DE19644965A1 - Mobile radio diversity receiver which performs quality threshold comparison - Google Patents

Mobile radio diversity receiver which performs quality threshold comparison

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DE19644965A1 DE1996144965 DE19644965A DE19644965A1 DE 19644965 A1 DE19644965 A1 DE 19644965A1 DE 1996144965 DE1996144965 DE 1996144965 DE 19644965 A DE19644965 A DE 19644965A DE 19644965 A1 DE19644965 A1 DE 19644965A1
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Abstract

The receiver (RX) includes two reception branches (DIV1,DIV2) and an evaluation circuit (AS) which generates a summation signal. A control circuit (SS) compares the quality parameters (n) of the received signals (es) in both branches with a threshold. If the threshold is exceeded a fault message (fm) is produced for an Operation and Maintenance Centre, and the signal in the faulty branch is disregarded in the generation of the summation signal. Reception is in blocks and the quality is evaluated from a noise power estimate for at least one radio block.

Description

Die Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung für Mobil- Kommunikationssysteme und ein Verfahren zum Diversitäts empfang in einer Empfangseinrichtung für Mobil-Kommunika tionssysteme. The invention relates to a receiving device for mobile communications systems and a method of diversity reception in a receiving device for mobile communica-tion systems.

Mobil-Kommunikationssysteme ermöglichen den Aufbau von Kom munikationsverbindungen zu mobilen Teilnehmern, indem Infor mationen über eine Funkschnittstelle übertragen werden. Mobile communication systems allow the construction of Kom munikationsverbindungen to mobile subscribers by infor mation be transmitted over a radio interface. Sind mehrere Teilnehmer auf der gleichen Trägerfrequenz dieser Funkschnittstelle durch unterschiedliche Zeitlagen getrennt, liegt ein Zeitmultiplex-Mobil-Kommunikationssystem vor. If several subscribers separated on the same carrier frequency of this radio interface by different time slots, there is a time division mobile communication system. Das Zeitmultiplexverfahren wird auch TDMA (Time Division Multiple Access)-Verfahren genannt. The time division multiplexing is also TDMA (Time Division Multiple Access) called method.

Ein bekanntes Mobil-Kommunikationssystem ist beispielsweise das GSM (Global System for Mobile Communications)-Mobilfunk netz. A known mobile communication system is for example the GSM (Global System for Mobile Communications) mobile communications, network. Zusätzlich zum Zeitmultiplex können auf der Luft schnittstelle auch weitere Verfahren zum Separieren der Teilnehmer angewandt werden. In addition to time-division multiplexing can on the air, other methods for separating the subscriber interface to be applied. Beim GSM-Mobilfunksystem wird zusätzlich ein Frequenzmultiplex angeboten. In the GSM mobile radio system frequency multiplexing is offered. Alternativ oder zusätzlich zu den genannten Verfahren zur Teilnehmersepa rierung können auch für jede Kommunikationsverbindung spezi fische Codes eingesetzt werden. Alternatively, or in addition to the above-mentioned method for Teilnehmersepa turing specific fish codes may also be used for each communication link.

In einer typischen Einsetzumgebung eines Mobil-Kommunika tionssystems, z. In a typical Einsetzumgebung a mobile communica tion systems, eg. B. eines GSM-Mobilfunksystems, unterliegen die übertragenen Informationen auf der Funkschnittstelle unterschiedlichen Störungen. , For example, a GSM mobile radio system, the transmitted information is subject to on the radio interface different disorders. Die von einer Sendestation gesendeten Informationen erreichen eine Empfangsstation über verschiedene Ausbreitungswege, so daß sich bei der Empfangs station die Signalkomponenten verschiedener Ausbreitungswege überlagern. The information sent from a transmitting station to reach a receiving station via different propagation paths, so that the signal components of different propagation paths station overlap at the reception. Zudem können Abschattungen die Übertragung von Informationen von der Sendestation zur Empfangsstation erheb lich behindern. In addition, shadowing may hinder the transmission of information from the transmitting station to the receiving station uplifting Lich. Auch Störer besonders im Frequenzband der Funkschnittstelle führen zu einer Beeinträchtigung der Quali tät der empfangenen Signale. Also interferer particularly in the frequency band of the radio interface lead to an impairment of the Quali ty of the received signals.

Ein bekanntes Verfahren zum Verbessern des Empfangs von über Funkschnittstellen übertragenen Signalen ist der Diversitäts empfang. One known method for improving the reception of transmitted signals over the radio interface is receiving the diversity. Aus JG Proakis, "Digital Communications", McGraw/ Hill, New York, 3. Ausgabe, 1995, Seiten 777 bis 795 ist es bekannt, räumlich oder durch die Polarisationsebene unter scheidbare Antennen einzusetzen, um mehrere zueinander dekor relierte Empfangssignale zu erzeugen. From JG Proakis, "Digital Communications", McGraw / Hill, New York, 3rd edition, 1995, pages 777-795 it is known to use space or through the plane of polarization under scheidbare antennas to generate a plurality of mutually decor relierte receive signals.

Diese Empfangssignale mehrerer Empfangszweige werden gemein sam in einer Auswerteschaltung verarbeitet, um ein Summen signal zu erzeugen. These reception signals of several receiving branches are processed in common sam in an evaluation circuit to generate a buzz signal. Dieses Summensignal ist dabei von höherer Qualität als die Empfangssignale der einzelnen Empfangs zweige. This sum signal is two-of higher quality than the received signals of each reception. Eine Steuerschaltung der Empfangseinrichtung zum Diversitätsempfang steuert beispielsweise die Art und Weise der Erzeugung des Summensignals. A control circuit of the reception means for diversity reception, for example, controls the manner of generation of the sum signal. Das Summensignal kann bei spielsweise dadurch erzeugt werden, daß die einzelnen Emp fangssignale konstruktiv überlagert werden. The sum signal may be generated at the pitch characterized in that the individual Emp be fang signals constructively superimposed. Dem Fachmann sind jedoch auch weitere Kombinationsverfahren bekannt. The skilled person, however, other combination methods are known.

