DE10241690B4

DE10241690B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender

Info

Publication number: DE10241690B4
Application number: DE10241690A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ruprich; Steffen Paul; Burkhard Becker; Thuyen Le
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: DE10241690A1; US20050201502A1; US7489751B2; WO2004025856A1

Abstract

Verfahren zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender, welcher eine im Empfänger bekannte Sequenz periodisch aussendet, wobei
(a) in einem ersten Selektionsschritt (S1) durch wiederholtes Korrelieren des vom Empfänger erhaltenen Signals mit der bekannten Sequenz und Vergleichen der bei den Korrelationen berechneten Korrelationsantworten mit einem Schwellenwert eine Menge möglicher Synchronisations-Zeitpunkte bestimmt wird, und
(b) in einem zweiten Selektionsschritt (S2) aus der Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte der tatsächliche Synchronisations-Zeitpunkt ermittelt wird, wobei
im ersten Selektionsschritt (S1) der Schwellenwert adaptiv in Abhängigkeit von zumindest einem während der Korrelationen gemessenen Parameter derart verändert wird, dass die Anzahl der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte einer vorgegebenen Anzahl im Wesentlichen entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender, wobei der Sender eine im Empfänger bekannte Sequenz periodisch aussendet.
In vielen Bereichen der Kommunikationstechnik und insbesondere in Mobilfunksystemen muss sich vor dem Aufbau einer Verbindung ein Empfänger mit einem Sender synchronisieren. Dazu wird von dem Sender im Allgemeinen eine spezielle Sequenz, die in dem Empfänger bekannt ist und auch als "Syncwort" bezeichnet wird, periodisch übertragen. Im Empfänger wird im ankommenden Datenstrom nach dieser Sequenz gesucht. Wird die Sequenz in dem einlaufenden Datenstrom gefunden, ergibt sich der gesuchte Synchronisations-Zeitpunkt aus der Zeitlage der detektierten Sequenz.
Typischerweise wird der Datenstrom im Sender in sogenannte Slots (Zeitschlitze) mit einer festen Anzahl von Bits (im Spreizcode-Verfahren auch als Chips bezeichnet) aufgeteilt. Am Anfang eines solchen Slots befindet sich das Syncwort, das im Empfänger mit einem geeigneten Verfahren erkannt werden muss. Man spricht in diesem Fall von einer Slot-Synchronisation.
1 zeigt eine bekannte Vorgehensweise zur Ermittlung des Slot-Anfangs mittels eines Matched-Filters (Suchfilters). Die Abtastzeitdauer wird mit T bezeichnet, k bezeichnet den Zeitindex (d.h. die diskrete Zeit). Als Eingangssignal 1 werden einer Amplitudenregelung AGC (Automatic Gain Control) 2 die Abtastwerte der Inphase- und Quadraturkomponenten des Basisbandsignals x(kT) zugeführt. Das von der AGC 2 ausgegebene Signal 3 wird einem Tiefpassfilter TP 4 zugeführt. Durch eine Betragsbildung (Addition der quadrierten Signalkomponenten) in einer Einheit 5 wird ein Signal 6 mit reeller Amplitude erzeugt. Dieses Signal 6 wird von einem Matched-Filter 7 gefiltert. Die Impulsantwort dieses Filters 7 entspricht dem zeitlich gespiegelten und konjungiert komplexen Syncwort. Das Matched-Filter 7 liefert für jeden Abtastwert x(kT) ein Ergebnis g(kT). Ähnlich wie bei einem Korrelator tritt der Maximalwert am Filterausgang auf, wenn der Slot-Anfang gefunden wurde (abzüglich der Latenz des Filters 7). Das gefilterte Signal g(kT) für alle Abtastzeitpunkte kT, z.B. k = 1, ..., 2560, ..., 5120, sofern 5120 Abtastungen innerhalb eines Slots vorgenommen werden, wird daher als Korrelationsantwort 8 bezeichnet. Zur Detektion von Korrelationsspitzen in der Korrelationsantwort 8 wird in einer Einheit 9 innerhalb eines Beobachtungsintervalls, welches der Slot-Dauer entspricht, eine Maximumsuche vorgenommen. Das Maximum U_max und der zugehörige Zeitpunkt T_max werden einer Auswerteeinheit 10 zugeleitet. Die Auswerteeinheit 10 vergleicht das detektierte Maximum U_max mit einem bestimmten, vorher festgelegten Schwellenwert. Das Auswerteergebnis 11 wird einem Entscheider 12 mitgeteilt. Sofern der Schwellenwert überschritten ist, bestimmt der Entscheider 12, dass ein Syncwort zum Zeitpunkt T_max detektiert wurde.
Da der Mobilfunkkanal kein statischer Kanal ist, genügt es nicht, das oben beschriebene Verfahren nur für einen einzigen Slot auszuführen. Es müssen typischerweise mehrere Slots verarbeitet werden, um zu einer fehlerfreien Entscheidung über die Slot-Grenzen zu kommen. Demzufolge ist es notwendig, Zwischenergebnisse der Korrelationsantworten 8 über mehrere Slot-Intervalle zu speichern und in der Auswerteeinheit 10 vor dem Vergleich mit dem Schwellenwert zu akkumulieren. Die Höhe des Schwellenwertes bestimmt die Ausbeute und Konfidenz des Verfahrens. Je höher der Schwellenwert in der Auswerteeinheit 10 vorgegeben ist, desto weniger Syncwörter werden detektiert, aber desto geringer wird auch die Wahrscheinlich keit einer Fehlentscheidung aufgrund eines durch Störungen vorgetäuschten Syncwortes.
In dem UMTS-(Universal Mobile Telecommunication System-) Standard beträgt die Slot-Länge 2560 Chips (jeweils Inphase und Quadraturkomponente). Üblicherweise wird eine Überabtastung von 2 verwendet. Es müssen also bis zu 10240 Abtastwerte mit einer Auflösung von typischerweise 8 Bit pro Slot gespeichert werden.
