DE10303912B4 - Method and apparatus for determining energy delay profiles in a data stream transmission over multiple data transmission paths - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Bestimmen von Energieverzögerungsprofilen
eines empfangenen Datenstroms (102) von einem Datenstromsender (200)
zu mindestens einem Datenstromempfänger (100) über mindestens einen Datenübertragungspfad
(101), bei dem Übertragungseigenschaften
des mindestens einen Datenübertragungspfads
(102) bestimmbar sind, mit den folgenden Schritten:
a) Bilden
einer ersten Korrelationsfunktion zwischen einem Empfangssignal
(301) und einem ersten Pilotsequenzsignal (303a), das eine vorgegebene
Symbolsequenz aufweist, in einer Korrelationseinrichtung (103),
wobei die erste Korrelation eine variable Korrelationslänge aufweist;
b)
Bilden mindestens einer zweiten Korrelationsfunktion zwischen dem
Empfangssignal (301) und einem zweiten Pilotsequenzsignal (303b),
das eine gegenüber
dem ersten Pilotsequenzsignal (303a) vorzeichenmodulierte Symbolsequenz
aufweist, in der Korrelationseinrichtung (103), wobei die zweite
Korrelation eine variable Korrelationslänge aufweist;
c) Bestimmen
eines Energieverzögerungsprofils
(300) des mindestens einen Datenübertragungspfads
(102) mittels der ersten und zweiten Korrelationsfunktionen in einer
Bestimmungseinrichtung (104), wobei
d) die ersten und zweiten
Korrelationsfunktionen durch eine Bildung von Teilkorrelationen
bereitgestellt werden;
e) mindestens eine Teilkorrelation für eine...Method for determining energy delay profiles of a received data stream (102) from a data stream transmitter (200) to at least one data stream receiver (100) via at least one data transmission path (101) in which transmission properties of the at least one data transmission path (102) can be determined, comprising the following steps:
a) forming a first correlation function between a receive signal (301) and a first pilot sequence signal (303a) having a predetermined symbol sequence in a correlation device (103), the first correlation having a variable correlation length;
b) forming in the correlation means (103) at least a second correlation function between the received signal (301) and a second pilot sequence signal (303b) having a symbol sequence sign-modulated with respect to the first pilot sequence signal (303a), the second correlation having a variable correlation length;
c) determining a energy delay profile (300) of the at least one data transmission path (102) by means of the first and second correlation functions in a determination device (104), wherein
d) the first and second correlation functions are provided by a formation of partial correlations;
e) at least one partial correlation for a ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Empfangen von Datenströmen über mehrfache Datenübertragungspfade, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Empfangen eines Datenstroms von einem Datenstromsender zu mindestens einem Datenstromempfänger über mindestens einen Datenübertragungspfad, bei dem Übertragungseigenschaften des mindestens einen Datenübertragungspfads bestimmbar sind.The The present invention relates to a method and an apparatus for receiving data streams over multiple Data transmission paths and more particularly relates to a method of receiving a data stream from a data stream transmitter to at least one data stream receiver over at least a data transmission path, at the transmission properties the at least one data transmission path are determinable.
Bei einem Datenübertragungssystem, das beispielsweise ein CDMA-Modem, beispielsweise zur Verwendung in einer 3GPP-WCDMA-FDD-Einrichtung, wird ein sogenannter "Rake"-Empfänger eingesetzt, welcher aus unterschiedlichen "Fingern" besteht, wobei jeder Finger einem Pfad des Verzögerungsprofils eines empfangenen Signals entspricht. Die Anzahl von Fingern und die Verzögerung in jedem "Finger" in einem Rake-Empfänger werden auf der Basis einer Datenübertragungspfad-Sucheinheit zugeordnet. Die Betriebsparameter der Datenübertragungspfad-Sucheinheit werden durch eine "Finger"-Verwaltungseinheit zugeordnet.at a data transmission system, for example, a CDMA modem, for example, for use in a 3GPP WCDMA FDD device, a so-called "rake" receiver is used, which consists of different "fingers", each one Finger a path of the delay profile corresponds to a received signal. The number of fingers and the delay in every "finger" in a rake receiver based on a data transfer path search unit assigned. The operating parameters of the data transfer path search unit become by a "finger" management unit assigned.
