweite Korrelationsmaximum gleich sind oder um weniger als einen vordefinierten Faktor voneinander verschieden sind. In einem solchen Fall könnte dann bestimmt werden, einen Mittelwert der ersten und zweiten Burst-Synchronisation zu berechnen und diesen Mittelwert für die weitere Verarbeitung des Datensignals zu benutzen.
Mit Bezug auf Kanalschätzung kann das Verfahren 100 das Ausführen einer ersten Kanalschätzung aus der ersten Trainingssequenz und gleichzeitig Ausführen einer zweiten Kanalschätzung auf der Basis der zweiten Trainingssequenz und Benutzen des Ergebnisses der ersten oder zweiten Kanalschätzung oder eines Mittelwerts davon auf der Basis eines Ergebnisses der ersten und zweiten Auswertung umfassen. Wenn zum Beispiel ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das erste Korrelationsmaximum größer als das zweite Korrelationsmaximum ist, kann entschieden werden, dass nur das Ergebnis der ersten Kanalschätzung für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals benutzt wird. Wenn dagegen ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das zweite Korrelationsmaximum größer als das erste Korrelationsmaximum ist, kann dann entschieden werden, dass nur das Ergebnis der zweiten Kanalschätzung für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals benutzt wird.
Wenn ein Ergebnis der ersten und zweiten Auswertung dergestalt ist, dass das erste und zweite Korrelationsmaximum gleich sind oder um weniger als einen vordefinierten Faktor voneinander verschieden sind, kann entschieden werden, dass ein Mittelwert der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzung für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals benutzt wird. In diesem Fall können zum Beispiel Mittelwerte der bei der ersten und zweiten Kanalschätzung bestimmten Kanalkoeffizienten berechnet und zum Entzerren des empfangenen Datensignals benutzt werden.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals gemäß der Offenbarung. Das Verfahren 200 von 2 umfasst Empfangen eines Datensignals, wobei das Datensignal zwei Trainingssequenzen umfasst, bei 210, Ausführen einer ersten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer ersten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums davon bei 220, Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer zweiten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums davon bei 230 und Verarbeiten des zweiten Signals auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem ersten und zweiten Korrelationsmaximum bei 240.
Dieselben Ausführungsformen wie oben in Verbindung mit dem Verfahren von 1 beschrieben und ihre Schritte können auch auf das Verfahren von 2 angewandt werden.
3 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Verarbeitungseinheit gemäß der Offenbarung. Die Verarbeitungseinheit 300 von 3 umfasst einen ersten Korrelator 310 zum Ausführen einer ersten Korrelation zwischen einem empfangenen Datensignal und einer ersten Trainingssequenz und Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums davon. Die Verarbeitungseinheit 300 kann ferner einen zweiten Korrelator 320 zum Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem empfangenen Datensignal und einer zweiten Trainingssequenz und zum Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums davon umfassen. Die Verarbeitungseinheit 300 kann ferner einen Komparator 330 zum Vergleichen des ersten und zweiten Korrelationsmaximums miteinander und zum Ausgeben eines jeweiligen Informationssignals umfassen.
Der erste Korrelator 310 kann einen ersten Eingang zum Eingeben des empfangenen Datensignals X_n darin und einen zweiten Eingang zum Eingeben der ersten Trainingssequenz umfassen. Der zweite Eingang kann mit einem ersten Trainingssequenzregister 340 zum Speichern einer Menge von ersten Trainingssequenzen verbunden sein.
Auf ähnliche Weise kann der zweite Korrelator 320 einen ersten Eingang zum Eingeben des empfangenen Datensignals X_n und einen zweiten Eingang zum Eingeben der zweiten Trainingssequenz umfassen. Der zweite Eingang kann mit einem zweiten Trainingssequenzregister 350 zum Speichern einer Menge von zweiten Trainingssequenzen verbunden sein.