Fällt jedoch bei einer Funkstation mit einer solchen Emp fangseinrichtung zum Diversitätsempfang ein Empfangszweig aus oder wird ein Empfangszweig sehr stark gestört, dann ver schlechtert sich der Empfang erheblich. however, falls at a radio station with such Emp fang means for diversity reception, a receiving branch, or a receiving branch is strongly disturbed, then ver the reception deteriorated considerably.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Emp fangseinrichtung und ein Verfahren zum Diversitätsempfang anzugeben, bei denen der Empfang bei Ausfall eines Empfangs zweiges verbessert wird. The invention is thus based on the object capturing means a Emp and to provide a method of diversity reception in which the reception failure of a reception branch is improved. Die Aufgabe wird durch die Empfangs einrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch das Verfahren nach den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. The object is solved by the reception device according to the features of patent claim 1 and by the method according to the features of patent claim 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Advantageous developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Eine Empfangseinrichtung für Mobil-Kommunikationssysteme, die zum Diversitätsempfang geeignet ist, hat zumindest zwei Empfangszweige, eine Auswerteschaltung zum Erzeugen eines Summensignals durch Auswerten der Empfangssignale beider Diversitätszweige und eine Steuerschaltung. A receiving device for mobile communication systems, which is suitable for diversity reception, has at least two reception branches, an evaluation circuit for generating a sum signal by evaluating the received signals of both diversity branches and a control circuit. Durch die Steuer schaltung werden Qualitätsparameter der Empfangssignale beider Empfangszweige mit einem Schwellwert verglichen. By the control circuit quality parameter of the received signals of the two receiving branches are compared with a threshold value. Der Schwellwert kann dabei für beide Empfangszweige gleich oder unterschiedlich sein. The threshold may be the same for both receiving branches or different. Bei Überschreiten des Schwellwertes durch die Qualitätsparameter des Empfangssignals eines Emp fangszweiges wird eine Fehlermeldung erstellt. When the threshold is exceeded by the quality parameters of the received signal a catch Emp branch, an error message is created. Daraufhin wird durch die Auswerteschaltung der entsprechender Empfangszweig zur Erzeugung des Summensignals nicht weiter berücksichtigt. Then is not considered further by the evaluation of the corresponding receiving branch for generating the sum signal.

Bei der Bildung des Summensignals wird somit das Empfangs signal eines defekten, unbeschalteten oder stark gestörten Empfangszweiges nicht weiter verwendet. In the formation of the sum signal thus the reception is no longer used a faulty signal, unconnected or highly disturbed receiving branch. Dadurch fließen die fehlerhaften Empfangssignale nicht in die weitere Detektion und Auswertung innerhalb der Empfangseinrichtung ein. Thus, the erroneous reception signals are not included in the additional detection and evaluation within the receiving device. Der Empfang wird verbessert. The reception is improved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Empfang der Empfangssignale blockweise. According to an advantageous embodiment of the invention the reception of the received signals is carried out block by block. Die zu übertra genden Informationen werden also in Funkblöcke aufgeteilt, die gemäß vorgebbarer Sequenzen zur Empfangsstation über tragen werden. To übertra constricting information is thus divided into radio blocks according to definable sequences contribute to the receiving station. Die Steuerschaltung ist gemäß dieser Weiter bildung derart ausgestaltet, daß jeweils ein Funkblock aus gewertet wird und die Qualitätsparameter aus einer Rausch leistungsschätzung über zumindest einen Funkblock bestimmt werden. The control circuit according to this further training so designed that in each case a radio block is counted and the quality parameter from a noise power estimate for at least one radio block be determined. Die Rauschleistungsschätzung ist besonders einfach durchzuführen und liefert zuverlässige Aussagen über den Zustand eines Empfangszweiges. The noise power estimate is particularly simple to perform and gives reliable information about the condition of a receiving branch.

Vorteilhafterweise bestimmt die Steuerschaltung einen Mittel wert der geschätzten Rauschleistungen über mehrere Funk blöcke. Advantageously, the control circuit determines a mean value of the estimated noise power blocks over a plurality of radio. Dabei wird bei kurzzeitigen oder zufälligen Störungen eines Empfangszweiges die sofortige Abschaltung verhindert. Here in brief or accidental interference with a receiving branch immediate cut is prohibited.

Bei einer hohen Anzahl von in die Rauschleistungsschätzung einbezogener Funkblöcke steigt die Genauigkeit des Schätz wertes, die Reaktionszeit zum Abschalten eines Empfangs zweiges wird jedoch verlängert. If the number of the noise power estimate of included in radio blocks, the accuracy of the estimated value, the reaction time rises for turning off a reception branch shall be extended.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung kann die Anzahl der für die Bestimmung der Qualitäts parameter berücksichtigter Funkblöcke durch ein Operations- und Wartungszentrum einstellbar sein. According to a further advantageous embodiment of the dung OF INVENTION The number of parameters for determining the quality unrecognized radio blocks may be adjustable by an operation and maintenance center. Damit kann die Anzahl in Bezug auf Reaktionszeit und Genauigkeit der Schätzwerte für jede Empfangseinrichtung gemäß der spezifischen Einsatz umgebung und des Funkbereiches individuell eingestellt werden. Thus, the number in terms of response time and accuracy of the estimates for each receiving device according to the specific application are set individually environment and the radio range.