In drahtlosen Datenstromübertragungssystemen laufen Signale über unterschiedliche Datenübertragungspfade, welche mit einem unterschiedlichen "Fading" beaufschlagt sein können. Da jeder Datenübertragungspfad eine unterschiedliche Länge aufweist und sich die Datenstromsignale mit ungefähr der gleichen Datenübertragungsgeschwindigkeit ausbreiten, unterscheiden sich die Datenstromsignal-Ankunftszeiten am Datenstromempfänger für die unterschiedlichen Datenübertragungspfade zum Teil erheblich.In wireless data transmission systems overflow signals different data transmission paths, which can be subjected to a different "fading". Because every data transmission path a different length and the data stream signals are approximately the same Data transmission speed spread, the data stream signal arrival times differ at the data stream receiver for the different data transmission paths sometimes considerably.
Diese verzögerten Ankunftszeiten der verschiedenen Ausbreitungspfade führen zu einer Überlagerung zu verschiednen Zeitpunkten ausgesandter Datenymbole am Empfänger, ein Effekt der als Inter-Symbol-Interferenz (ISI) bezeichnet wird und sich ohne geeignete Gegenmaßnahmen nachteilig auf den Datenempfang auswirkt.These delayed Arrival times of the different propagation paths lead to an overlay at different times of transmitted data symbols at the receiver, a Effect referred to as Inter-Symbol Interference (ISI) and without suitable countermeasures adversely affects data reception.
Zur Kompensation der ISI und zur vorteilhaften Ausnützung der Diversität der verschiedenen Ausbreitungspfaden wird bei CDMA Systemen üblicherweise eine Technik eingesetzt, mit welcher die Datenstromsignale sämtlicher relevanten Datenübertragungspfade empfangen werden, wobei diese dann kombiniert werden. Dies wird nach dem Stand der Technik in einem Rake-Empfänger durchgeführt, der ein Datenstromempfänger ist, welcher so viele Multipfad-Datenstromsignale wie möglich empfängt. Der Rake-Empfänger kombiniert die Signale von sämtlichen dieser Pfade, um ein möglichst "störungsfreies" Datenstromsignal zu erzeugen, das stärker als die einzelnen Komponenten ist. Einzelne Pfade werden durch ein Kreuz-Korrelieren eines Referenzmusters mit dem empfangenen Signal gefunden.to Compensation of the ISI and the advantageous exploitation of the diversity of the different ones Propagation paths is usually a technique used in CDMA systems, with which the data stream signals of all relevant data transmission paths are received, which are then combined. this will in the prior art in a rake receiver carried out, the one data stream receiver which receives as many multipath data stream signals as possible. Of the Rake receiver combines the signals from all These paths to a possible "trouble-free" data stream signal to produce that stronger than the individual components. Individual paths are through Cross correlating a reference pattern with the received signal found.
Die Abschätzung von sogenannten Energieverzögerungsprofilen (PDP = Power Delay Profile) ist für die Funktionsfähigkeit eines Rake-Empfängers wesentlich. Eine Abschätzung des Energieverzögerungsprofiles unterschiedlicher Datenübertragungsströme wird durch einen UMTS-Empfänger durchgeführt, um die Amplitude und die verzögerte Zeitgebung der Datenübertragungspfade von Datenströmen bezüglich einer Empfänger-Zeitgebungsreferenz zu bestimmen.The appraisal of so-called energy delay profiles (PDP = Power Delay Profile) is for functionality a rake receiver essential. An estimate the energy delay profile different data transmission streams is through a UMTS receiver carried out, about the amplitude and the delayed Timing of the data transmission paths of data streams in terms of a receiver timing reference to determine.