Der Komparator 330 kann ferner dafür ausgelegt sein, zu bestimmen, welches des ersten und zweiten Korrelationsmaximums einen größeren Wert als das andere aufweist, und ein jeweiliges Informationssignal auszugeben. Das Informationssignal kann zum Beispiel die Form eines Steuerflags aufweisen, das ein Symbol „1“ sein kann, wenn das erste Korrelationsmaximum größer als das zweite Korrelationsmaximum ist, und das ein Symbol „0“ sein kann, wenn das zweite Korrelationsmaximum größer als das erste Korrelationsmaximum ist. Der Komparator 330 kann einen Ausgang zum Ausgeben des Informationssignals umfassen.
Der Komparator 330 kann ferner einen weiteren Ausgang zum Ausgeben eines weiteren Informationssignals umfassen. Das weitere Informationssignal kann die Form eines weiteren Steuerflags aufweisen, das den Symbolwert „1“ aufweisen kann, wenn das erste Korrelationsmaximum größer als das zweite Korrelationsmaximum ist, einen Symbolwert „-1“, wenn das zweite Korrelationsmaximum größer als das erste Korrelationsmaximum ist, und einen Symbolwert „0“, wenn das erste Korrelationsmaximum mit dem zweiten Korrelationsmaximum vergleichbar ist.
Die Verarbeitungseinheit 300 kann ferner eine (nicht gezeigte) erste Burst-Synchronisationseinheit zum Ausführen einer ersten Burst-Synchronisation auf der Basis der ersten Trainingssequenz und eine (nicht gezeigte) zweite Burst-Synchronisationseinheit zum Ausführen einer zweiten Burst-Synchronisation auf der Basis der zweiten Trainingssequenz umfassen. Eine ausführlichere Ausführungsform davon wird später gezeigt und erläutert.
Die Verarbeitungseinheit 300 von 3 kann eine (nicht gezeigte) erste Kanalschätzungseinheit zum Ausführen einer ersten Kanalschätzung auf der Basis der ersten Trainingssequenz und eine (nicht gezeigte) zweite Kanalschätzungseinheit zum Ausführen einer zweiten Kanalschätzung auf der Basis der zweiten Trainingssequenz umfassen. Dies wird auch später in einer ausführlichen Ausführungsform gezeigt und erläutert.
4 zeigt ein Beispiel für einen Detektionsalgorithmus, so wie er in einem VAMOS-fähigen GSM-System implementiert werden kann. Wie oben erläutert ist die Leistungsverteilung auf die I- und Q-Subkanäle dergestalt, dass gemäß einer SCPIR-Konfiguration (Sub-Channel Power Imbalance Ratio) ein Benutzer-Subkanal auf der Schiene kleinerer Leistung liegt. Das in 4 gezeigte Konzept basiert auf einem Verbund-Detektionsalgorithmus, bei dem die zwei Abwärtsstrecken-Subkanäle auf die I- und Q-Subkanäle einer QPSK-artigen oder adaptiven QPSK-Modulation abgebildet werden. Die I- und Q-Daten werden auf einen Verbund-Detektionsblock 400 abgebildet, in dem beide Trainingssequenzen benutzt werden, um Burst-Synchronisations- und Kanalschätzungsergebnisse zu ergeben.
5 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Verarbeitungseinheit gemäß der Offenbarung. Die Architektur der Verarbeitungseinheit wie in 5 gezeigt zeigt ausführlicher die Verbund-Detektionsarchitektur von 4. Aus dieser Struktur kann der gewünschte Benutzer robustere Synchronisationskanal-Schätzungsleistungsfähigkeit erhalten, gleichgültig, ob ihm eine Niederleistungs-VAMOS-Schiene zugeteilt wird oder nicht.