Um den Speicheraufwand zu reduzieren, kann ein mehrstufiges Auswerteverfahren eingesetzt werden. Das Prinzip der mehrstufigen Auswertung basiert darauf, dass für jeden Slot zunächst im Rahmen einer Vorselektion eine Untermenge von möglichen Zeitpunkten für den Slot-Anfang verschiedener (Mobilfunk-) Zellen bestimmt wird. Nur die in dieser Untermenge enthaltenen Zeitpunkte werden weiterverarbeitet und kommen als Kandidaten für den Slot-Anfang einer oder mehrerer Zellen in Frage. Der Slot-Anfang jeder Zelle wird dann in einem zweiten Selektionsschritt, welcher eine höhere Genauigkeit bzw. Auflösung als der erste Selektionsschritt aufweist, ermittelt.
Bezogen auf das Beispiel des UMTS-Standards kann z.B. vorgesehen sein, die von dem Matched-Filter ausgegebenen 5120 Korrelationswerte pro Slot (für eine Signalkomponente bei 2-facher Überabtastung) auf eine Untermenge von z.B. 1280 Korrelationswerte einzuschränken. Diese Vorselektion kann mit einem relativ geringen Aufwand erfolgen, reduziert die in Frage kommenden Synchronisations-Zeitpunkte jedoch bereits um den Faktor 4. Der zweite Selektionsschritt benötigt eine wesentlich höhere Genauigkeit (da aus den 1280 Zeitindices nun derjenige Zeitindex zu ermitteln ist, an dem der Slot-Anfang liegt), er muss jedoch nur für die vorausgewählten 1280 Zeitindices k durchgeführt werden.
Eine Schwierigkeit bei einem solchen mehrstufigen Verfahren besteht darin, dass die beiden Selektionsschritte (Vorselek tion und Endselektion) möglichst genau aufeinander abzustimmen sind. In der Praxis ist die maximale Größe der Untermenge, welche in dem zweiten Selektionsschritt bearbeitet werden kann, durch Hardware-Vorgaben (Speichergröße, Taktung etc.) begrenzt. Wenn bei der Vorselektion die Anzahl der möglichen Zeitindices größer als diese Untermenge ist, können in dem zweiten Selektionsschritt nicht sämtliche vorausgewählten Zeitindices berücksichtigt werden. Dadurch gehen Informationen, die in dem ersten Selektionsschritt erhalten wurden, verloren. Wenn andererseits die Anzahl der in dem ersten Selektionsschritt berechneten Zeitindices wesentlich kleiner als die Größe der Untermenge (z.B. 1280 Korrelationswerte) ist, wird die Kapazität des zweiten Selektionsschrittes nicht ausgenutzt. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass bei der Vorselektion eine im Hinblick auf die geringe Genauigkeit dieser Vorauswahl zu strenge Selektion vorgenommen wird, wodurch ebenfalls die für den zweiten Selektionsschritt zur Verfügung stehende Informationsmenge verkleinert wird. Es ist also wichtig, dass die Vorselektion so durchgeführt wird, dass die Kapazität des nachfolgenden zweiten Selektionsschrittes gerade ausgeschöpft wird.
Aus der Druckschrift EP 0 654 913 A2 ist ein zweistufiges Synchronisations-Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren wird die durch Korrelieren des empfangenen Signals mit einer bekannten Sequenz erhaltene Korrelationsantwort bei einer bestimmten Zeitlage mit einem während des Synchronisations-Verfahrens ermittelten, adaptiven ersten Schwellenwert verglichen, wobei die Korrelationszeitdauer relativ kurz ist. Falls die Korrelationsantwort größer als der erste Schwellenwert ist, wird für diese Zeitlage die Korrelationsantwort bei einer längeren Korrelationszeitdauer ermittelt und mit einem während des Synchronisations-Verfahrens ermittelten, adaptiven zweiten Schwellenwert verglichen.
Aus der Druckschrift DE 197 11 057 A1 ist es bekannt, mögliche Synchronisations-Zeitpunkte in einem Speicher abzulegen.
Basierend auf diesen möglichen Synchronisations-Zeitpunkten wird die tatsächliche Synchronisations-Zeitlage ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender anzugeben, bei welchem sichergestellt ist, dass die Anzahl der in einem ersten Selektionsschritt erhaltenen vorselektierten möglichen Synchronisations-Zeitpunkte an die vorgegebene Kapazität eines zweiten Selektionsschrittes angepasst ist. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender zu schaffen, welche eine Kapazitätsanpassung zwischen einem ersten und einem zweiten Selektionsschritt ermöglicht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Nach dem Anspruch 1 wird in einem ersten Selektionsschritt durch wiederholtes Korrelieren des von dem Empfänger erhaltenen Signals mit der bekannten Sequenz und Vergleichen der bei den Korrelationen berechneten Korrelationsantworten mit einem Schwellenwert eine Menge möglicher Synchronisations-Zeitpunkte für eine oder mehrere Zellen bestimmt. In einem zweiten Selektionsschritt wird aus der Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte der tatsächliche Synchronisations-Zeitpunkt einer Zelle bzw. die tatsächlichen Synchronisationszeitpunkte mehrerer Zellen ermittelt.
Dabei wird im ersten Selektionsschritt der Schwellenwert adaptiv in Abhängigkeit von zumindest einem während der Korrelationen gemessenen Parameter derart verändert, dass die in dem ersten Selektionsschritt bestimmte Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte stets nahezu dieselbe Anzahl von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten umfasst. Dadurch wird garantiert, dass der zweite Selektionsschritt stets auf einer im Wesentlichen konstant bleibenden Anzahl von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten aufsetzt, wodurch eine optimale An passung zwischen dem ersten und dem zweiten Selektionsschritt erreicht ist.
Vorzugsweise umfasst der erste Selektionsschritt die folgenden Teilschritte: (a1) Vergleichen der Korrelationswerte einer Korrelationsantwort mit dem Schwellenwert; (a2) Notieren der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen; (a3) Messen des zumindest einen Parameters; (a4) Einstellen des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Parameter für den nächsten Korrelationsprozess; (a5) Wiederholen der Schritte (a1) bis (a4) für weitere Korrelationsantworten; und (a5) Ermitteln der Menge von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten als diejenigen Zeitpunkte, an denen der adaptive Schwellenwert eine vorgebbare Anzahl von Malen überschritten wurde.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Menge von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten natürlich auch durch die Vorgabe der Anzahl von Malen, die der Schwellenwert überschritten werden muss, um den entsprechenden Synchronisations-Zeitpunkt in die Menge aufzunehmen, dimensioniert werden kann. Diese Dimensionierung allein (d.h. ohne die erfindungsgemäße Schwellenwertadaption) ist jedoch zu grob. Es kann beispielsweise der Fall auftreten, dass für eine vergleichsweise große Anzahl von Synchronisations-Zeitpunkten (z.B. wesentlich größer als 1280) ein (fester) Schwellenwert bei einer gegebenen Anzahl Ncor von Korrelationen m Mal überschritten wird, und dass lediglich für eine vergleichsweise geringe Anzahl von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten (z.B. wesentlich kleiner als 1280) derselbe Schwellenwert m+1 Mal überschritten wird. Beide Kriterien (m-maliges Überschreiten des Schwellenwertes bzw. m+1-maliges Überschreiten des Schwellenwertes) sind dann ungeeignet, eine Menge von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten der Größe von etwa 1280 zu erzeugen. Erst durch die adaptive Schwellenwerteinstellung von Korrelation zu Korrelation wird eine wirksame Kapazitätsanpassung zwischen dem ersten Selektionsschritt und dem zweiten Selektionsschritt erreichbar.