Die Datenübertragungspfad-Sucheinheit dient nun dazu, eine Ankunftszeit und Empfangsenergie der Datenstromsignale von den unterschiedlichen Datenübertragungspfaden zu bestimmen. Diese Energieverzögerungsprofil-Bestimmung wird durch eine Korrelation unter Verwendung eines sogenannten (primären oder sekundären) Pilotkanals (CPICH = Common Pilot Channel) durchgeführt, der eine vorbestimmte Symbolsequenz überträgt.The Data transmission path searching unit now serves to provide an arrival time and reception energy of the data stream signals from the different data transfer paths to determine. This energy delay profile determination is determined by a correlation using a so-called (primary or secondary) pilot channel (CPICH = Common Pilot Channel) performed a predetermined Symbol sequence transmits.
Gemäß dem 3GPP-Standard (UMTS) sind die Datenströme, z.B. des Pilotkanals, aus Rahmen und Schlitzen (Datenrahmen und Datenschlitzen) aufgebaut. Ein Datenrahmen weist beispielsweise eine Zeitdauer von 10 Millisekunden (ms) auf und enthält 15 Datenschlitze. Jeder Datenschlitz weist 2560 Chips auf, was bedeutet, dass die Chipfrequenz in diesem Beispiel 3,84 MHz beträgt.According to the 3GPP standard (UMTS) are the data streams, e.g. of the pilot channel, frames and slots (data frames and Data slots). For example, a data frame a period of 10 milliseconds (ms) and contains 15 data slots. Each data slot has 2560 chips, which means that the Chip frequency in this example is 3.84 MHz.
In herkömmlicher Weise wird eine komplexe Korrelation des eingehenden Signals (r(i)), das beispielsweise bei der doppelten Chip-Rate abgetastet wird, mit einem bekannten, konjugiert komplexen Pilotsequenzsignal p·(2i) gemäß der allgemeinen Beziehung bereitgestellt, wobei Ncorr die Korrelationslänge darstellt.Conventionally, a complex correlation of the incoming signal (r (i)) sampled, for example, at twice the chip rate, is provided with a known conjugate complex pilot sequence signal p * (2i) according to the general relationship, where N corr Represents correlation length.
Im Falle der im UMTS-Standard möglichen werden unterschiedliche Pilotsignalsequenzen über Antenne 1 und Antenne 2 ausgesendet. Hierbei bezeichnen die Ausdrücke „Antenne 1" und „Antenne 2" zwei unterschiedliche Sendeeinrichtungen in einem Datenstromsender, beispielsweise Antennen, so dass mindestens zwei unterschiedliche Datenübertragungspfade entstehen. Um das Energieverzögerungsprofile im Datenstromempfänger zu bestimmen muss im Falle von Übertragungsdiversität die Korrelation sowohl für die Datenübertragungspfade einer "Antenne 1" als auch einer "Antenne 2" durchgeführt werden.In the case of the UMTS standard possible different pilot signal sequences via Anten ne 1 and 2 antenna emitted. Here, the terms "antenna 1" and "antenna 2" two different transmitting devices in a data stream transmitter, such as antennas, so that at least two different data transmission paths arise. In order to determine the energy delay profile in the data stream receiver, in the case of transmission diversity, the correlation must be performed for both the data transmission paths of an "antenna 1" and an "antenna 2".
Die Korrelationslänge Ncorr ist hierbei ein geradzahliges Vielfaches einer Pilotsequenz-Symbollänge, d.h. ein geradzahliges Vielfaches einer CPICH-Symbollänge von 256 Chips. Eine Erhöhung der Korrelationslänge Ncorr erhöht zwar in wünschenswerter Weise das Signal-zu-Rauschverhältnis bei einer Energieverzögerungsprofil-Abschätzung, auf der anderen Seite wird diese Energieverzögerungsprofil-Abschätzung dann empfindli cher auf einen Abtasttaktfehler. Aus diesem Grund muss eine Energieverzögerungsprofil-Abschätzung über der Zeit gemittelt werden.The correlation length N corr is an even multiple of a pilot sequence symbol length, ie an even multiple of a CPICH symbol length of 256 chips. Although increasing the correlation length N corr desirably increases the signal-to-noise ratio in an energy delay profile estimation, on the other hand, this energy delay profile estimation then becomes more sensitive to a sampling clock error. For this reason, an energy delay profile estimation needs to be averaged over time.