Die Verarbeitungseinheit 500 wie in 5 gezeigt kann eine erste Korrelationseinheit 505 umfassen, die einen Eingang zum Empfangen eines empfangenen Datensignals X_n aufweisen kann. Die Verarbeitungseinheit 500 kann ferner eine zweite Korrelationseinheit 510 umfassen, die einen Eingang zum Empfangen des empfangenen Datensignals X_n aufweisen kann. Die erste Korrelationseinheit 505 kann einen Ausgang aufweisen, der mit einem Eingang einer ersten Maximum-Detektionseinheit 515 verbunden werden kann, und die zweite Korrelationseinheit 510 kann einen Ausgang aufweisen, der mit einem Eingang einer zweiten Maximum-Detektionseinheit 520 verbunden werden kann. Die erste Maximum-Detektionseinheit 515 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem ersten Eingang eines Komparators 525 verbunden werden kann. Die zweite Maximum-Detektionseinheit 520 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem zweiten Eingang des Komparators 525 verbunden werden kann.
Die Verarbeitungseinheit 500 von 5 kann ferner eine erste Burst-Synchronisationseinheit 530 umfassen, die einen Eingang zum Empfangen des empfangenen Datensignals X_n aufweisen kann. Die erste Burst-Synchronisationseinheit 530 kann dafür ausgelegt sein, eine erste Burst-Synchronisation mit einer ersten Trainingssequenz TSC1 auszuführen. Zu diesem Zweck kann die erste Burst-Synchronisationseinheit 530 mit einem (nicht gezeigten) ersten Trainingssequenzregister zum Speichern erster Trainingssequenzen TSC1 verbunden werden. Die Verarbeitungseinheit 500 kann ferner eine zweite Burst-Synchronisationseinheit 534 umfassen, die einen Eingang zum Empfangen des empfangenen Datensignals X_n aufweisen kann. Die zweite Burst-Synchronisationseinheit 535 kann dafür ausgelegt sein, eine zweite Burst-Synchronisation mit einer zweiten Trainingssequenz TSC2 auszuführen. Die zweite Burst-Synchronisationseinheit 535 kann mit einem (nicht gezeigten) zweiten Trainingssequenzregister zum Speichern von zweiten Trainingssequenzen TSC2 verbunden sein.
Die erste Burst-Synchronisationseinheit 530 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem ersten Eingang einer Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 verbunden werden kann. Die zweite Burst-Synchronisationseinheit 535 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem zweiten Eingang der Synchronsationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 verbunden werden kann. Die Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 kann dafür ausgelegt sein, eine Entscheidung darüber zu treffen, welches der Ergebnisse der ersten und zweiten Burst-Synchronisationseinheit 530 und 535 für die weitere Verarbeitung des empfangenen Datensignals X_n ausgewählt werden soll. Zu diesem Zweck kann die Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 einen dritten Eingang umfassen, der mit einem ersten Ausgang des Komparators 525 zum Senden eines Synchronisationsergebnis-Entscheidungssteuerflags verbunden werden kann.
Die Verarbeitungseinheit 500 kann ferner eine erste Kanalschätzungseinheit 545 umfassen, die einen ersten Eingang zum Empfangen des empfangenen Datensignals X_n und einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang der Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 verbunden werden kann, umfassen. Die erste Kanalschätzungseinheit 545 kann dafür ausgelegt sein, eine erste Kanalschätzung durch Verwendung der ersten Trainingssequenz TSC1 auszuführen. Zu diesem Zweck kann die erste Kanalschätzungseinheit mit dem (nicht gezeigten) ersten Trainingssequenzregister verbunden werden.
Die Verarbeitungseinheit 500 kann ferner eine zweite Kanalschätzungseinheit 550 umfassen, die einen ersten Eingang zum Empfangen des empfangenen Datensignals X_n und einen zweiten Eingang, der mit dem Ausgang der Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 verbunden sein kann, umfassen kann. Die zweite Kanalschätzungseinheit 550 kann dafür ausgelegt sein, eine zweite Kanalschätzung durch Verwendung der zweiten Trainingssequenz TSC2 auszuführen. Für diesen Zweck kann die zweite Kanalschätzungseinheit 550 mit dem (nicht gezeigten) zweiten Trainingssequenzregister verbunden sein.
