DE19806684A1 - Dienstdetektorschaltung und Verfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf den Bereich digitaler Nachrichtenübertragung und insbesondere auf ein Verfahren und eine Schaltung zum Erkennen der Verfügbarkeit eines Codemultiplex-Vielfachzugriffs-(CDMA-)Dienstes. Obwohl die Erfindung in einem weiten Bereich angewendet werden kann, ist sie besonders zum Gebrauch bei Funktelefonen geeignet, und sie wird besonders in diesem Zusammenhang beschrieben.

Der Übergangsstandard IS-95-A (IS-95) ist vom Industrie­ verband für Telekommunikation für die Implementierung von CDMA in einem in zellulären System bzw. einem Einzelteilnehmer- Kom­ munikationssystem (personal communications system = PCS) einge­ führt worden. In einem CDMA-System verständigt sich eine mobile Station mit einer oder mehreren in einer geographischen Region verteilten Basisstationen. Jede Basisstation übermittelt über einen Pilotkanal kontinuierlich ein Pilotkanalsignal, das den­ selben Streucode, jedoch mit jeweils einem anderen Codephasen­ versatz hat. Der IS-95 legt den Streucode als eine Folge von Pseudo-Zufallsbits (PN) mit einer Periode von 2¹⁵ Chips und ei­ nem Phasenversatz fest, der bezogen auf eine PN-Pilotfolge ohne Versatz ein Vielfaches von 64 Chips ist. Durch den Phasenver­ satz können die Pilotkanalsignale voneinander unterschieden werden. Die PN-Bits ("Chips") werden mit einer Datenübertra­ gungsgeschwindigkeit ("Chip-Rate") von 1,23 Megabit pro Sekunde erzeugt.

Es kann sein, daß der CDMA-Dienst nicht in allen Regionen verfügbar ist. Wenn daher eine CDMA-fähige Mobilstation entwe­ der eingeschaltet oder in eine neue Region gebracht wird, muß die Mobilstation bestimmen, ob ein CDMA-Dienst verfügbar ist. Ein Verfahren zum Bestimmen, ob ein CDMA-Dienst verfügbar ist, versucht durch vollständiges Abtasten des Pilotsignalraumes auf jeder potentiellen CDMA-Frequenz ein Pilotkanalsignal zu emp­ fangen. Eine Mobilstation erfaßt einen Pilotkanal durch Erfas­ sen des Phasenversatzes des Streucodes eines bestimmten Pilot­ kanalsignals. Wenn das Pilotkanalsignal erfaßt werden kann, ist ein IS-95-Dienst verfügbar, andernfalls ist der Dienst nicht verfügbar.

Dieses Verfahren, ein Pilotsignal zu finden, eignet sich, wenn ein CDMA-Dienst auf der ersten geprüften Frequenz verfüg­ bar ist. Wenn dort kein CDMA-Dienst verfügbar ist, kann das Ab­ tasten jedoch pro Frequenz bis zu 15 Sekunden dauern. Dieses Problem besteht in jeder Region, die vier oder mehr vergebene Frequenzbänder für einen CDMA-Dienst bereithält. Folglich kann es eine Minute oder länger dauern, bis ein Dienst gefunden wird.

Ein anderes Ermittlungsverfahren, ob ein CDMA-Dienst ver­ fügbar ist, besteht darin, statt ein Pilotkanalsignal zu erfas­ sen, die Chip-Rate des von der mobilen Station empfangenen zu­ sammengesetzten CDMA-Signals zu erfassen. Diese Operation kann während des Abtastens des Pilotcoderaumes durchgeführt werden, um so schnell festzustellen, ob das Abtasten fortgeführt werden soll oder ob es für diese Frequenz abgebrochen werden soll und zur nächsten übergegangen werden soll oder ob ein anderer Dienst wie etwa ein höherer Mobiltelefondienst geprüft werden soll. Ein konventioneller Chip-Ratendetektor enthält eine Ver­ zögerungs-Multiplikationsschaltung, die eine Autokorrelation bildet, indem sie das empfangene zusammensetzte CDMA-Signal mit dem Konjugierten des empfangenen zusammengesetzten CDMA- Signals, das um eine Zeit T_d verzögert ist, multipliziert. Wenn ein CDMA-Dienst verfügbar ist, ist das empfangene Signal mit dem Konjugierten verzögerten Empfangssignal korreliert, wobei der mittlere Ausgang der Verzögerungs-Multiplikationsschaltung ein Autokorrelationssignal mit einer Periode ist, die gleich dem Inversen der Chip-Rate ist. Wenn im anderen Fall der CDMA Dienst nicht verfügbar ist, ist der mittlere Ausgang der Verzö­ gerungs-Multiplikationsschaltung die Autokorrelation von nicht periodischem Rauschen.