Durch das Operations- und Wartungszentrum kann alternativ oder zusätzlich auch der Schwellwert eingestellt werden. By the operation and maintenance center and the threshold value may alternatively or additionally be adjusted. Die Größe des Schwellwertes in Bezug auf die Rauschleistung ist dabei so einzustellen, daß die Qualität des Summensignals zumindest der Qualität des besten Empfangszweigs entspricht. The size of the threshold value relative to the noise power is thereby adjusted so that the quality of the sum signal corresponding to at least the quality of the best reception branch.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß durch die Steuerschaltung die Fehlermeldung eines Empfangszweiges an ein Operations- und Wartungszentrum des Mobil-Kommunikationssystems über mittelt wird. It is also advantageous in that by the control circuit, the error message of a receiving branch to an operation and maintenance center of the cellular communication system via averages. Durch diese automatisierte Fehlersignalisierung können innerhalb des Mobil-Kommunikationssystems Wartungs maßnahmen angeregt werden. This automated error signaling can be excited within the mobile communication system maintenance measures. Es ist ebenfalls möglich, für die Empfangseinrichtung, bei der der Defekt aufgetreten ist, eine Ersatz-Empfangseinrichtung automatisch zuzuschalten. It is also possible for the receiving device, in which the defect has occurred, automatically to switch on a replacement receiver.

In Mobil-Kommunikationssystemen, wie dem GSM-Mobilfunknetz werden Trainingssequenzen eingesetzt, während derer eine Kanalschätzung vorgenommen wird. In mobile communication systems such as the GSM mobile radio network training sequences are used, during which a channel estimation is performed. Die Erfindung kann derart weitergebildet werden, daß die Rauschleistungsschätzung während der Auswertung der Trainingssequenz durchgeführt wird. The invention can be further developed such that the noise power estimation is performed during the evaluation of the training sequence. Der Vergleich von empfangenen Daten mit Referenzdaten in der Empfangseinrichtung ermöglicht eine besonders einfache Bestimmung der Rauschleistung. The comparison of received data with reference data in the receiving device allows particularly easy determination of the noise power.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von zeichnerischen Darstellungen durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to drawing views through embodiments.

Dabei zeigt Here shows

Fig. 1 ein Mobil-Kommunikationssystem, Fig. 1 shows a mobile communications system,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Informationsübertragung in einem Mobil-Kommunikationssystem, Fig. 2 is a block diagram of the information transmission in a mobile communication system,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung, Fig. 3 is a block diagram of a receiving device,

Fig. 4 ein Blockschaltbild der Signalverarbeitung beim Diversitätsempfang, und Fig. 4 is a block diagram of the signal processing in the diversity receiving, and

Fig. 5 ein Programmablaufplan zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens zum Diversitätsempfang. Fig. 5 shows a program flowchart for carrying out the method according to the Invention for diversity reception.

Das in Fig. 1 dargestellte Mobil-Kommunikationssystem ist ein in seinen Komponenten bekanntes GSM-Mobilfunksystem, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. The illustrated in Fig. 1 the mobile communication system is a known in its components GSM mobile radio system, consisting of a plurality of mobile switching centers MSC, which are interconnected and provide access to a fixed network PSTN. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstel len MSC mit jeweils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden. These mobile switching MSC Stel are len each having at least one base station controller BSC is connected.

Jeder Basisstationscontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Each base station controller BSC makes a connection to at least one base station BS. Eine solche Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funk schnittstelle einer Nachrichtenverbindung zu Mobilstationen MS aufbauen kann. Such a base station BS is a radio station via a radio interface of a communication link to mobile stations MS can build up. In Fig. 1 ist beispielhaft eine solche Funk verbindung zu einer Mobilstation MS dargestellt. In Fig. 1, such a radio is shown connecting to a mobile station MS by way of example.

Zum Mobil-Kommunikationssystem ist ferner ein Organisations- und Wartungszentrum OMC zugehörig, indem eine Verwaltung der Konfiguration, der Software, der Leistungsparameter (Per formance), sowie eine Verwaltung der auftretenden Fehler vorgenommen wird. To the mobile communication system, a organization and maintenance center OMC is further associated by a management of the configuration, the software, the performance parameters (per formance), and a management is made, the error occurring. Dazu gehen im Operations- und Wartungs zentrum OMC Fehlermeldungen fm sowie Meldungen über Opera tions- und Leistungszustände der Komponenten des Mobil- Kommunikationssystems ein. To go in the operation and maintenance center OMC error messages fm and reports of Opera TION and performance conditions of the components of the mobile communication system.

Ein Operations- und Wartungszentrum OMC kann das gesamte System oder auch nur Teilkomponenten des Mobil-Kommunika tionssystems verwalten. An operation and maintenance center OMC can manage the entire system or even sub-components of the mobile communica tion system. Im weiteren wird davon ausgegangen, daß das in Fig. 1 geschilderte Operations- und Wartungszentrum OMC für ein Basisstationssubsystem, bestehend aus Basissta tionscontroller BSC und mehreren Basisstationen BS, zuständig ist. Furthermore, it is assumed that the described in Fig. 1 operation and maintenance center OMC is for a base station subsystem, comprising Basissta tion controller BSC and several base stations BS in charge.

Die Funkschnittstelle zwischen Basisstation BS und Mobil station MS ist nach dem Zeitmultiplexverfahren organisiert. The radio interface between the base station BS and mobile station MS is organized according to the time division multiplex method. Auf einer Trägerfrequenz werden so beispielhaft acht Zeit lagen bereitgestellt, die für verschiedene Kommunikations verbindungen und zur Organisation der Funkschnittstelle benutzt werden können. On a carrier frequency are provided as an example eight time were the connections for various communication and can be used to organize the radio interface. Stellt eine Basisstation BS auch mehrere Trägerfrequenzen bereit, liegt zusätzlich ein Fre quenzmultiplex vor. Provides a base station BS and a plurality of carrier frequencies provided by a Fre is in addition quenzmultiplex.