Vorzugsweise ist der zumindest eine gemessene Parameter, welcher für die adaptive Einstellung des Schwellenwertes verwendet wird, für die Statistik der Korrelationsantwort charakteristisch. In diesem Fall kennzeichnet sich eine erste vorteilhafte Verfahrensvariante dadurch, dass ein erster Parameter ein Maß für die Standardabweichung der Korrelationsantwort ist. Eine zweite vorteilhafte Verfahrensvariante kennzeichnet sich dadurch, dass ein zweiter Parameter die Anzahl der Zeitpunkte angibt, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den aktuellen Schwellenwert in den einzelnen Matched-Filter Durchläufen übertreffen. Durch die Berücksichtigung der statistischen Eigenschaften einer Korrelationsantwort für das Einstellen des Schwellenwertes bei der Auswertung der nächsten Korrelationsantwort wird eine wir kungsvolle Kontrolle der Anzahl der im ersten Selektionsschritt selektierten möglichen Synchronisations-Zeitpunkte gewährleistet.
Eine vorteilhafte Vorgehensweise bei der Einstellung des Schwellenwertes von Korrelation zu Korrelation kennzeichnet sich dadurch, dass der Schwellenwert um einen ersten Schwellenwert-Versatz erhöht wird, wenn die Anzahl der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen, größer als eine erste vorgegebene Zahl ist, dass der Schwellenwert um einen zweiten Schwellenwert-Versatz erniedrigt wird, wenn die Anzahl der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen, kleiner als eine zweite vorgegebene Zahl ist, und dass z.B. der erste Schwellenwert-Versatz und/oder der zweite Schwellenwert-Versatz mit steigender Verteilungsbreite bzw. Standardabweichung der Korrelationswerte der Korrelationsantwort zunehmen. Dies bedeutet, dass die Korrektur des Schwellenwertes um so stärker ist, je flacher die Verteilung der Korrelationsantwort ausfällt. Bei einer geringen Verteilungsbreite bzw. Standardabweichung der Korrelationsantwort werden hingegen von Korrelation zu Korrelation nur kleinere Korrekturen des Schwellenwertes vorgenommen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass in dem ersten Selektionsschritt die Korrelationen auf der Basis von hart entschiedenen (d.h. dualen) Signalwerten ausgewertet werden. Dadurch wird der Rechenaufwand wesentlich reduziert, wobei aufgrund der minimalen Auflösung der Signalwerte mit einer (bei dem erfindungsgemäß eingesetzten 2-stufigen Selektionsverfahren gewollten) relativ großen Ungenauigkeit zu rechnen ist.
Der zweite Selektionsschritt kann grundsätzlich eine beliebige Weiterverarbeitung der im ersten Selektionsschritt bestimmten möglichen Synchronisations-Zeitpunkte umfassen. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung umfasst der zweite Synchronisationsschritt jedoch ebenfalls einen Korrelationsschritt. D.h., zu den im ersten Synchronisationsschritt bestimmten möglichen Synchronisations-Zeitpunkten wird das erhaltene Signal nochmals mit höherer Genauigkeit mit der bekannten Sequenz (Syncwort) korreliert. Nach einer bevorzugten Verfahrensvariante werden in diesem Fall in dem zweiten Selektionsschritt die Korrelationen auf der Basis von weich entschiedenen Signalwerten (d.h. ein Korrelationsergebnis zu einem bestimmten hypothetischen Synchronisations-Zeitpunkt umfasst eine hohe Auflösung von z.B. 16 Bit und wird auch zur späteren Auswertung mit dieser Auflösung abgespeichert) ausgewertet. Auf diese Weise wird die in dem zweiten Selektionsschritt geforderte erhöhte Genauigkeit erreicht.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Slot-Synchronisation von Mobilstationen im UMTS-Standard eingesetzt. Gemäß der UMTS-Spezifikation 3GPP TS 25.211 V4.4.0 (2002-03) wird in einem ersten Synchronisationskanal pSCH (primary Synchronisation Channel) an jedem Slot-Anfang eine Sequenz bestehend aus 256 Chips ausgesendet. Diese Sequenz wird zur Ermittlung des Slot-Anfangs beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet.
Gemäß dem Anspruch 15 umfasst eine Vorrichtung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender ein Mittel zum wiederholten Korrelieren des von dem Empfänger erhaltenen Signals mit der bekannten Sequenz, wobei jeweils eine Korrelationsantwort erzeugt wird, ein Mittel zum Vergleichen der Korrelationsantwort mit einem Schwellenwert, ein erstes Selektionsmittel zum Bestimmen von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten durch Selektieren derjenigen Zeitpunkte, an denen der Schwellenwert eine vorgegebene Anzahl von Malen überschritten wurde, ein Mittel zum adaptiven Verändern des Schwellenwertes in Abhängigkeit von zumindest einem gemessenen Parameter derart, dass die Anzahl der mehreren möglichen Synchronisations-Zeitpunkte einer vorgegebenen Anzahl im We sentlichen entspricht, einen Speicher zum Speichern der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte, und ein zweites Synchronisationsmittel, welches aus der Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte den tatsächlichen Synchronisations-Zeitpunkt einer oder mehrerer Zellen ermittelt. Durch die adaptive Veränderung des Schwellenwertes zwischen aufeinander folgenden Korrelationen wird erreicht, dass die Anzahl der von dem ersten Selektionsmittel selektierten möglichen Synchronisations-Zeitpunkte der Kapazität des zweiten Selektionsschrittes angepasst ist.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich durch ein Mittel zum Auswerten der Korrelationsantwort und zur Erzeugung des zumindest einen Parameters, wobei der Parameter für statistische Eigenschaften der Korrelationsantwort charakteristisch ist. Durch Auswertung der statistischen Eigenschaften der Korrelationsantworten lässt sich eine gute Schwellenwertanpassung für die genannten Zwecke erreichen.