Das heißt, eine Energieverzögerungsprofil-Abschätzung muss in nachteiliger Weise über Blöcke einer Länge von Ncorr gemittelt werden. Da die benötigte Korrelationslänge Ncorr sehr groß werden kann, wird zur Abspeicherung der Signale vor einer Korrelation ein großer Pufferspeicher benötigt, was einen erhöhten Schaltungsaufwand bedeutet.That is, an energy delay profile estimate must be averaged over blocks of length N corr . Since the required correlation length N corr can become very large, a large buffer memory is needed to store the signals before correlation, which means an increased circuit complexity.
Ein Hauptnachteil herkömmlicher Systeme besteht darin, dass die Korrelationslänge Ncorr nicht konstant ist und in einem breiten Bereich von einem bis hin zu mehreren Symbolen variieren kann.A major disadvantage of conventional systems is that the correlation length N corr is not constant and can vary in a wide range from one to several symbols.
Unzweckmäßigerweise muss die Systemarchitektur derart ausgelegt sein, dass eine maximale Korrelationslänge Ncorr verarbeitbar ist, so dass die zur Verfügung stehende Hardware nicht optimal ausgenutzt wird.Unfortunately, the system architecture must be designed such that a maximum correlation length Ncorr can be processed, so that the available hardware is not optimally utilized.
Da üblicherweise großer Hardware-Bedarf für große Korrelationslängen Ncorr besteht, wird in herkömmlichen Datenübertragungssystemen der maximale Wert für die Korrelationslänge Ncorr unter Verwendung dieses Konzeptes auf nicht größer als 2 eingestellt, was bedeutet, dass die Korrelation in nachteiliger Weise auf 512 Chips beschränkt ist.Because usually a large hardware requirement for large correlation lengths N corr is, is set in conventional data transmission systems, the maximum value of the correlation length Ncorr using this concept to not greater than 2, which means that the correlation is limited disadvantageously to 512 chips.
In
der
Die
Die
Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zum Bestimmen von Energieverzögerungsprofilen eines empfangenen Datenstroms vorzusehen, bei dem die Übertragungseigenschaften mindestens eines Datenübertragungspfads unter optimaler Ausnutzung von Hardware-Ressourcen bestimmbar sind.The The object of the present invention is therefore a method for determining energy delay profiles of a receive received data stream, wherein the transmission characteristics at least a data transfer path under optimal utilization of hardware resources are determinable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein in dem Patentanspruch 1 angegebenes Verfahren gelöst.These Task is achieved by a specified in the patent claim 1 solved.
Ferner wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst.Further This object is achieved by a device with the characteristics of Patent claim 19 solved.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, zur Berechnung von Energieverzögerungsprofilen unterschiedliche Korrelationsfunktionen zwischen Empfangssignalen und einem Pilotsequenzsignal, das eine vorgegebene Symbolsequenz aufweist, auszuführen, wobei die Korrelationsfunktionen in Teilkorrelationen einer variablen Korrelationslänge aufteilbar sind.One The essential idea of the invention is to calculate of energy delay profiles different correlation functions between received signals and a pilot sequence signal representing a predetermined symbol sequence has, execute, where the correlation functions in partial correlations of a variable correlation length are divisible.
Es ist somit ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Korrelationsfunktionen bzw. Teilkorrelationsfunktionen mit einer begrenzten Korrelationslänge berechenbar und zum Teil wiederverwendbar sind.It is thus an advantage of the present invention that correlation functions or partial correlation functions with a limited correlation length can be calculated and partly reusable.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Komplexität der eingesetzten Filteranordnungen verringerbar ist.One Another advantage of the present invention is that the complexity the filter assemblies used can be reduced.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung von Energieverzögerungsprofilen eines Datenstrom von einem Datenstromsender zu einem Datenstromempfänger über mindestens einen Datenübertragungspfad, bei dem Übertragungseigenschaften des mindestens einen Datenübertragungspfads bestimmbar sind, weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:
- a) Bilden einer ersten Korrelationsfunktion zwischen einem Empfangssignal und einem ersten Pilotsequenzsignal, das eine vorgegebene Symbolsequenz aufweist, in einer Korrelationseinrichtung, wobei die erste Korrelation eine variable Korrelationslänge aufweist;
- b) Bilden mindestens einer zweiten Korrelationsfunktion zwischen dem Empfangssignal und einem zweiten Pilotsequenzsignal in der Korrelationseinrichtung, wobei die zweite Korrelation eine variable Korrelationslänge aufweist; und
- c) Bestimmen eines Energieverzögerungsprofils des mindestens einen Datenübertragungspfads mittels der ersten und zweiten Korrelationsfunktionen in einer Bestimmungseinrichtung.