Die Kommunikationsverbindung zwischen einer Basisstation BS und einer Mobilstation MS unterliegt einer Mehrwegeaus breitung, die durch Reflektionen beispielsweise an Gebäuden oder Bergen zusätzlich zum direkten Ausbreitungsweg hervor gerufen werden. The communication link between a base station BS and a mobile station MS is subject to a propagation Mehrwegeaus that are caused by reflections, for example on buildings or mountains in addition to the direct propagation forth. Geht man von einer Bewegung der Mobilstation MS aus, führt die Mehrwegeausbreitung zusammen mit weiteren Störungen dazu, daß bei der empfangenen Basisstation BS sich die Signalkomponenten der verschiedenen Ausbereitungswege zeitabhängig überlagern und es zu Auslöschungserscheinungen kommt. Assuming a movement of the mobile station MS from which multipath propagation together with other interference to that in the received base station BS, the signal components of the different Ausbereitungswege overlap time-dependent and there is extinction phenomena.

Zur Informationsübertragung auf der Funkschnittstelle wird insbesondere auf P.VARY, implementation aspects of the pan european digital mobile radio system", IEEE proceedings, 1983, 4-17 bis 4-22 verwiesen. For information transmission on the radio interface is particular P.VARY, implementation aspects of the pan european digital mobile radio system, "IEEE proceedings, 1983, referenced 4-17 to 4-22.

Auf der Sendeseite wird ein Sprachsignal, beispielsweise im PCM-Format mit 64 Kbit/s einer Sprachcodierung auf beispiels weise 13 Kbit/s unterworfen. On the transmitting side a speech signal, for example in PCM format at 64 Kbit / s speech coding is applied to example example 13 Kbit / s subject. Daraufhin findet eine Kanalco dierung statt, wobei besonders wichtige Bits für die Sprach qualität durch die Codierung besonders geschützt werden. Then find a place Kanalco consolidation are especially protected by code being particularly important bits for the voice quality. Dem Sprachsignal wird durch die Kanalcodierung Redundanz hinzuge fügt, so daß beispielsweise ein kanalcodiertes Sprachsignal mit 22,8 Kbit/s vorliegt. The speech signal is hinzuge redundancy added by the channel coding, so that for example a channel-coded speech signal with 22.8 Kbit / s exists.

Im GSM-Mobilfunksystem werden die Informationen funkblock weise übertragen, dh es findet keine kontinuierliche Infor mationsübertragung, sondern eine blockweise Übertragung statt. In the GSM mobile radio system the information is transmitted as radio block, ie there is no continuous Infor mationsübertragung but a block-wise transmission takes place. Da auch Störungen oft nur von kurzer Dauer sind, fin det zusätzlich eine Verwürfelung der Informationen zwischen mehreren Funkblöcken einer Kommunikationsverbindung statt. Since faults are often of short duration, fin det additional scrambling of information between several radio blocks a communication link instead. Damit ist ein Schutz gegen sog. burst-artige Störungen mög lich. This provides protection against so-called. Burst-like interference is possible, please include. Anschließend werden die Daten noch moduliert, wobei beim GSM-Mobilfunksystem die GSMK (gaussian minimum shift keying)-Modulation zum Einsatz kommt. Subsequently, the data is still modulated, wherein is the GSM mobile radio system, the GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) modulation is used.

Bei der Übertragung der Informationen über den Funkkanal treten die geschilderten Störungen auf, so daß es in einer Empfangseinrichtung RX auf der Empfangsseite gilt, die Sprachinformationen möglichst originalgetreu wiederher zustellen. In the transmission of the information over the radio channel the described interference occurs, so that it is in a receiving device RX on the receiving side restores identify the voice information as faithfully as possible.

Da im Blockschaltbild nach Fig. 2 eine kommunikationstech nische Darstellung und keine funktechnische Darstellung gewählt wurde, sind dem Fachmann bekannte Einzelheiten der hochfrequenten Funkübertragung, der Verstärkung auf Sende seite und der Verarbeitung und Basisbandumsetzung auf Emp fangsseite nicht weiter gezeigt. Since a communication sTechnical representation and no harmful display was selected in the block diagram of FIG. 2, are known in the art Details of the high frequency radio transmission, the gain on the transmission side and the processing and baseband conversion to Emp peripheral side not further shown. Mit den ins Basisband umge setzten Empfangssignalen findet in der Empfangseinrichtung RX eine Entzerrung und Demodulation statt. With the vice to baseband signals continued receiving equalization and demodulation takes place in the receiver RX. Im Ergebnis dieses Verarbeitungsschrittes liegen detektierte Symbole vor, die anschließend korrespondierend zur Sendeseite entwürfelt und Kanaldecodiert werden. As a result of this processing step detected symbols are present, which are then descrambled corresponding to the transmitting side and channel decoded. Zur Rekonstruktion der Sprachsignale findet daraufhin noch eine Sprachdecodierung statt. a speech decoding then still takes place for the reconstruction of speech signals.

Eine beispielhafte erfindungsgemäße Empfangseinrichtung RX ist in Fig. 3 gezeigt. An exemplary receiving device according to the invention RX is shown in Fig. 3. Dabei werden zum Diversitätsempfang Empfangssignale es aus zwei Empfangszweigen DIV1, DIV2 ausgewertet. Here DIV 2 to receive signals from it two receive branches DIV1 for diversity reception are evaluated. Die zwei Empfangszweige DIV1, DIV2 - es kann sich jedoch auch um eine größere Anzahl von Empfangszweigen handeln - führen Signale von beispielsweise räumlich ge trennten Antennen der Empfangseinrichtung RX zu. The two receive branches DIV 1, DIV 2 - but it can also be a larger number of reception branches - lead to signals of ge example, spatially separated antennas of the receiving device RX.