Vorzugsweise sind das Mittel zum Auswerten der Korrelationsantwort und zur Erzeugung des zumindest einen Parameters sowie das Mittel zum adaptiven Verändern des Schwellenwertes jeweils festverdrahtete Hardware-Schaltungen. Dadurch wird erreicht, dass die sukzessive Schwellenwertanpassung während aufeinander folgender Korrelationen unabhängig von einem Prozessor durchführbar ist, d.h. keine Rechenleistung eines Prozessors beansprucht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:
1 eine Schaltbilddarstellung eines Systems zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender gemäß dem Stand der Technik;
2 die Architektur einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine Schaltbilddarstellung der Einheit zum Vorselektieren von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten aus der 2;
4 eine Schaltbilddarstellung einer Steuereinheit für die adaptive Schwellenwerteinstellung; und
5 eine Schaltbilddarstellung einer Einheit zur Ermittlung der im ersten Selektionsschritt erhaltenen Statistik.
Nach 2 weist eine erfindungsgemäße Schaltung zur Slot-Synchronisation ein Matched-Filter MF auf, dem über einen Eingang 100 komplexwertige Abtastwerte eines über den ersten Synchronisationskanal pSCH übertragenen Synchronisationssignals zugeführt werden. Bei einer Überabtastung mit dem Faktor 2 sind dies pro Slot 5120 Abtastwerte für die Inphase-Komponente und 5120 Abtastwerte für die Quadratur-Komponente.
Das Matched-Filter MF empfängt über einen Eingang 101 Filterkoeffizienten, die von einem Festwertspeicher FC (Filter Coefficients) bereitgestellt werden. Die Filterkoeffizienten sind abhängig von dem Syncwort (Synchronisationssequenz), das über den Synchronisationskanal pSCH übertragen wird. Die Filterkoeffizienten sind so gewählt, dass die Impulsantwort des Matched-Filters MF dem zeitlich gespiegelten und konjungiert komplexen Syncwort entspricht.
Das Matched-Filter MF liefert für den Realteil und den Imaginärteil jedes Abtastwertes ein Ergebnis. Der Imaginärteil des gefilterten Signals wird über eine Datenverbindung 102 ausge geben und der Realteil des gefilterten Signals wird über eine Datenverbindung 103 ausgegeben.
Anschließend findet eine Quadrierung dieser gefilterten Signale in den Quadrierern SQRi bzw. SQRr statt. Die quadrierten Signalkomponeten werden nachfolgend in einem Addierer AD zeitrichtig Abtastwert für Abtastwert addiert. An einem Ausgang 104 des Addierers AD wird über eine Slot-Dauer ein Signal ausgegeben, dass im Folgenden als Korrelationsantwort bezeichnet wird. Die Korrelationsantwort umfasst pro Slot 5120 Korrelationswerte. Sie ist kohärent, d.h. unter Berücksichtigung von Amplitude und Phase des Synchronisationssignals, ermittelt.
Die Korrelationsantwort wird über eine Datenverbindung 105 einer ersten Selektionseinheit S1 und einer zweiten Selektionseinheit S2 zugeleitet. Beide Selektionseinheiten S1, S2 stehen ausgangsseitig mit einem Resultatspeicher RES-RAM in Verbindung, der ein flüchtiger Speicher ist und 128 Werte abspeichern kann. Ferner stehen beide Selektionseinheiten S1 und S2 über Datenverbindungen 107 bzw. 106 mit zwei weiteren flüchtigen Speichern TEMP-RAM und MASK-RAM in Verbindung. Der Speicher TEMP-RAM weist in dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel eine Speichergröße von 1280 × 16 Bit auf, die Speichergröße des Speichers MASK-RAM beträgt beispielsweise 320 × 16 Bit. Wie in 2 durch die Schattenlinien angedeutet, können sämtliche flüchtige Speicher RES-RAM, TEMP-RAM und MASK-RAM doppelt ausgeführt sein.
Die erste Selektionseinheit S1 umfasst eine Vor-Selektionseinheit PSU (Pre-Selection Unit), eine Statistikeinheit SS (Slot Statistics) und eine Berechnungseinheit MC zur Ermittlung von Werten, die in dem Speicher MASK-RAM abgelegt werden. Die zweite Selektionseinheit S2 umfasst einen Akkumulator ACC und einen Spitzendetektor PD (Peak Detector).
Die Arbeitsweise der in 2 dargestellten Schaltung ist wie folgt:
Der Vor-Selektionseinheit PSU werden über die Datenverbindung 105 an einem Eingang 108 aufeinander folgend die Korrelationsantworten zugeführt. Mit Ncor wird die Anzahl der Korrelationsantworten bezeichnet, die für eine Vorselektion ausgewertet werden soll. Der Index n indexiert die Korrelationsantworten, d.h. n = 1, 2, ..., Ncor.
In der Einheit PSU wird bei der Auswertung einer Korrelationsantwort n jeder Korrelationswert dieser Korrelationsantwort mit einem Schwellenwert T(n) verglichen. Der Index k indexiert die Korrelationswerte einer Korrelationsantwort und entspricht der Anzahl der Abtastwerte für einen Slot, d.h. in dem hier erläuterten Beispiel gilt k = 1, 2, ..., 5120.
Der Schwellenwert T(1) für die erste Korrelationsantwort (n = 1) wird der Einheit PSU über einen nicht dargestellten digitalen Signalprozessor DSP mitgeteilt. Die Berechnung dieses initialen Schwellenwertes wird in dem DSP in Abhängigkeit von RSSI-(Feldstärke-)Messungen und der AGC-Einstellung sowie aufgrund von Rauschmessungen vorgenommen und der Einheit PSU vor der Auswertung der ersten Korrelationsantwort n = 1 mitgeteilt.