- a) forming a first correlation function between a received signal and a first pilot sequence signal having a predetermined symbol sequence in a correlator, the first correlation having a variable correlation length;
- b) forming at least one second correlation function between the received signal and a second pilot sequence signal in the correlator, the second correlation having a variable correlation length; and
- c) determining an energy delay profile of the at least one data transmission path by means of the first and second correlation functions in a determination device.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die ersten und zweiten Korrelationsfunktionen nach den Schritten a) und b) oben durch eine Bildung von Teilkorrelationen bereitgestellt.According to one preferred embodiment of the present invention are the first and second correlation functions after the steps a) and b) provided above by a formation of partial correlations.
In vorteilhafter Weise kann die Korrelationslänge der Teilkorrelationen variabel vorgegeben werden.In Advantageously, the correlation length of the partial correlations can be variable be specified.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die zur Bildung der ersten und zweiten Korrelationsfunktionen nach den Schritten c) und d) oben bereitgestellten Teilkorrelationen akkumuliert.According to one Another preferred embodiment of the present invention for the formation of the first and second correlation functions the subcorrelations provided in steps c) and d) above accumulated.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die Bestimmung eines Energieverzögerungsprofils der Korrelationsfunktionen nach dem obigen Schritt e) durch eine Summation der Betragsquadrate der ersten und zweiten Korrelationsfunktionen bereitgestellt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the determination of an energy delay profile the correlation functions after the above step e) by a summation the absolute squares of the first and second correlation functions provided.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die Bestimmung des Energieverzögerungsprofils der Korrelationsfunktionen nach dem obigen Schritt e) durch die Berechnung der Gesamtenergie der entsprechenden Datenströme bereitgestellt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will the determination of the energy delay profile the correlation functions after the above step e) by the Calculation of the total energy of the corresponding data streams provided.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die mindestens eine Teilkorrelation für eine Untersymbollänge ausgeführt wird. Zweckmäßigerweise wird die Korrelationslänge der mindestens einen Teilkorrelation unabhängig von der Gesamtkorrelationslänge bereitgestellt.It is furthermore advantageous if the at least one partial correlation for a sub-symbol length to be led. Conveniently, the correlation length of the at least one partial correlation is provided independently of the total correlation length.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Teilkorrelationen bei einer Rate bereitgestellt, welche der Abtastfrequenz des empfangenen Datenstroms entspricht.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the partial correlations are provided at a rate which the Sampling frequency of the received data stream corresponds.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Teilkorrelationen für entweder den über die erste Sendeeinrichtung oder den über die zweite Sendeeinrichtung übertragenen Datenstrom bereitgestellt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the partial correlations for either the over the first transmitting device or the transmitted via the second transmitting device Data stream provided.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Teilkorrelationen innerhalb der Verarbeitungseinrichtung mehrfach wiederverwendet.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the partial correlations within the processing device multiple times reused.
Hierbei ist es vorteilhaft, dass diejenigen Teilkorrelationen, die die erste Sendeeinrichtung betreffen, innerhalb der Verarbeitungseinrichtung mehrfach wiederverwendet werden können.in this connection it is advantageous that those partial correlations that the first Sending device, within the processing device can be reused several times.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden der Realteil und der Imaginärteil von komplexen Ergebnissen der Teilkorrelationen in separaten Pufferspeichern gespeichert. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Korrelationslänge vorgebbar ist.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the real part and the imaginary part of complex results of subcorrelations in separate buffers saved. Furthermore, it is advantageous that the correlation length can be predetermined is.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beträgt die Korrelationslänge der Korrelationsfunktionen ein ganzzahliges Vielfaches der Symbollänge. Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Teilkorrelationen zur Gewinnung der Gesamt-Korrelationsfunktion mittels eines laufenden Mittelwerts gemittelt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention is the correlation length of Correlation functions an integer multiple of the symbol length. According to one more Another preferred embodiment of the present invention the partial correlations to obtain the overall correlation function averaged by a running average.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine der Länge der Teilkorrelationen entsprechende Länge des Eingangspufferspeichers bereitgestellt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will one of the length the partial correlations corresponding length of the input buffer memory provided.
Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Energieverzögerungsprofilen eines Datenstroms über mindestens einen Datenübertragungspfad im Wesentlichen auf:
- a) eine Korrelationseinrichtung zur Bildung einer ersten Korrelationsfunktion zwischen einem Empfangssignal und einem ersten Pilotsequenzsignal, das eine vorgegebene Symbolsequenz aufweist, und zur Bildung mindestens einer zweiten Korrelationsfunktion zwischen dem Empfangssignal und einem zweiten Pilotsequenzsignal; und
- b) eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Energieverzögerungsprofils des mindestens einen Datenübertragungspfads mittels der ersten und zweiten Korrelationsfunktionen.
- a) a correlation device for forming a first correlation function between a received signal and a first pilot sequence signal having a predetermined symbol sequence, and for forming at least a second correlation function between the received signal and a second pilot sequence signal; and
- b) a determination device for determining a energy delay profile of the at least one data transmission path by means of the first and second correlation functions.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Korrelationseinrichtung einen Eingangspufferspeicher auf, der in vorteilhafter Weise eine der Korrelationslänge der Teilkorrelationen entsprechende Größe aufweist.According to one more further preferred embodiment of the present invention has the correlator has an input buffer which advantageously one of the correlation length of the partial correlations corresponding Has size.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Bestimmungseinrichtung separate Pufferspeicher zur Speicherung des Realteils und des Imaginärteils von komplexen Ergebnissen der Teilkorrelationen auf.According to one more further preferred embodiment of the present invention has the determination device separate buffer memory for storage of the real part and the imaginary part of complex results of partial correlations.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Bestimmungseinrichtung einen Zweier-Komplement-Inverter, einen Addierer, einen Akkumulator und einen Quadrierer auf.According to one more further preferred embodiment of the present invention has the determining means a two's complement inverter, a Adder, an accumulator and a squarer.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained. In the drawings show:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.
Wie
aus dem Blockbild der
In
dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist ein Datenrahmen in n = 15 Schlitze unterteilt. In jedem Schlitz
werden 10 Symbole übertragen,
welche in
Ein
Symbol ist in dem Ausführungsbeispiel
aus 256 Chips aufgebaut, wobei ein Chip eine kleinste digitale Einheit
darstellt. Dies bedeutet, dass ein Zeitschlitz Tschlitz aus
2560 Chips besteht, wobei bei einer Bereitstellung von 2 Bit pro
Symbol – für Real – und Imaginärteil, d.h.
(1 + j) – für jeden
einen Schlitz
Zur Bildung von Korrelationsfunktionen wird der Datenstrom nun mit mindestens der doppelten Chip-Rate (Nyquist-Abtastfrequenz), d.h. mit 7,68 × 106 Abtastschritten pro Sekunde abgetastet.To form correlation functions, the data stream is now sampled at at least twice the chip rate (Nyquist sampling frequency), ie at 7.68 × 10 6 sampling steps per second.
Hiermit wird eine Korrelationsfunktion beispielsweise mit einer Auflösung eines halben Chips bestimmbar. In vorteilhafter Weise wird eine Korrelationslänge Ncorr auf ein Vielfaches der Symbollänge (x1, x2, x4 ...) eingestellt. Die in der obigen Gleichung angegebene Größe L bezeichnet damit eine maximale Verschiebung bei der Bildung der Korrelationsfunktionen, d.h. n läuft von 0, 1, 2 ... L – 1. Wird L gleich 240 gesetzt, ergibt sich eine auch für den "worst-case" ausreichende Verzögerungszeit von 31,25 μs bei Nyquist-Abtastfrequenz.Hereby, a correlation function can be determined, for example, with a resolution of half a chip. Advantageously, a correlation length N corr is set to a multiple of the symbol length (x1, x2, x4...). The quantity L given in the above equation thus denotes a maximum shift in the formation of the correlation functions, ie n runs from 0, 1, 2... L-1. If L is set equal to 240, the result is a sufficient even for the "worst-case" delay time of 31.25 μs at Nyquist sampling frequency.