Die erste Kanalschätzungseinheit 545 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem ersten Eingang einer Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationseinheit 555 verbunden sein kann. Die zweite Kanalschätzungseinheit 550 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem zweiten Eingang der Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationseinheit 555 verbunden sein kann. Die Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationseinheit 555 kann einen dritten Eingang umfassen, der mit einem zweiten Ausgang des Komparators 525 zum Senden eines Kanalschätzungskombinations-Steuerflags verbunden sein kann. Die Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationseinheit 555 kann dafür ausgelegt sein, ein beliebiges der Kanalschätzungsergebnisse der ersten oder zweiten Kanalschätzungseinheit 545 und 550 auszuwählen, um es an einen Ausgang abzuliefern, um sowohl die Burstsynchronisations- als auch die Kanalschätzungsergebnisse auszugeben.
Die Funktionsweise der Verarbeitungseinheit 500 wird folgendermaßen ausführlicher erläutert. Das empfangene Signal X_n kann parallel sowohl mit der ersten als auch der zweiten Trainingssequenz TSC1 und TSC2 korreliert werden, was so implementiert werden kann, dass beide Korrelationen zu ein und derselben Zeit ausgeführt werden. Die erste Trainingssequenz TSC1 kann sich auf die Trainingssequenz des gewünschten Benutzers beziehen, und die zweite Trainingsequenz TSC2 kann sich auf die Trainingssequenz des Cobenutzers beziehen. Die Korrelationsergebnisse können in die erste und zweite Maximum-Detektionseinheit 515 und 520 geleitet werden, um ein Maximum-Korrelationsergebnis auszuwählen. Die beiden Maximum-Korrelationsergebnisse aus den zwei Maximum-Detektionseinheiten 515 und 520 können im Komparator 525 verglichen werden, um zwei Flags zu erzeugen, nämlich ein Synchronisationsergebnis-Entscheidungssteuerflag und ein Kanalschätzungs-Kombinationsflag. Das Synchronisationsergebnis-Entscheidungssteuerflag kann in die Synchronisationsergebnis-Entscheidungseinheit 540 geleitet werden, um ein Synchronisationsergebnis auszuwählen, d.h. um eines der Burst-Synchronisationsergebnisse der ersten und zweiten Burst-Synchronisationseinheit 530 und 535 auszuwählen. Das Kanalschätzungs-Kombinationsflag kann in die Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationseinheit 555 geleitet werden, um eines der Kanalschätzungsergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzungseinheit 545 und 550 auszuwählen. Die erste und zweite Maximum-Detektionseinheit 515 und 520 können arbeiten, indem sie nur einen Maximumwert aus einer Menge von ihnen zugeführten Werten auswählen. Die erste und zweite Maximum-Detektionseinheit 515 und 520 können jedoch auch arbeiten, indem sie die N größten Werte aus einer Menge von Werten auswählen und sie dann miteinander addieren. Ein ausführlicheres Beispiel wird nachfolgend in Verbindung mit 7 gezeigt.
Somit wird der Empfänger im Detektionsalgorithmus die Korrelationsergebnisse zwischen dem empfangenen Signal und beiden Trainingssequenzen verwenden, um die Burst-Synchronisations- und Kanalschätzungsergebnissekombination zu steuern. Die Synchronisations- und Kanalschätzungsergebnisse werden durch beide Trainingssequenzen von dem VAMOS-erwünschten Benutzer und dem Cobenutzer erzeugt. Deshalb kann man sagen, dass die Burst-Synchronisations- und Kanalschätzungsergebnisse aufgrund der durch die zwei Trainingssequenzen hervorgerufenen Diversität verbessert werden.