Die Vor-Selektionseinheit PSU vergleicht jeden Korrelationswert (zum Index k) der ersten Korrelationsantwort (n = 1) mit dem Schwellenwert T(1). Für diejenigen Korrelationswerte, die oberhalb des Schwellenwertes T(1) liegen, wird ein Zählerstand z₁(k) = 1 gesetzt.
Die auf akkumulierten Zählerstände z_n(k) sämtlicher vorausgegangener Korrelationsantworten einschließlich der aktuellen Korrelationsantwort n zu sämtlichen Abtastwerten (k) eines Slots werden jeweils als 4-Bit-Worte in dem Speicher TEMP-RAM verwaltet. Der Speicher TEMP-RAM ist deshalb in der Form 5120 × 4 Bit (allgemein: Anzahl der Korrelationswerte × Zählerstand-Wortbreite) partitioniert. Bei der Auswertung der auf n = 1 folgenden Korrelationsantworten n = 2, 3, ..., Ncor werden diese Zählerstände Abtastwert-bezogen genau dann inkrementiert, wenn die k-ten Korrelationswerte dieser Korrelationsantworten jeweils größer als die zugehörigen Schwellenwerte T(n) sind. Darauf wird im Folgenden noch näher eingegangen.
Die Korrelationsantworten n = 1, 2 ..., Ncor werden über die Datenverbindung 109 auch der Statistikeinheit SS zugeführt. Die Statistikeinheit SS hat die Aufgabe, eine Auswertung von statistischen Eigenschaften der aktuellen Korrelationsantwort n durchzuführen und daraufhin über die Steuerleitung 110 ein Steuersignal auszugeben, welches der Einheit PSU zugeführt wird und gegebenenfalls eine Veränderung des Schwellenwertes T(n+1) anweist. Der veränderte Schwellenwert T(n+1) wird dann in der Einheit PSU für die Auswertung der nächsten Korrelationsantwort n+1 herangezogen. Wiederum werden dann die einzelnen Korrelationswerte (5120 Stück) nacheinander mit dem neuen Schwellenwert T(n+1) verglichen. Für jeden Abtastindex k wird der in dem Speicher TEMP-RAM verwaltete Zählerstand Z_n+1(k) inkrementiert, sofern der Schwellenwert T(n+1) übertroffen wird.
Nach der Prozessierung der Ncor Korrelationsantworten enthält der Speicher TEMP-RAM also für jeden Zeitindex k die Anzahl der Schwellenwert-Überschreitungen z_Ncor(k). Nach Ncor Korrelationen kann z_Ncor(k) also maximal den Wert Ncor annehmen.
Anschließend erfolgt eine Auswertung des Speicherinhalts von TEMP-RAM. Es wird ermittelt, welche (Index k) und wie viele der Zählerstände z_Ncor(k) einen bestimmten Ziel-Zählerstand ztar übertroffen haben. Der Ziel-Zählerstand ztar wird von dem DSP vorab aufgrund von Signalstärke- und Rauschmessungen berechnet. Ferner ist er natürlich abhängig von Ncor.
Wenn die im Folgenden noch näher zu beschreibende adaptive Schwellenwertanpassung erfolgreich war, dann beträgt die Anzahl der Schwellenwert-Überschreitungen bezüglich des Ziel-Zählerstands ztar ziemlich genau 1280. Allgemein gesprochen entspricht sie mit guter Genauigkeit der vorgegebenen Größe der Untermenge von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten, welche für die weitere Datenverarbeitung vorgesehen ist.
Die Auswertung des Speichers TEMP-RAM wird durch die Berechnungseinheit MC durchgeführt. Die Berechnungseinheit MC prüft für jeden Abtastindex k, ob der zugehörige Zählerstand z_Ncor(k) die Bedingung z_Ncor(k) > ztar erfüllt . Für jeden Abtastindex k, für den diese Bedingung erfüllt ist, wird in dem Speicher MASK-RAM ein Flag auf den Wert 1 gesetzt. Der Speicher MASK-RAM wird damit als 1-Bit-Speicher für 5120 Einträge (allgemein: Anzahl der Korrelationswerte × 1) verwendet.
Damit ist die in dem ersten Selektionsschritt gesuchte Untermenge von möglichen Kandidaten für den Synchronisations-Zeitpunkt einer oder mehrerer Zellen identifiziert. Auf die weitere Datenverarbeitung basierend auf dieser im ersten Selektionsschritt bestimmten Untermenge kommen wir später zurück.
3 zeigt ein Schaltungsbeispiel für den Aufbau der Einheit PSU. Der Eingang 108 steht mit einem ersten Eingang 201 eines Komparators COMP in Verbindung. An dem zweiten Eingang 202 des Komparators COMP liegt der aktuelle Schwellenwert T(n) an.
Sofern der über den Eingang 108 bezogene Korrelationswert größer als T(n) ist, gibt der Komparator COMP ein Aktivierungssignal 203 aus. Das Aktivierungssignal 203 ist einem Steuereingang 204 eines Inkrementierers INC zugeführt. Ein Zwischenspeicher 206 ist mit dem Inkrementiereingang 205 des Inkrementierers INC verbunden. In dem Zwischenspeicher 206 wird ein zuvor aus dem Speicher TEMP-RAM ausgelesener Zähler stand z_n-1(k) bereitgehalten. Sofern ein Aktivierungssignal 203 vorliegt, wird der Zählerstand z_n-1(k) von dem Inkrementierer INC inkrementiert. Zunächst wird angenommen, dass der inkrementierte Zählerstand z_n(k) kleiner oder gleich 15 ist, d.h. ohne weiteres als 4-Bit-Wort in dem Speicher TEMP-RAM abgelegt werden kann. In diesem Fall liegt über einen Multiplexer MUX an dem Subtrahiereingang 208 eines Subtrahierers SUB der Wert 0 an. Der inkrementierte Zählerstand z_n(k) wird über eine Datenverbindung 207 von dem Subtrahierer SUB entgegengenommen und unverändert über eine Datenverbindung 209 einer für den Wertebereich (0, ..., 15) ausgelegten Sättigungsstufe SAT zugeführt. Ferner wird der inkrementierte Zählerstand z_n(k) einem Komparator 210 zugeleitet, welcher überprüft, ob z_n(k) den Wert 15 annimmt.
Der von der Sättigungsstufe SAT ausgegebene inkrementierte Zählerstand z_n(k) wird über die Datenverbindung 107 in den Speicher TEMP-RAM geschrieben.