Gemäß der obigen
Gleichung ergeben sich sowohl für
eine Antenne 1 als auch für
eine Antenne 2, d.h. Sendeeinrichtungen
Auf diese Weise wird ein Energieverzögerungsprofil PDP als Funktion von n erhalten zu In this way, a power delay profile PDP is obtained as a function of n
In den Gleichungen (1) bis (3) ist das empfangene komplexe Signal jeweils mit r(n) bezeichnet, während C(i) der komplexe Produktcode ist.In equations (1) to (3), the received complex signal is denoted by r (n), while C (i) is the complex product code.
Hierbei ist die Verschiebung durch n = 0, 1, 2 ... L – 1 angegeben. Das Energieverzögerungsprofil PDP ergibt sich somit durch die Summe der Betragsquadrate gemäß Gleichung (3) und ist als PDP(n) bezeichnet. Die Energieverzögerungsprofil-Bestimmung kann über mehrere Blöcke einer Korrelationslänge Ncorr gemittelt werden.Here, the shift is indicated by n = 0, 1, 2... L-1. The energy delay profile PDP thus results from the sum of the absolute squares according to equation (3) and is designated as PDP (n). The energy delay profile determination can be averaged over several blocks of a correlation length N corr .
Wie
nachstehend unter Bezugnahme auf
Gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel ist nun die Korrelationslänge Ncorr und damit die Anzahl von Mittelungen Navg veränderbar, ohne Hardware-Auslegungen verändern oder anpassen zu müssen.According to the example according to the invention, the correlation length N corr and thus the number of averagings N avg can now be changed without having to change or adapt hardware designs.
Die
Verarbeitungseinrichtung
Erfindungsgemäß wird eine
Teilkorrelation für
eine Untersymbollänge
(kleiner als 256 Chips) durchgeführt,
wobei die Untersymbollänge
vorzugsweise 128 Chips beträgt.
Das heißt,
das Korrelationsfunktionen gebildet werden, welche eine Korrelationslänge kleiner
als Ncorr aufweisen. Der in
Diese
Teilkorrelationen werden anschließend akkumuliert, wobei komplexe
Teilergebnisse (I für
Realteil und Q für
Imaginärteil)
mit der entsprechenden Abtastrate die Pufferspeicher
Nunmehr
wird eine Teilkorrelation für
die erste Antenne 1, welche in dem Pufferspeicher
In dem Schritt S1 wird eine kohärente Korrelation über 128 Chips begonnen, während in dem Schritt S2 zwei kohärente Akkumulationen über jeweils 128 Chips erfolgen. In dem Schritt S3 ergibt sich das Ende der kohärenten Akkumulation des ersten Blocks k = 0 (512 Chips). Das Energieverzögerungsprofil PDPk(n) für diesen Block k = 0 wird ebenfalls in dem Schritt S3 berechnet und abgespeichert.In Step S1 becomes a coherent one Correlation over 128 chips started while in step S2, two coherent ones Accumulations over 128 chips each. In step S3, the end of coherent Accumulation of the first block k = 0 (512 chips). The energy delay profile PDPk (n) for this Block k = 0 is also calculated and stored in step S3.
Derselbe Vorgang wird mit den Schritten S1', S2' und S3' für die zweite Korrelationslänge Ncorr von 512 Chips wiederholt. Nach der Durchführung des Schrittes S3' ist die kohärente Akkumulation des zweiten Blocks beendet. Das Energieverzögergunsprofil PDPk(n) für diesen Block k = 1 wird ebenfalls berechnet. Zusätzlich wird jetzt das berechnete Energieverzögerungsprofil des aktuellen Blocks k = 1 zu dem abgespeicherten Energieverzögerungsprofil von Block k = 0 akkumuliert und ergibt damit das Energieverzögerungsprofil PDPavg(n).The same process is repeated with steps S1 ', S2' and S3 'for the second correlation length N corr of 512 chips. After performing step S3 ', the coherent accumulation of the second block is completed. The energy delay profile PDPk (n) for this block k = 1 is also calculated. In addition, the calculated energy delay profile of the current block k = 1 is now accumulated to the stored energy delay profile of block k = 0 and thus gives the energy delay profile PDP avg (n).