6 zeigt eine schematische Blockdarstellung zur Darstellung der Korrelationsprozedur. Das empfangene Signal X_n kann in einen Eingang eines Korrelationsblocks 600 eingegeben werden. Das empfangene Signal X_n könnte überabgetastet oder symbolratenabgetastet sein. Der Einfachheit halber kann man annehmen, dass das empfangene Signal X_n mit Symbolrate abgetastet ist. Die Korrelationsfenstergröße für die Suche des maximalen Korrelationswerts ist gleich 2L + 1, wobei L ein Parameter ist, der zum Steuern der Fenstergröße verwendet wird, und P₀ die Startposition der Trainingssequenz ist. Wenn X_n überabgetastet ist, kann diese Korrelationsoperation auch ohne Unterabtastung erfolgen, und in diesem Fall wäre das Korrelationsergebnis genauer.
Das durch den Vergleichskorrelatorblock erzeugte Synchronisationsergebnis-Entscheidungssteuerflag könnte in Formel (1) präsentiert werden: $Syn . Ergebnisentscheidungssteuerflag = {\begin{matrix} 1 & Corr 1 > Corr 2 \\ 0 & Corr 1 < Corr 2 \end{matrix}$
In Formel (1) gibt Corrl das Korrelationsergebnis des empfangenen Signals und TSC1 an und Corr2 gibt das Korrelationsergebnis des empfangenen Signals und TSC2 an.
Und das Synchronisationsergebnis von TSC1 und TSC2 wird gemäß der in Formel (2) gezeigten Regel ausgewählt: $Syn . Ergebnis = {\begin{array}{l} Syn . Ergebnis aus TSC 1 Syn . Ergebnisentscheidungssteuerflag = 1 \\ Syn . Ergebnis aus TSC2 Syn . Ergebnisentscheidungssteuerflag = 0 \end{array}$
Das durch den Vergleichskorrelationsblock erzeugte Kanalschätzungs-Kombinationsflag könnte in Formel (3) präsentiert werden: $Kanalsch .KombinationFlag = (\begin{matrix} 1 & Corr 1 & > > Corr 2 \\ 0 & Corr 1 ist vergleichbar & mit Corr 2 \\ - 1 & Corr 2 & < < Corr 2 \end{matrix}$
Im Kanalschätzungsergebnisse-Kombinationsblock könnten die Kanalschätzungsergebnisse wie in Formel (4) kombiniert werden: $\begin{array}{l} Kanalsch .Ergebnis = \\ {\begin{array}{l} Kanalsch {.Ergebnis}_{TSC 1} & Kanalsch .Kombination .Flag = 1 \\ Kanalsch {.Ergebnis}_{TSC 1} & + Kanalsch {.Ergebnis}_{TSC 2} & Kanalsch .Kombination .Flag = 0 \\ Kanalsch {.Ergebnis}_{TSC 2} & Kanalsch .Kombination .Flag = - 1 \end{array} \end{array}$
wobei die Summe der Kanalschätzungsergebnisse in der mittleren Zeile eine beliebige Art von Mittelwert zwischen zwei Kanalschätzungsergebnissen und eine beliebige Art von Kombination der zwei Kanalschätzungsergebnisse bedeutet.