Der Komparator 210 sowie eine dem Komparator nachgeschaltete Steuerstufe 211 verhindern ein Überlaufen des Speichers TEMP-RAM für den Fall, dass der Zählerstand z_n(k) seinen maximalen Wert 15 erreicht hat. Wenn der in dem Komparator 210 durchgeführte Vergleich für zumindest einen inkrementierten Zählerstand für eine Korrelationsantwort n positiv ausfällt, wird von der Steuerstufe 211 mit Beginn der Auswertung der nächsten Korrelationsantwort n+1 der Multiplexer MUX auf den Wert 1 umgeschaltet. Dies hat zur Folge, dass sämtliche dem Subtrahierer SUB zugeführten Zählerstände z_n+1(k) gleichgültig, ob sie in der Einheit INC inkrementiert wurden oder nicht, um den Wert 1 erniedrigt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass der am Ausgang des Subtrahierers SUB ausgegebene Wert niemals größer als 15 wird. Die Sättigungsstufe SAT bewirkt, dass dabei keine negativen Zählerstände erzeugt werden.
Die Anspassung des Schwellenwertes T(n) für aufeinander folgende Korrelationen n = 1, 2, ..., Ncor wird dabei in der folgenden Weise vorgenommen:
Die Zählerstände z_n(k) werden während der gesamten Auswertung der Korrelationsantwort n der Statistikeinheit SS über die Datenverbindung 212 zugeleitet. Ferner erhält die Statistikeinheit SS weitere Informationen über die Datenverbindungen 213 (Korrelationswerte), 214 (aktueller Schwellenwert T(n)) und 215 (Aktivierungssignal bzw. Schwellenwert-Entscheidung). Nach der Verarbeitung der Korrelationsantwort n in der Einheit PSU teilt die Statistikeinheit SS der Einheit PSU über die Steuerleitung 110 mit, um welchen Betrag der bisherige Schwellenwert T(n) für die Auswertung der nächsten Korrelationsantwort n+1 zu ändern ist (neuer Schwellenwert: T(n+1)).
Eine einfache Möglichkeit der Schwellenwertadaption wird in 3 anhand der Einheiten ACC1, eines Multiplexers 216, eines weiteren Multiplexers MUX1 und eines 4-Werte-Speichers 217 erläutert. Für n = 1 wählt der Multiplexer 216 den Wert 0, so dass der Akkumulator ACC1 den vom DSP gelieferten Initial-Schwellenwert T(1) an den Komparator COMP ausgibt. Für die Prozessierung aller weiteren Korrelationsantworten wird der Multiplexer 216 auf den Ausgang des Multiplexer MUX1 umgeschaltet. Der Multiplexer MUX1 weist vier Eingänge auf, welche die Werte c, -c, 1, -1 entgegennehmen. c ist eine ganze positive Zahl größer 1, die z.B. durch Simulationen vorab berechnet wurde. Das von der Statistikeinheit SS ausgegebene Steuersignal 110 wählt nun eine der folgenden vier Möglichkeiten aus:
T(n+1) = T(n) + 1
T(n+1) = T(n) – 1
T(n+1) = T(n) + c
T(n+1) = T(n) – c
4 zeigt einen ersten Abschnitt SS_1 der Statistikeinheit SS. Der Schaltungsabschnitt SS_1 steuert die adaptive Schwellenwerteinstellung.
Ein Addierer AD1 und ein Register RE1 sind in Art eines Akkumulators verschaltet. Das Register RE1 umfasst einen Rücksetzeingang 301, mit welchem es vor Beginn einer Auswertung einer Korrelationsantwort auf den Wert 0 zurückgesetzt wird. Über den Eingang 215 werden dem Addierer AD1 die Schwellenwert-Entscheidungen zugeleitet. Am Ausgang 302 des Registers RE1 steht am Ende der Prozessierung einer Korrelationsantwort ein Wert cand(n) bereit, der angibt, wie viele positive Schwellenwertentscheidungen in der Einheit PSU bei der Prozessierung der n-ten Korrelationsantwort getroffen wurden:
Dabei ist d(k) = 1 bei einer positiven Schwellenwertentscheidung und d(k) = 0 bei einer negativen Schwellenwertentscheidung.
Ein weiteres Verteilungsmaß ("Standardabweichung") der Korrelationswerte der n-ten Korrelationsantwort wird mittels eines Subtrahierers SU1, einer Auswahlstufe SEL, eines aus einem Register RE2 und einem Addierer AD2 bestehenden Akkumulators und einer optionalen Skalierungsstufe SCA berechnet. Der Subtrahierer SU1 bildet für jeden Korrelationswert zur Abtastung k die Differenz zwischen diesem Korrelationswert und dem Schwellenwert T(n). Die Auswahlstufe SEL sorgt dafür, dass Differenzen nur dann weitergeleitet werden, wenn sie positiv sind, d.h. wenn der Korrelationswert größer als der Schwellenwert ist. Diese positiven Differenzen werden in dem Akkumulator AD2, RE2 über den Abtastindex k = 1, ..., 5120 aufsummiert. Nach einer gegebenenfalls noch durchzuführenden Skalierung durch die Einheit SCA (in dem vorliegenden Beispiel bleibt die Skalierung unberücksichtigt) steht das wei tere statistische Maß sttdev(n) für die Verteilungsbreite ("Standardabweichung") der Korrelationswerte der Korrelationsantwort n bereit.
wobei nur positive Ausdrücke (Korrelationswert(k)-T(n)) berücksichtigt werden.
Das Zurücksetzen des Registers RE2 erfolgt über eine Rücksetzleitung 304.
Die Einheit SCA steht über eine Datenverbindung 303 mit einer Steuerschaltung CON in Verbindung. Auf der Basis der Informationen cand(n) und sttdev(n) entscheidet die Steuerschaltung CON, wie der Schwellenwert T(n+1) für die nächste Korrelationsantwort n+1 geändert werden soll. Der hierfür vorgesehene Algorithmus ist nachfolgend angegeben. Dabei sind a und b feste Parameterwerte, die vorab durch eine Simulation berechnet wurden.