In den Schritten 512, S22 und S32 werden zusätzlich die Energieverzögerungsprofile für die Blöcke k = 0, 1 und 2 berechnet.In Steps 512, S22 and S32 additionally become the energy delay profiles for the blocks k = 0, 1 and 2 are calculated.
Die Akkumulation der Energieverzögerungsprofile findet in den Schritten S22 und S32 statt. Das abschliessende PDPavg(n) ist nach der Akkumulation in dem Schritt S32 erhältlich.The accumulation of the energy delay profiles takes place in steps S22 and S32. The final PDP avg (n) is available after the accumulation in step S32.
Die
vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit, die Korrelationslänge auf
eine Untersymbollänge
an Stelle einer Gesamtkorrelationslänge Ncorr zu
verringern. Dies führt
in vorteilhafter Weise zu einer Verringerung der Größe des Eingangspufferspeichers
Weiterhin weist die Teilkorrelation eine fest vorgebbare Teilkorrelationslänge unabhängig von einer Gesamtkorrelationslänge Ncorr.Furthermore, the partial correlation has a fixed predeterminable partial correlation length independent of a total correlation length N corr .
Hierdurch wirkt die Gesamtarchitektur des Schaltungsaufbaus bezüglich einer Speichergröße auch unabhängig von Ncorr und Navg, wodurch die Schaltungsanordnung in vorteilhafter Weise flexibel für Parameteränderungen ausgelegt ist.As a result, the overall architecture of the circuit structure also acts independently of N corr and N avg with regard to a memory size , as a result of which the circuit arrangement is advantageously designed to be flexible for parameter changes.
Durch
Teilen von Hardware-Ressourcen in der Verarbeitungseinrichtung
Die
Erfindung der Verarbeitungseinrichtung
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on preferred embodiments It is not limited to this, but in many ways modifiable.
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.Also the invention is not limited to the aforementioned applications limited.
- 100100
- DatenstromempfängerData stream receiver
- 101101
- DatenübertragungspfadData transfer path
- 101a101
- direkter Datenübertragungspfaddirect Data transfer path
- 101b, 101c101b, 101c
- Indirekte Datenübertragungspfadeindirect Data transmission paths
- 102102
- Datenstromdata stream
- 103103
- Korrelationseinrichtungcorrelation means
- 104104
- Bestimmungseinrichtungdeterminer
- 105105
- Verarbeitungseinrichtungprocessing device
- 105a105a
- ZwischenspeichereinrichtungLatch means
- 106106
- Nachverarbeitungseinrichtungpostprocessing
- 107107
- Pufferspeicher für die I-Komponentebuffer memory for the I component
- 108108
- Pufferspeicher für die Q-Komponentebuffer memory for the Q-component
- 109109
- Erste EmpfangseinrichtungFirst receiver
- 200200
- DatenstromsenderStream channels
- 201201
- Erste Antenne, SendeeinrichtungFirst Antenna, transmitting device
- 202202
- Zweite Antenne, SendeeinrichtungSecond Antenna, transmitting device
- 203203
- Datenrahmendata frames
- 203a...203i...203N203a ... 203i ... 203N
- Datenrahmendata frames
- 204a...204i...204n204a ... 204i ... 204n
- Schlitzeslots
- 205205
- Erste SymboleFirst symbols
- 206206
- Zweite SymboleSecond symbols
- 300300
- EnergieverzögerungsprofilPower delay profile
- 301301
- Empfangssignalreceive signal
- 303a303a
- Erstes Pilotsequenzsignalfirst Pilot sequence signal
- 303b303b
- Zweites Pilotsequenzsignalsecond Pilot sequence signal
- 304304
- EingangspufferspeicherInput buffer
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