Die Analog-Digitalwandlung und Basisbandumsetzung der hoch frequenten empfangenen Signale findet für jeden Empfangszweig getrennt statt. The analog-to-digital conversion and baseband conversion of the high-frequency signals received will each receive branch instead of separately. Die in Fig. 3 dargestellten Empfangssignale es sind somit Basisbandsignale aus denen mit Hilfe einer Steuer schaltung SS Qualitätsparameter n ableitbar sind. The received signals shown in Fig. 3, there are thus base band signals from which a control circuit by means of SS quality parameters n are derivable. Die Emp fangssignale es werden durch eine Auswerteschaltung AS auf genommen und ausgewertet. The Emp catch signals will be taken through an evaluation circuit AS and evaluated. Die Auswertung besteht darin, daß ein Summensignal ss erzeugt wird, das durch Nutzung des Informationsgehaltes der zumindest zwei dekorrelierten Emp fangssignale es eine verbesserte Empfangsqualität zuläßt. The evaluation is that a sum signal ss is generated that it fang signals by use of the information content of the at least two decorrelated Emp allows an improved reception quality.

In der Steuerschaltung SS werden die Qualitätsparameter n der verschiedenen Empfangszweige DIV1, DIV2 jeweils mit Schwell werten Th verglichen, siehe dazu Fig. 5. Abhängig von diesem Vergleich werden Fehlermeldungen fm generiert, die der Aus werteschaltung AS und dem Operations- und Wartungszentrum OMC übermittelt werden. In the control circuit SS, the quality parameters n of the different reception branches DIV1, DIV2 each with threshold values Th compared, see Fig. 5. Depending on this comparison, error messages fm are generated, the off evaluation circuit AS and sent to the operation and maintenance center OMC to be , In der Auswerteschaltung AS wird die Fehlermeldung fm registriert und daraufhin der Empfangszweig DIV1, DIV2 dessen Qualitätsparameter einen Defekt oder eine sehr starke Störung anzeigen, nicht weiter zur Erzeugung des Summensignals ss verwendet. In the evaluation circuit AS the error fm is registered and then the receiving branch DIV 1, DIV 2 whose quality parameters indicate a defect or a very strong interference, not used to produce the sum signal ss. Die schaltungstechnische Reali sierung der Auswerteschaltung AS und der Steuerschaltung SS kann in sogenannten anwendungungsspezifischen Schaltkreisen (ASIC) oder durch entsprechende Programmierung von digitalen Signalprozessoren erfolgen. The circuitry Reali tion of the evaluation circuit AS and the control circuit can in so-called SS anwendungungsspezifischen circuits (ASIC), or by appropriate programming of digital signal processors.

Bei zwei Empfangszweigen DIV1, DIV2 bedeutet dies, daß die Empfangseinrichtung RX vom Diversitätsempfang zum Nicht- Diversitätsempfang umgeschalten hat. With two receive branches DIV 1, DIV 2, this means that the receiver RX has switched from the diversity reception for non-diversity reception. Diese Umschaltung er folgt automatisch und abhängig von der Empfangsqualität auf dem abgeschalteten Empfangszweig DIV1 oder DIV2. This switchover automatically and depending followed by the reception quality on the receiving branch disconnected or DIV 1 DIV 2.

Im Operations- und Wartungszentrum OMC können als Reaktion auf die Fehlermeldung fm Maßnahmen zur Behebung des Fehlers eingeleitet werden. In the operation and maintenance center OMC can be initiated in response to the error message fm measures to correct the error. Weiterhin ist es möglich vorzusehen, daß sobald die Qualitätsparameter n des abgeschalteten Empfangs zweigs DIV1 oder DIV2 eine Verbesserung des Empfangs dieses Empfangszweiges anzeigen, ein automatisches Zuschalten des Diversitätsempfangs vorzusehen. Furthermore, it is possible to provide that once the quality parameters n of the disconnected branch reception DIV1 or DIV2 show an improvement in the reception of this receiving branch to provide an automatic switching of the diversity reception. Bei einer Anzahl von Emp fangszweigen DIVI, DIV2 größer als zwei ermöglicht die er findungsgemäße Empfangseinrichtung RX eine adaptive Auswahl der nicht oder wenig gestörten Empfangszweige ohne daß der Diversitätsempfang völlig zum Erliegen kommt. In a number of Emp fang branch DIVI, DIV2 greater than two allows it that the diversity reception is the invention according receiving device RX, an adaptive selection of the non- or slightly disturbed reception branches without a complete standstill.

In Fig. 4 wird die Bestimmung der Qualitätsparameter n und die Funktion der Auswerteschaltung AS näher erläutert. In FIG. 4, the determination of the quality parameters n and the function of the evaluation circuit AS is illustrated in detail. In beiden Empfangszweigen DIV1 und DIV2 findet eine Vorverarbeitung der Empfangssignale es statt. In both reception branches DIV 1 and DIV 2 preprocessing of the received signals does it take place. Die digitalen und ins Basisband umgesetzten Empfangssignale es werden im GSM-Mobilfunksystem bei der Vorverarbeitung einer Demodulation durch eine soge nannte Rotation unterzogen. The digital and converted to baseband reception signals are in the GSM mobile radio system in the pre-demodulation by a so-called rotary subjected. Desweiteren findet die Kompensa tion eines Gleichspannungsanteils im Empfangssignal und die Skalierung der digitalen Werte auf beispielsweise 8 Bit statt. Furthermore, the Kompensa tion takes place for a DC component in the received signal and the scale of the digital values, for example, 8 bits.