7 zeigt eine Blockdarstellung zur Darstellung der Verarbeitung in jeder einzelnen der Maximum-Detektionseinheit 515 und 520. Das Verfahren 700 umfasst einen ersten Maximierungsblock 710, wobei ein Maximum-Wert aus der Sequenz Corr_-L, ..., Corr_L ausgewählt wird. Ein erster Ausgang des Blocks 710 ist mit einem zweiten Maximierungsblock 720 verbunden, in dem ein Maximum-Wert aus der Sequenz Corr_-L, Corr_i-1, Corr_i+1, ...,.Corr_L ausgewählt wird. Ein Ausgang des Blocks 720 ist mit einem ersten Eingang eines Addiererblocks 730 verbunden und ein zweiter Ausgang des Blocks 710 ist mit einem zweiten Eingang des Addierblocks 730 verbunden. In dem Addiererblock 730 wird eine Summe Corr_i + Corr_j berechnet. Im Block 710 kann ein erster Maximum-Wert aus der Menge von ihm zugeführten Werten bestimmt werden. Die verbleibende Menge (ohne den ersten Maximum-Wert) wird Block 720 zugeführt, und aus der Menge von Werten der verbleibenden Menge kann ein zweiter Maximum-Wert bestimmt werden. Daher arbeitet das Verfahren 700 tatsächlich durch Auswählen der n größten Werte aus einer Menge von Werten und dann Addieren dieser miteinander, wobei in dem Beispiel von 7 n=2 ist.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben wurde, können Abänderungen und/oder Modifikationen an den dargestellten Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Gedanken und Schutzumfang der angefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere sollen hinsichtlich der verschiedenen durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Einrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) ausgeführten Funktionen, die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendeten Ausdrükke (einschließlich eines Verweises auf ein „Mittel“), sofern es nicht anders angegeben wird, einer beliebigen Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z.B. funktional äquivalent ist), obwohl sie strukturell nicht der offenbarten Struktur äquivalent ist, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt.

Claims

Verfahren zum Verarbeiten eines empfangenen Datensignals, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Datensignals, wobei das Datensignal zwei Trainingssequenzen umfasst; Ausführen einer ersten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer ersten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums daraus; Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem Datensignal und einer zweiten Trainingssequenz der zwei Trainingssequenzen und Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums daraus; Ausführen einer ersten Kanalschätzung auf der Basis der ersten Trainingssequenz und Ausführen einer zweiten Kanalschätzung auf der Basis der zweiten Trainingssequenz; und Erhalten eines Detektionsergebnisses basierend auf einer Kombination der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzungen abhängig von den ersten und zweiten Korrelationsmaxima.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Ausführen einer ersten Auswertung, die das Ausführen einer ersten Korrelation zwischen dem Datensignal und der ersten Trainingssequenz und Bestimmen eines ersten Korrelationsmaximums davon umfasst; Ausführen einer zweiten Auswertung, die das Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem Datensignal und der zweiten Trainingssequenz und Bestimmen eines zweiten Korrelationsmaximums davon umfasst; und Vergleichen des ersten Korrelationsmaximums mit dem zweiten Korrelationsmaximum.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verarbeiten des Datensignals Burst-Synchronisation und/oder Kanalschätzung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Ausführen einer ersten Burst-Synchronisation auf der Basis der ersten Trainingssequenz und Ausführen einer zweiten Burst-Synchronisation auf der Basis der zweiten Trainingssequenz; und Benutzen des Ergebnisses der ersten oder zweiten Burst-Synchronisation oder eines Mittelwerts davon auf der Basis eines Ergebnisses der ersten und zweiten Auswertung, wobei das Ergebnis der ersten oder zweiten Burst-Synchronisation für die erste Kanalschätzung und die zweite Kanalschätzung genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: Benutzen des Ergebnisses der ersten Burst-Synchronisation, wenn das erste Korrelations-Maximum größer als das zweite Korrelations-Maximum ist, und Benutzen des Ergebnisses der zweiten Burst-Synchronisation, wenn das zweite Korrelations-Maximum größer als das erste Korrelations-Maximum ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Benutzen eines Mittelwerts der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzung, wenn das erste und zweite Korrelations-Maximum gleich sind oder um weniger als einen vordefinierten Faktor voneinander verschieden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Empfangen des Signals durch Verwendung eines Empfängers des Typs Voice services over Adaptive Multi-user channels on One Slot bzw. VAMOS.