Um das Erkennen weiter zu verfeinern, enthält ein konven­ tioneller Detektor für CDMA-Dienste ein Bandpaßfilter, um den Ausgang der Verzögerungs-Multiplikationsschaltung zu filtern.

Das Bandpaßfilter kann eine als Software implementierte digita­ le Fast-Fourier-Transformation (FFT) mit einem um die Chip-Rate zentrierten Durchlaßbereich sein. Außerdem mißt eine Schaltung zur Energiemessung die Energie des gefilterten Ausgangssignals. Die gemessene Energie wird mit einem Schwellenwert verglichen, und ein CDMA-Dienst ist verfügbar, wenn die gemessene Energie den Schwellenwert übersteigt. Anderenfalls ist ein CDMA-Dienst nicht verfügbar.

Ein Problem des konventionellen Detektors für CDMA-Dienste liegt in der Verzögerungs-Multiplikationsschaltung. Die Lei­ stung der Verzögerungs-Multiplikationsschaltung hängt von vie­ len Faktoren ab, zu denen die Signalform der Chips, Nebenkanal- Interferenz der über den Pilotkanal übermittelten mehrfachen Pilotkanalsignale mit den mehrfachen Verkehrskanalsignalen über die Verkehrskanäle, Mehrwegausbreitung und die für die Verzöge­ rungs-Multiplikationsschaltung gewählte Verzögerung gehören. Einige Chip- Signal formen sind gerade derart, daß sie das Si­ gnal "verstecken", d. h. die Verzögerungs- Multiplikationsschaltung kann wegen der besonderen Signalform keine hohe Korrelation liefern, dies ist jedoch normalerweise in einem zellulären System bzw. einem PCS nicht problematisch. Die Überlagerung der mehreren Pilotkanalsignale mit ihren Mehr­ wegeanteilen, die sich im Empfänger zusammensetzen, ist jedoch ein Problem.

Weil mehrfache Pilotkanalsignale und mehrfache Verkehrska­ nalsignale und ihre Mehrwegeanteile sich im Empfänger zu einem zeitlich veränderlichen Signal in derselben Region zusammenset­ zen, in der ein CDMA-Dienst verfügbar ist, zeigt der konventio­ nelle Chip-Ratendetektor an, daß ein CDMA-Dienst bei einigen Standorten verfügbar ist, während an anderen Standorten, die von dem konventionellen Chip-Ratendetektor angegeben werden, kein CDMA-Dienst verfügbar ist. Daher kann ein Anwender den An­ gaben des Detektors für CDMA-Dienste nicht trauen.

Es besteht deshalb ein Bedarf nach einem Verfahren und nach einer Schaltung zum Erkennen der Verfügbarkeit eines CDMA- Dienstes, die im Vergleich zum Piloterwerbsverfahren weniger Zeit zum Bestimmen, ob ein Dienst verfügbar ist, braucht, und die in bezug auf Überlagerungen im gleichen Kanal und Mehrwege­ ausbreitung weniger empfindlich ist, als die konventionelle Chip-Ratenerfassung.

Fig. 1 ist ein elektrisches Blockdiagramm eines gemäß der Erfindung aufgebauten drahtlosen Kommunikationssystems.

Fig. 2 ist ein elektrisches Blockdiagramm des gemäß der Erfindung aufgebauten Chip-Ratendetektors aus Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah­ rens.