1. Fall: sttdev(n) > a und cand(n) > b: T(n+1) = T(n) + c
2. Fall: sttdev(n) < a und cand(n) < b: T(n+1) = T(n) – 1
3. Fall: sttdev(n) > a und cand(n) < b: T(n+1) = T(n) – c
4. Fall: sttdev(n) < a und cand(n) > b: T(n+1) = T(n) + 1

Die Ausgabe des neuen Schellenwertes T(n+1) wird über die obige Fallentscheidung getroffen. Die Steuerleitung 305 gibt die erforderlichen Parameter vor. Die Steuerung der in 3 gezeigten Einheit PSU erfolgt dann in der bereits beschriebenen Weise über die Steuerleitung 110.
Es wird deutlich, dass die Auswertung der Korrelationsantwort in der Statistikeinheit SS anhand von zwei Kenngrößen erfolgt, nämlich einer Kenngröße (sttdev(n)) für die Beurteilung der "Schärfe" von Korrelationsspitzen und einer Größe (cand(n)) für die Beurteilung der "Ausbeute". Dies ermöglicht es, zu unterscheiden, ob eine hohe Ausbeute auf das Auffinden einer oder mehrerer Korrelationsspitzen oder auf Störeinflüsse zurückgeht.
Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch durch die geeignete Wahl der Parameter a, b und c bestimmt. Insbesondere über die Wahl des Parameters b lässt sich die gewünschte Anzahl von vorselektierten möglichen Synchronisations-Zeitpunkten (hier 1280) einstellen.
Der in 5 dargestellte Schaltungsabschnitt SS_2 kann zur Überprüfung des Vor-Selektionsschrittes in der Statistikeinheit SS integriert sein. Nach der Auswertung sämtlicher Korrelationsantworten werden dem Schaltungsabschnitt SS_2 über die Datenverbindung 107 sämtliche Schluss-Zählerstände z_Ncor(k), k = 1, ..., 5120, aus dem Speicher TEMP-RAM zugeleitet. Die Aktivierung des Schaltungsabschnittes SS_2 erfolgt über die mit einem Schalter GATE verbundene Steuerleitung 400.
Der Schaltungsabschnitt SS_2 weist vier Komparatoren COMP1, COMP2, COMP3, COMP4, vier Zählerstand-Speicher THRES1, THRES2, THRES3, THRES4, vier Akkumulatoren AC1, AC2, AC3, AC4 und vier Register R1, R2, R3, R4 auf. Der Schaltungsabschnitt SS_2 nimmt eine Klasseneinteilung der über Ncor Korrelationsantworten ermittelten Zählerstände z_Ncor(k) vor. Beispielsweise können die in den Zählerstand-Speichern THRES1, THRES2, THRES3, THRES4 abgelegten Werte die Zahlen 1, 2, 3, 4 sein. Die Komparatoren COMP1, COMP2, COMP3 und COMP4 geben an ihren Ausgängen 401, 402, 403, 404 immer genau dann eine 1 aus, wenn der Wert Z_Ncor(k) gleich oder größer als der in dem jeweiligen Zählerstand-Speicher THRES1, THRES2, THRES3, THRES4 hinterlegte Wert ist. Die Komparatorausgänge 401, 402, 403, 404 werden jeweils in den Akkumulatoren AC1, AC2, AC3, AC4 akkumuliert und in den Registern R1, R2, R3, R4 abgespeichert.
Folglich enthält das Register R1 die Anzahl von Zählerständen, die gleich oder größer als der in dem ersten Zählerstand-Speicher THRES1 gespeicherte Wert sind, das Register R2 enthält die Anzahl der Zählerstände, die gleich oder größer als der in dem Zählerstand-Speicher THRES2 gespeicherte Wert sind, usw.. Es wird nun angenommen, dass in dem Zählerstand-Speicher THRES3 der vorher von dem DSP festgelegte Ziel-Zählerstand ztar (z.B. ztar = 3) gespeichert ist. In diesem Fall enthält das Register R3 die Anzahl von Zählerständen z_Ncor(k) größer 3. Diese Anzahl liegt, sofern die Schwellwert-Anpassung funktioniert hat, in der Nähe von 1280. Die in den Registern R1, R2, R3 und R4 abgespeicherten Werte können über einen Ausgang 405 von dem DSP (nicht dargestellt) ausgelesen und überprüft werden. Falls die Schwellenwert-Anpassung fehlschlägt, muss gegebenenfalls eine Änderung der Paramter a, b oder c vorgenommen werden.
Für den ersten Selektionsschritt werden typischerweise zwischen 2 und 60 Korrelationsantworten in der beschriebenen Weise verarbeitet.
Anschließend erfolgt im zweiten Selektionsschritt eine weitere Eingrenzung der im ersten Selektionsschritt gefundenen möglichen 1280 Synchronisations-Zeitpunkte. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zunächst lediglich eine weitere Auswahl möglicher Synchronisations-Zeitpunkte auf eine Anzahl von 128 verbleibenden Kandidaten vorgesehen. Eine erste Möglichkeit besteht darin, den zweiten Selektionsschritt ohne nochmalige Durchführung von Korrelationen allein anhand der Daten in dem Speicher MASK-RAM durchzuführen. Dies ist nur dann möglich, wenn die Qualität des ersten Selektionsschrittes (trotz der geringen Differenziertheit seiner Ergebnisse) so gut ist, dass anhand der vorstehend beschriebenen Klasseneinteilung der Ergebnisse die besten 128 Synchronisations-Zeitpunkte ausgewählt und in den Speicher RES-RAM abgelegt werden können.
In den meisten Fällen umfasst der zweite Selektionsschritt einen nochmaligen Korrelationsprozess, welcher eine höhere Genauigkeit aufweist und ausschließlich auf der Basis der im Vor-Selektionsschritt gefundenen möglichen Synchronisations-Zeitpunkte durchgeführt wird. D.h., es werden hier nur Korrelationswerte an den in dem Speicher MASK-RAM hinterlegten Zeitpunkten berechnet und weiterverarbeitet.