Die anschließende Kanalschätzung ist dem Fachmann beispiels weise aus der deutschen Patentanmeldung P 196 06 102.4 be kannt und beinhaltet die Auswertung einer Trainingssequenz für jeden Funkblock. The subsequent channel estimation to those skilled in the example, from German Patent Application P 196 06 102.4 be recognized and includes the evaluation of a training sequence for each radio block. Während der Auswertung dieser Trainings sequenz werden in der Empfangseinrichtung RX Kanalkoeffi zienten bestimmt, die den Funkkanal modellieren sollen. During the evaluation of this training sequence in the receiver RX Kanalkoeffi be determined coefficients that are to model the radio channel. Die Trainingssequenz ist eine über den Funkkanal übertragene Sym bolfolge, die zusätzlich ungestört in der Empfangseinrichtung RK vorliegt. The training sequence is a bolfolge transmitted over the radio channel Sym that is present in addition undisturbed in the receiving device RK. Während der Auswertung der Trainingssequenz können also empfangene und Referenzdaten miteinander ver glichen werden. During the evaluation of the training sequence so received and reference data can be compared with each other ver.

Während dieses Verarbeitungsschrittes ist es zusätzlich mög lich, eine Schätzung des Gleichspannungsanteils (DC-Offset) und eine Schätzung der Rauschleistung für den entsprechenden Empfangszweig DIV1 oder DIV2 vorzunehmen. During this processing step it is additionally possible, please include an estimate for the DC component (DC offset) and an estimate of the noise power for the respective receiving branch DIV1 or make DIV2. Die Rauschleistung kann dabei beispielsweise als Summe der Quadrate der Dif ferenzen von Empfangsdaten und Referenzdaten definiert wer den. The noise power can thereby conferences, for example, as the sum of the squares of Dif receive data and reference data defines who the.

Bei dieser Rauschleistungsschätzung werden dabei sowohl eine Inphasen- als auch eine Quadraturkomponente der Empfangs signale es einbezogen. In this noise power estimate it both an in-phase and quadrature components of the reception signals are involved there. Um bei der Auswertung der Empfangs signale es die Empfangszweige DIV1 und DIV2 gleichberechtigt zu behandeln, findet eine Normalisierung der Rauschleistung in einer, bspw. dem digitalen Signalprozessor zur Signalent zerrung zugeordneten Einrichtung zum Normalisieren statt. To assist in the evaluation of the reception signals, the receiving branches it DIV1 and DIV2 equal to deal with, is a normalization of the noise power in a, for example. The digital signal processor for Signalent distortion associated means for normalizing instead. Dies bedeutet, daß der Empfangszweig DIVI oder DIV2 mit dem höheren Rauschen gedämpft wird. This means that the receiving branch DIVI or DIV2 is attenuated with the higher noise.

Durch die Normalisierung der Rauschleistung ist es möglich, beide Empfangszweige DIV1 und DIV2 in einem Entzerrer zu sammenzuführen (Metric-Combining). Due to the normalization of the noise power, it is possible to sammenzuführen in an equalizer, both receiving branches DIV1 and DIV2 (Metric combining). Sind s1, s2 die Rausch leistungen des ersten bzw. zweiten Empfangszweigs DIV1, DIV2, und z1, z2 eine empfangene Symbolfolge während der Trainings sequenz, sowie y1, y2 eine in der Empfangseinrichtung vor liegende ungestörte Symbolfolge der Trainingssequenz, dann findet die Rauschleistungsnormalisierung beispielsweise ent sprechend der Gleichungen: Are s1, s2, the noise powers of the first and second receiving branch DIV1, DIV2, and z1, z2 sequence a received symbol sequence during the training, and y1, y2 one in the receiving device before lying undisturbed symbol sequence of the training sequence, the noise power normalization takes place, for example, ent speaking of the equations:

z2' = z2.√ z2 '= z2.√ s1/s2 s1 / s2 und y2'= y2.√ and y2 '= y2.√ s1/s2 s1 / s2

statt. instead of.

Die wie vorstehend erläuterten Empfangssignale es der ver schiedenen Empfangszweige DIV1 und DIV2 werden daraufhin entzerrt. The received signals discussed above, it of the various reception branches DIV 1 and DIV 2 are equalized then. Die Entzerrung geschieht beispielsweise ent sprechend dem Viterbialgorithmus, siehe dazu JG Proakis, "Digital Communications", McGraw/Hill, New York, 3. Ausgabe, 1995, Seiten 589 bis 593, wobei jedoch ein Abgleich der Kanalkoeffizienten und damit der Empfangsparameter auch während der Auswertung eines Funkblockes vorgenommen wird. The equalization is done, for example, accordingly the Viterbi algorithm, see JG Proakis, "Digital Communications", McGraw / Hill, New York, 3rd edition, 1995, pages 589 to 593, but a comparison of the channel coefficients and the reception parameters during the evaluation of a radio block is made.

Als Ergebnis der Entzerrung liegt ein Summensignal ss vor, das die detektierten Symbole als sogenannte Soft-Decision- Werte, also Werte denen zusätzlich eine Wahrscheinlichkeit über die Richtigkeit der Detektion beiliegen, angibt. As a result, the equalization is present a sum signal ss indicative of the detected symbols as so-called soft-decision values, ie values ​​also accompanied them a chance on the accuracy of detection. Während der Nachverarbeitung der Summensignale ss wird eine Normali sierung der Soft-Decision-Werte auf die Rauschleistung (die Rauschleistung ist hierbei als eine Summenmetrik des ausge wählten besten Entscheidungspfades definiert). During post-processing of the sum signals ss a Normali tion is the soft decision values ​​to the noise power (noise power is defined as a sum of metrics of the best being selected decision path).