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Empfangen eines Rotationswinkels des Datensignals als ein Informationssignal.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Derotieren des empfangenen Signals auf der Basis des Rotationswinkels.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Verarbeiten des Datensignals auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem ersten und zweiten Korrelationsmaximum.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verarbeiten des Datensignals Burst-Synchronisation und/oder Kanalschätzung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Ausführen einer ersten Burst-Synchronisation auf der Basis der ersten Trainingssequenz und Ausführen einer zweiten Burst-Synchronisation auf der Basis der zweiten Trainingssequenz; und Benutzen des Ergebnisses der ersten oder zweiten Burst-Synchronisation oder eines Mittelwerts davon auf der Basis eines Ergebnisses der ersten und zweiten Auswertung.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Benutzen des Ergebnisses der ersten Burst-Synchronisation, wenn das erste Korrelations-Maximum größer als das zweite Korrelations-Maximum ist, und Benutzen des Ergebnisses der zweiten Burst-Synchronisation, wenn das zweite Korrelations-Maximum größer als das erste Korrelations-Maximum ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend: Benutzen des Ergebnisses der ersten oder zweiten Kanalschätzung oder eines Mittelwerts davon auf der Basis eines Ergebnisses des ersten und zweiten Korrelations-Maximums.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: Benutzen des Ergebnisses der ersten Kanalschätzung, wenn das erste Korrelations-Maximum größer als das zweite Korrelations-Maximum ist, und Benutzen des Ergebnisses der zweiten Kanalschätzung, wenn das zweite Korrelations-Maximum größer als das erste Korrelations-Maximum ist.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Benutzen eines Mittelwerts der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzung, wenn das erste und zweite Korrelations-Maximum gleich sind oder um weniger als einen vordefinierten Faktor voneinander verschieden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, ferner umfassend: Empfangen eines Rotationswinkels des Datensignals als ein Informationssignal.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Derotieren des empfangenen Signals auf der Basis des Rotationswinkels.
Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit Folgendes umfasst: einen ersten Korrelator, ausgelegt zum Ausführen einer ersten Korrelation zwischen einem empfangenen Datensignal und einer ersten Trainingssequenz und Bestimmen eines ersten Korrelations-Maximums davon; einen zweiten Korrelator, ausgelegt zum Ausführen einer zweiten Korrelation zwischen dem empfangenen Datensignal und einer zweiten Trainingssequenz und Bestimmen eines zweiten Korrelations-Maximums davon; einen Komparator, ausgelegt zum Vergleichen des ersten und zweiten Korrelations-Maximums miteinander und zum Ausgeben eines jeweiligen Informationssignals als Reaktion darauf; eine erste Kanalschätzungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine erste Kanalschätzung auf der Basis der ersten Trainingssequenz auszuführen; eine zweite Kanalschätzungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine zweite Kanalschätzung auf der Basis der zweiten Trainingssequenz auszuführen; und eine Kanalschätzungs-Entscheidungseinheit mit einem ersten Eingang, der mit einem Ausgang der ersten Kanalschätzungseinheit verbunden ist, einem zweiten Eingang, der mit einem Ausgang der zweiten Kanalschätzungseinheit verbunden ist, und einem dritten Eingang, der mit einem Ausgang des Komparators verbunden ist, wobei die Kanalschätzungs-Entscheidungseinheit ausgelegt ist, ein Detektionsergebnis basierend auf einer Kombination der Ergebnisse der ersten und zweiten Kanalschätzungen abhängig von den ersten und zweiten Korrelationsmaxima zu bestimmen.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 19, ferner umfassend: eine erste Burst-Synchronisationseinheit, ausgelegt zum Ausführen einer ersten Burst-Synchronisation auf der Basis der ersten Trainingssequenz; und eine zweite Burst-Synchronisationseinheit, ausgelegt zum Ausführen einer zweiten Burst-Synchronisation auf der Basis der zweiten Trainingssequenz.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 20, ferner umfassend: eine Burst-Synchronisations-Entscheidungseinheit mit einem ersten Eingang, der mit einem Ausgang der ersten Burst-Synchronisationseinheit verbunden ist, einem zweiten Eingang, der mit einem Ausgang der zweiten Burst-Synchronisationseinheit verbunden ist, und einem dritten Eingang, der mit einem Ausgang des Komparators verbunden ist.