Das hier beschriebene Verfahren und die Schaltung zum Er­ kennen der Verfügbarkeit eines CDMA-Dienstes haben gegenüber bekannten Dienstdetektorschaltungen und Verfahren den Vorteil, daß sie die Zeit zum Bestimmen, ob ein Dienst verfügbar ist, verringern und empfängerseitig weniger empfindlich gegenüber der Überlagerung von mehreren Kanälen und gegenüber Mehrwegean­ teilen sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich die obigen Vorteile im wesentlichen aus einer Dienstdetektorschaltung, die mindestens einen Chip-Ratendetektor umfaßt, die die Energie der Autokorrelation des zusammengesetzten CDMA-Signals durch Ver­ wenden verschiedener Zeitverzögerungen für jede Messung mißt. Außerdem kombiniert eine Schwellenwertdetektorschaltung die ge­ messenen Energien, bestimmt, ob ein Dienst verfügbar ist, wenn die verbundenen Energien einen Schwellenwert übersteigen, und bestimmt anderenfalls, daß kein Dienst verfügbar ist. Mehrfache Messungen des empfangenen zusammensetzten CDMA-Signals bei ver­ schiedenen Zeitverzögerungen führen zu einer größeren Wahr­ scheinlichkeit, daß mindestens eine dieser Messungen nicht übermäßig von Nebenkanal-Interferenzen und von Mehrwegeausbrei­ tung derart beeinflußt wird, daß sie einen falschen Hinweis auf die Nichtverfügbarkeit eines CDMA-Dienstes gibt.

Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung wird die Messung der Energie der Autokorrelation des zusammengesetzten CDMA- Signals von mindestens zwei parallel geschalteten Chip- Ratendetektoren durchgeführt. Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung mißt ein Chip-Ratendetektor seriell die Energie der Autokorrelation des zusammengesetzten CDMA-Signals.

Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung besteht der Chip-Ratendetektor aus einer Verzögerungs- Multiplikationsschaltung, die Abtastungen des zusammengesetzten CDMA-Signals mit der 2^Mfachen Chip-Rate empfängt und ein Auto­ korrelationssignal erzeugt. Außerdem hat ein Bandpaßfilter ei­ nen die Chip-Rate umfassenden Durchlaßbereich, um das Autokor­ relationssignal zu filtern und die Energie der Autokorrelation des zusammengesetzten CDMA-Signals zu messen.

Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung umfaßt das Band­ paßfilter einen Umschalter zum Empfangen des Autokorrelations­ signals und zum sequentiellen Anwenden des Autokorrelations­ signals in jeder 1/2^M Chip-Periode auf 2^M-1 Schaltungspfaden. Jeder Schaltungspfad umfaßt einen Multiplizierer zum Multipli­ zieren des vom Umschalter angelegten Autokorrelationssignals mit einem binär-wertigen Rechteck-Signal mit der Chip-Rate, um einen multiplizierten Ausgang zu erzeugen, und einen Summierer, um N aufeinanderfolgende Abtastungen des multiplizierten Aus­ gangs zu summieren. Die Summe der N aufeinanderfolgenden Abta­ stungen ist die Messung der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals.

Das Empfangen eines zusammengesetzten CDMA-Signals, das Durchführen mehrerer Messungen der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals, wobei bei jeder Messung eine andere Zeitverzögerung verwendet wird, das Verbin­ den der gemessenen Energien, das Bestimmen, ob die verbundenen Energien einen Schwellenwert überschreiten, und das Anzeigen, daß ein Dienst verfügbar ist, wenn die kombinierten Energien den Schwellenwert überschreiten, entspricht einem Verfahren dieser Erfindung.

Die mehreren Messungen der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals können simultan oder sequentiell durchgeführt werden.

Das Verfahren umfaßt insbesondere die Schritte des Multi­ plizierens des zusammengesetzten CDMA-Signals mit einer zeit­ verzögerten Konjugierten des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals, um ein Autokorrelationssignal zu erzeugen, und des Filterns des Autokorrelationssignals.