Wie in Bezug auf Fig. 2 geschildert findet daraufhin die Ent würfelung, die Kanaldecodierung und die Sprachdecodierung der detektierten Symbole statt. As described with respect to FIG. 2 is then the Ent throws development, channel decoding and speech decoding the detected symbols instead.

In Fig. 5 ist ein beispielhaftes Verfahren zur erfindungsge mäßen Ausprägung des Diversitätsempfangs gezeigt. In Fig. 5, an exemplary method for erfindungsge MAESSEN expression of the diversity reception is shown. Zu Beginn ist ein Zähler i auf null gesetzt. Initially, a counter i is set to zero. Der Zähler i wird mit Konstante N verglichen, wobei die Konstante N die Anzahl bei der Ermittlung der Rauschleistung zu berücksichtigenden Funkblöcke angibt. The counter i is compared with N constant, where the constant N indicating the number to be considered when determining the noise power radio blocks.

Ist der Zähler i kleiner der Konstante N, dann wird für jeden Empfangszweig DIV1, DIV2 die geschätzte Rauschleistung des letzten Funkblockes (Burst) in n1(i), n2(i) zu einem Rausch mittelwert nav1, bzw. nav2 für den entsprechenden Empfangs zweig DIV1, DIV2 addiert. If the counter i is less than the constant N, then, DIV2 the estimated noise power of the last radio block (burst) in N1 (i), n2 (i) to a noise average nav1 or nav2 will branch for the corresponding receive for each receiving branch DIV1 DIV 1, DIV 2 added. Ebenso wird der Zähler i um eins inkrementiert. Likewise, the counter i is incremented by one. Diese Aufsummierung der Rauschleistungen der Funkblöcke wird solange durchgeführt, bis die durch die Konstante N vorgegebene Anzahl von Funkblöcken erreicht ist. This summation of the noise powers of the radio blocks is continued until the predetermined constant by the N number of radio blocks is reached.

Ist dies der Fall, werden die gemittelten Rauschleistungen nav1 und nav2 jeweils mit einem Schwellwert Th verglichen. If this is the case, the average noise powers are compared nav1 and nav2 with a threshold value Th. Es kann sich um einen gemeinsamen, aber auch um jeweils indivi duelle Schwellwerte Th handeln. It may be a common but also duels to each indivi threshold Th. Die gemittelten Rausch leistungen nav1 und nav2 stellen die in Fig. 3 angegebenen Qualitätsparameter n dar. The averaged noise powers nav1 and nav2 ensure the quality parameters specified in FIG. 3, n.

Sind beide gemittelten Rauschleistungen nav1 und nav2 größer als der Schwellwert Th findet ein zusätzlicher Vergleich bei der gemittelten Rauschleistungen nav1 und nav2 statt. If both averaged noise powers nav1 and nav2 greater than the threshold Th takes place, an additional comparison of the averaged noise powers nav1 and nav2. Darauf hin wird der Empfangszweig DIV1 oder DIV2 mit der größeren gemittelten Rauschleistung abgeschalten und die Größen nav1 und nav2 rückgesetzt. Then the reception branch is switched off towards DIV1 or DIV2 with the larger average noise power and reset the sizes and nav1 nav2. Anschließend wiederholt sich der Vor gang, indem wiederum die Aufsummierung der Rauschleistungen n1(i), n2(i) der einzelnen Funkblöcke vorgenommen wird. Subsequently, the pre gang repeated by again the summation of the noise powers n1 (i), n 2 (i) of the individual radio blocks is made. Sind beide gemittelten Rauschleistungen nav1, nav2 kleiner als der Schwellwert Th, dann finden einzelne Vergleiche dieser Größen mit dem Schwellwert Th statt. If both averaged noise powers nav1, nav2 less than the threshold Th, then find individual comparisons of these variables rather than the threshold Th. Sobald einer der gemittelten Rauschleistungen nav1 oder nav2 größer als der Schwellwert Th ist, findet eine Abschaltung dieses Empfangszweiges DIV1 oder DIV2 wie zuvor geschildert statt. Once one of the average noise power is greater than the threshold value Th or nav1 nav2, a shutdown takes this receiving branch DIV1 or DIV2 as previously described instead.

Alternativ zur Rauschleistung können als Qualitätsparameter n für einen Empfangszweig DIV1, DIV2 auch andere Größen (wie z. B. der Signalpegel (bzw. dessen Reziprok), die Soft- Decisionwerte (soweit sie auf einen Empfangszweig DIV1 oder DIV2 rückführbar sind) oder vergleichbare Größen herangezogen werden. Alternatively, the noise power can be used as quality parameter n for a receiving branch DIV1, DIV2 (other sizes (such as. For example, the signal level or its reciprocal), the soft decision values ​​(if they can be traced back to a receiving branch DIV1 or DIV2) or comparable sizes be used.

Claims (8)