Der zweite Selektionsschritt wird zumindest teilweise in der Einheit S2 durchgeführt. Diese greift über die Datenverbindung 106 auf den Speicher MASK-RAM zu und führt an den vorselektierten Zeitpunkten eine Akkumulation von Korrelationswerten in dem Akkumulator ACC durch. Die Korrelationswerte werden beispielsweise ebenfalls in der Einheit MF berechnet. Die Korrelationswerte werden hier mit einer hohen Genauigkeit (16 Bit) ermittelt und für die weitere Auswahl im Speicher TEMP-RAM zwischengespeichert. Im Gegensatz zum ersten Selektionsschritt wird hier keine Ja/Nein-Entscheidung getroffen, sondern hier wird die volle Auflösung der akkumulierten Korrelationswerte ausgenutzt. Der Spitzendetektor PD wählt dann aus den akkumulierten Korrelationswerten diejenigen 128 akkumulierten Korrelationswerte mit der maximalen Spitzenhöhe aus. Diese werden in dem Speicher RES-RAM abgelegt. Im Rahmen weiterer Verarbeitungsschritte (Rahmensynchronisation, Code-Identifikation) erfolgt dann eine weitere Eingrenzung der möglichen Zeitpunkte auf den gesuchten Synchronisations-Zeitpunkt, oder es kann vorgesehen sein, allein bereits in der Einheit S2 mit Hilfe des Spitzendetektors PD den gesuchten Synchronisations-Zeitpunkt (als akkumulierten Korrelationswert mit maximaler Spitzenhöhe) zu ermitteln.

Claims

Verfahren zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender, welcher eine im Empfänger bekannte Sequenz periodisch aussendet, wobei (a) in einem ersten Selektionsschritt (S1) durch wiederholtes Korrelieren des vom Empfänger erhaltenen Signals mit der bekannten Sequenz und Vergleichen der bei den Korrelationen berechneten Korrelationsantworten mit einem Schwellenwert eine Menge möglicher Synchronisations-Zeitpunkte bestimmt wird, und (b) in einem zweiten Selektionsschritt (S2) aus der Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte der tatsächliche Synchronisations-Zeitpunkt ermittelt wird, wobei im ersten Selektionsschritt (S1) der Schwellenwert adaptiv in Abhängigkeit von zumindest einem während der Korrelationen gemessenen Parameter derart verändert wird, dass die Anzahl der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte einer vorgegebenen Anzahl im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Selektionsschritt (S1) die folgenden Teilschritte umfasst: (a1) Vergleichen der Korrelationswerte einer Korrelationsantwort mit dem Schwellenwert; (a2) Notieren der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen; (a3) Messen des zumindest einen Parameters; (a4) Einstellen des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Parameter; (a5) Wiederholen der Schritte (a1) bis (a4) für weitere Korrelationsantworten; und (a5) Ermitteln der Menge von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten als diejenigen Zeitpunkte, an denen der adaptive Schwellenwert eine vorgebbare Anzahl von Malen überschritten wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine gemessene Parameter für statistische Eigenschaften der Korrelationsantwort charakteristisch ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Parameter ein Maß für die Verteilungsbreite der Korrelationswerte der Korrelationsantwort ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Parameter die Anzahl der Zeitpunkte angibt, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den aktuellen Schwellenwert übertreffen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert um einen ersten Schwellenwert-Versatz erhöht wird, wenn die Anzahl der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen, größer als eine erste vorgegebene Zahl ist; dass der Schwellenwert um einen zweiten Schwellenwert-Versatz erniedrigt wird, wenn die Anzahl der Zeitpunkte, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den Schwellenwert übertreffen, kleiner als eine zweite vorgegebene Zahl ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert-Versatz und/oder der zweite Schwellenwert-Versatz mit steigender Verteilungsbreite der Korrelationswerte der Korrelationsantwort zunehmen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Korrelationen im ersten Selektionsschritt (a) ein Korrelationsfilter (MF) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Selektionsschritt (a) die Auswertung der Korrelationen auf der Basis von hart entschiedenen Signalwerten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Selektionsschritt (b) einen Korrelationsschritt umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Korrelationen im zweiten Selektionsschritt (b) ein Korrelationsfilter (MF) eingesetzt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Selektionsschritt (b) die Auswertung der Korrelationen auf der Basis von weich entschiedenen Signalwerten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Selektionsschritt (S1) bestimmten möglichen Synchronisations-Zeitpunkte in Klassen eingeteilt werden, welche nach der Anzahl der Schwellenwertüberschreitungen differenziert sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Zeitschlitzsynchronisation von Mobilstationen im UMTS-Standard eingesetzt wird.
Vorrichtung zum Synchronisieren eines Empfängers mit einem Sender, welcher eine im Empfänger bekannte Sequenz periodisch aussendet, mit – einem Mittel (MF) zum wiederholten Korrelieren des im Empfänger erhaltenen Signals mit der bekannten Sequenz, wobei jeweils Korrelationswerte einer Korrelationsantwort erzeugt werden, – einem Mittel (PSU, COMP) zum Vergleichen der Korrelationswerte der Korrelationsantwort mit einem Schwellenwert, – einem ersten Selektionsmittel (MC) zum Bestimmen von möglichen Synchronisations-Zeitpunkten durch Selektieren derjenigen Zeitpunkte, an denen der Schwellenwert eine vorgegebene Anzahl von Malen beim wiederholten Korrelieren überschritten wurde, – einem Mittel (SS; SS_1, 217, MUX1, 216, ACC1) zum adaptiven Verändern des Schwellenwertes in Abhängigkeit von zumindest einem gemessenen Parameter derart, dass die Anzahl der mehreren möglichen Synchronisations-Zeitpunkte einer vorgegebenen Anzahl im Wesentlichen entspricht, – einem Speicher (MASK-RAM) zum Speichern der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte, und – einem zweiten Selektionsmittel (S2, PD), welches aus der Menge der möglichen Synchronisations-Zeitpunkte den tatsächlichen Synchronisations-Zeitpunkt ermittelt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, gekenzeichnet durch – ein Mittel (SS; SS_1) zum Auswerten der Korrelationsantworten und zur Erzeugung des zumindest einen Parameters, wobei der Parameter für statistische Eigenschaften der Korrelationsantwort charakteristisch ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Parameter ein Maß für die Verteilungsbreite der Korrelationswerte der Korrelationsantwort ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Parameter die Anzahl der Zeitpunkte angibt, an denen die Korrelationswerte der Korrelationsantwort den aktuellen Schwellenwert übertreffen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (SS; SS_1) zum Auswerten der Korrelationsantworten und zur Erzeugung des zumindest einen Parameters eine festverdrahtete Hardware-Schaltung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (SS, SS_1, 217, MUX1, 216, ACC1) zum adaptiven Verändern des Schwellenwertes eine festverdrahtete Hardware-Schaltung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum wiederholten Korrelieren ein Korrelationsfilter (MF) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Selektionsmittel (S2) ein Korrelationsfilter (MF) umfasst.