Weitere Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt, in der nur die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, und zum Teil werden sie Fachleuten beim Auswerten der folgenden detaillierten Beschreibung klar oder ergeben sich aus der Anwendung der Erfindung. Die Erfindung kann andere und ver­ schiedene Ausführungsformen haben, und ihre verschiedenen De­ tails können geändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Vorteile der Erfindung können mit den techni­ schen Einrichtungen und in den Zusammenhängen, auf die sich die angefügten Ansprüchen speziell beziehen, realisiert und er­ reicht werden.

Es wird im folgenden im Detail auf die erste gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Ausführungsform eingegangen werden.

Fig. 1 ist ein elektrisches Blockdiagramm eines gemäß der Erfindung aufgebauten drahtlosen Kommunikationssystems 100, das ein drahtloses Kommunikationsgerät, wie etwa ein Funktelefon 121 verwendet. Die Figur zeigt u. a., daß das Funktelefon 121 mehrere parallel geschaltete Chip-Ratendetektoren 109 verwen­ det, die den spektralen Inhalt der Chip-Rate der Autokorrelati­ on des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals bei verschie­ denen Zeitverzögerungen mißt.

Eine Antenne 101 empfängt Signale von mehreren Basissta­ tionen 123. Jede Basisstation 123 sendet auf den zugeordneten Hochfrequenzen, wie etwa dem zellulären Band zwischen 800-900 MHz oder dem PCS-Band zwischen 1800-1900 MHz ein Pilotkanalsi­ gnal und mehrfache Verkehrskanalsignale. Die Pilotkanalsignale und die Verkehrskanalsignale und ihre Mehrwegeanteile werden im Empfänger zusammengesetzt, um ein zusammengesetztes CDMA-Signal zu bilden, das sich zeitlich ändert. Eine analoge Eingangsstufe 103 wandelt die zusammengesetzten CDMA-Signale auf den Pegel des Basisbands herunter und leitet das abwärtskonvertierte zu­ sammengesetzte CDMA-Signal an einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 105. Der ADC 105 digitalisiert das Signal und leitet es an eine Schaltung 125 zum Erkennen des CDMA-Dienstes.

Die Dienstdetektorschaltung 125 umfaßt mindestens einen Chip-Ratendetektor 109, der das digitalisierte zusammengesetzte CDMA-Signal empfängt und den spektralen Gehalt der Chip-Rate des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals mißt. Der minde­ stens eine Chip-Ratendetektor 125 verwendet für jede Messung des spektralen Gehalts der Autokorrelation des empfangenen zu­ sammengesetzten CDMA-Signals mit der Chip-Rate eine andere Zeitverschiebung. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt die mindestens eine Chip-Ratenerfassung 109 drei paral­ lel geschaltete Chip-Ratendetektoren 109, wobei alle Chip- Ratendetektoren 109 gleichzeitig das zusammengesetzte CDMA- Signal empfangen und den spektralen Gehalt der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals mit der Chip- Rate simultan messen.

In einer anderen Ausführungsform ist die mindestens eine Chip-Ratenerfassung 109 ein Chip-Ratendetektor 109, der den spektralen Gehalt der Chip-Rate der Autokorrelation des empfan­ genen zusammengesetzten CDMA-Signal sequentiell mißt. Die Zeit­ verzögerung wird bei jeder Messung verändert, um separate Mes­ sungen des spektralen Gehalts mit der Chip-Rate zu erhalten.