  1. 1. Empfangseinrichtung (RK) für Mobil-Kommunikationssysteme mit zumindest zwei Empfangszweigen (DIV1, DIV2) zum Diversi tätsempfang und einer Auswerteschaltung (AS) zum Erzeugen eines Summensignales (ss) durch Auswerten der Empfangssignale (es) beider Empfangszweige (DIV1, DIV2), gekennzeichnet durch , eine Steuerschaltung (SS) tätsempfang first receiving means (RK) for mobile communications systems having at least two receive branches (DIV1, DIV2) for diversi and an evaluation circuit (AS) for generating a sum signal (ss) by evaluating the received signals (es) of both receiving branches (DIV1, DIV2), characterized by, a control circuit (SS)
    • - zum Vergleichen von Qualitätsparameter (n) der Empfangs signale (es) beider Empfangszweige (DIV1, DIV2) mit einem Schwellwert (Th), - for comparing the quality parameter (n) of the receive signals (es) of both receiving branches (DIV1, DIV2) with a threshold value (Th),
    • - zum Erstellen einer Fehlermeldung (fm) beim Überschreiten des Schwellwerts (Th) durch die Qualitätsparameter (n) des Empfangssignals (es) eines Empfangszweigs (DIV1, DIV2), und - to create an error message (FM) when exceeding the threshold (Th) by the quality parameter (n) of the received signal (es) of a receiving branch (DIV1, DIV2), and
    eine Ausprägung der Auswerteschaltung (AS), die in Folge der Fehlermeldung (fm) den entsprechende Empfangszweig (DIV1, DIV2) zur Erzeugung des Summensignals (ss) nicht berücksich tigt. an expression of the evaluation circuit (AS), the result of the error message (fm) corresponding to the receiving branch (DIV1, DIV2) for generating the sum signal (ss) not taken into account.
  2. 2. Empfangseinrichtung (RK) nach Anspruch 1, bei der ein blockweiser Empfang der Empfangssignale (es) vor gesehen ist, und die Steuerschaltung (SS) derart ausgestaltet ist, daß die Qualitätsparameter (n) aus einer Rauschleistungsschätzung für zumindest einen Funkblock bestimmt werden. 2. Reception device (RK) according to claim 1, wherein a block-wise receiving of the received signals (es) is seen, and the control circuit (SS) is designed such that the quality parameter (n) are determined from a noise power estimate for at least one radio block.
  3. 3. Empfangseinrichtung (RK) nach Anspruch 2, bei der die Steuerschaltung (SS) derart ausgestaltet ist, daß die bestimmte Rauschleistung (nav1, nav2) einen Mittelwert der geschätzten Rauschleistungen (n) über mehrere Funkblöcke darstellt. 3. receiving means (RK) according to claim 2, wherein the control circuit (SS) is designed such that the determined noise power (nav1, nav2) an average of the estimated noise powers (n) represents several radio blocks.
  4. 4. Empfangseinrichtung (RK) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Steuerschaltung (SS) derart ausgestaltet ist, daß die Fehlermeldung (fm) an ein Operations- und Wartungszentrum (OMC) des Mobil-Kommunikationssystems übermittelt wird. 4. receiving means (RK) according to claim 1, 2 or 3, wherein the control circuit (SS) is designed such that the error message (FM) to an operation and maintenance center (OMC) of the mobile communication system is transmitted.
  5. 5. Empfangseinrichtung (RK) nach Anspruch 4, bei der die Steuerschaltung (SS) derart ausgestaltet ist, daß der Schwellwert (Th) und/oder die Anzahl der für die Bestim mung der Qualitätsparameter (n) berücksichtigten Funkblöcke durch das Operations- und Wartungszentrum (OMC) einstellbar ist. 5. receiving means (RK) according to claim 4, wherein the control circuit (SS) is designed such that the threshold value (Th) and / or the number of the Bestim mung the quality parameter (s) considered radio blocks through the operation and maintenance center (OMC) is adjustable.
  6. 6. Empfangseinrichtung (RK) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die Steuerschaltung (SS) derart ausgestaltet ist, daß die Rauschleistungsschätzung während der Auswertung einer Trainingssequenz durchgeführt wird. 6. receiving device (RK) according to any one of claims 2 to 5, wherein the control circuit (SS) is designed such that the noise power estimation is performed during the evaluation of a training sequence.
  7. 7. Empfangseinrichtung (RK) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, mit einer Einrichtung zum Normalisieren der Empfangssignale (es) entsprechend der jeweiligen Rauschleistung eines Emp fangszweiges (DIV1, DIV2). 7. receiving means (RK) according to one of claims 2 to 6, comprising means for normalizing the received signals (es) corresponding to the respective noise power of a fang Emp branch (DIV1, DIV2).
  8. 8. Verfahren zum Diversitätsempfang in einer Empfangsein richtung (RK) für Mobil-Kommunikationssysteme mit zumindest zwei Empfangszweigen (DIV1, DIV2), einer Auswerteschaltung (AS) zum Erzeugen eines Summensignales (ss) durch Auswerten der Empfangssignale (es) beider Empfangszweige (DIV1, DIV2) und einer Steuerschaltung (SS), bei dem durch die Steuerschaltung (SS) 8. A method of diversity reception in a Empfangsein device (RK) for mobile communications systems having at least two receive branches (DIV1, DIV2), an evaluation circuit (AS) for generating a sum signal (ss) by evaluating the received signals (es) of both receiving branches (DIV1, DIV2) and a control circuit (SS), in which (by the control circuit SS)
    • - für beide Empfangszweige (DIV1, DIV2) Qualitätsparameter (n) der Empfangssignale (es) bestimmt werden, - for both reception branches (DIV1, DIV2) quality parameter (n) of the received signals (es) are determined,
    • - die Qualitätsparameter (n) beider Empfangszweige (DIV1, DIV2) mit einem Schwellwert (Th) verglichen werden, - the quality parameter (s) of both the reception branches (DIV1, DIV2) with a threshold value (Th) are compared,
    • - bei Überschreiten des Schwellwerts (Th) durch die Quali tätsparameter (n) des Empfangssignals (es) eines Empfangs zweigs (DIV1, DIV2) eine Fehlermeldung (fm) erstellt wird, und - on threshold (Th) by the Quali tätsparameter (n) of the received signal (es) of a reception branch (DIV1, DIV2) an error message (FM) is generated, and
    durch die Auswerteschaltung (AS) by the evaluation circuit (AS)
    • - daraufhin der entsprechende Empfangszweig (DIV1, DIV2) zur Erzeugung des Summensignals (ss) nicht berücksichtigt wird. - thereupon the corresponding receiving branch (DIV1, DIV2) for generating the sum signal (ss) is not considered.
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