Fig. 2 zeigt, daß der Chip-Ratendetektor 109 eine Verzöge­ rungs-Multiplikationsschaltung 201 umfaßt, die Abtastungen mit 4 Bit des Real- und Imaginärteils des digitalisierten zusammen­ gesetzten CDMA-Signals beim 2^Mfachen der Chip-Rate empfängt. In der bevorzugten Ausführungsform wird M auf 2 gesetzt, und das Tempo, mit dem das Signal empfangen wird, ist somit das 4fache der Chip-Rate. Dies ist die niedrigste Abtastrate mit ei­ ner akzeptablen Auflösung der Zeitverzögerung T_d mit verschie­ denen Vielfachen eines Viertels der Chip-Periode, nämlich einem Viertel, der Hälfte und Dreivierteln einer Chip-Periode T_c. Die Zeitverzögerungen hängen von der Abtastrate ab. Es können ande­ re Geschwindigkeiten der Abtastrate und der Zeitverzögerungen gewählt werden, um die Wirkungen der Überlagerung der Pilotka­ nalsignale und der Verkehrskanalsignale und ihrer Mehrwegean­ teile am Empfänger zu verringern. Die Abtastrate kann bei­ spielsweise 8 mal so hoch wie die Chip-Rate sein, und die Zeit­ verschiebungen können verschiedene Vielfache eines Achtels der Chip-Periode T_c sein, oder die Abtastung kann über die Chip- Periode hinausreichen, etwa bei fünf Vierteln, sechs Vierteln usw. einer Chip-Periode.

Das zusammengesetzte CDMA-Signal wird durch eine Verzöge­ rungsschaltung 203, die das weitergeleitete Signal zeitlich verzögert, und durch eine Konjugationsschaltung 205 geleitet, die das komplex Konjugierte des zeitlich verschobenen Signals bildet. Das zeitverschobene komplex Konjugierte CDMA-Signal wird von einem Multiplizierer 207 mit dem zusammengesetzten CDMA-Signal multipliziert, um ein Autokorrelationssignal zu er­ zeugen.

Der Chip-Ratendetektor 109 umfaßt außerdem ein Bandpaßfil­ ter 213 mit einem Durchlaßbereich, der die Chip-Rate umfaßt, der das Autokorrelationssignals filtert und die Messung des spektralen Gehalts der Autokorrelation des empfangenen zusam­ mengesetzten CDMA-Signal mit der Chip-Rate liefert. Das in Fig. 2 gezeigte Bandpaßfilter ist eine vereinfachte Hardwareausfüh­ rung einer FFT, und sie ergibt eine schnelle Filterung. Nur dieses besondere Bandpaßfilter bestimmt den spektralen Gehalt des Ausgangs der Verzögerungs-Multiplikationsschaltung mit der Chip-Rate. Es können statt dessen andere Bandpaßfilter, die et­ wa als Software implementiert sind, verwendet werden.

In Fig. 2, umfaßt das Bandpaßfilter 213 einen Realteil- Operator 209, der das Autokorrelationssignal empfängt und den Realteil des Autokorrelationssignals bestimmt. In der bevorzug­ ten Ausführungsform wird nur der Realteil gebraucht, weil der Imaginärteil des Autokorrelationssignals bei der Chip-Rate we­ nige oder keine Signalbestandteile hat. Ein Umschalter 211 er­ hält den Realteil des Autokorrelationssignals und legt ihn alle 1/2^M der Chip-Periode sequentiell an 2^M-1 Schaltungspfade an. Jeder Schaltungspfad umfaßt einen Multiplizierer 215, der das vom Umschalter 211 an den Multiplizierer 215 geleitete Autokor­ relationssignal mit einem binär-wertigen Rechteck-Signal, das die Chip-Rate (der Periode von T_c) hat, multipliziert, um so einen multiplizierten Ausgang zu erzeugen.

Bei einer Abtastrate beispielsweise vom vierfachen der Chip-Rate (M gleich 2) legt der Umschalter 211 das Autokorrela­ tionssignal für ein Viertel der Chip-Periode an den obersten Schaltungspfad an, und der Multiplizierer 215 multipliziert das Autokorrelationssignal mit dem Wert +1 des binären Rechteck- Signals. Für das nächste Viertel der Chip-Periode legt der Um­ schalter 211 das Autokorrelationssignal für ein Viertel der Chip-Periode an den unteren Schaltungspfad an, und der Multi­ plizierer 215 multipliziert das Autokorrelationssignal mit dem Wert +1 des binären Rechteck-Signals. Im dem nächsten Viertel der Chip-Periode legt der Umschalter 211 das Autokorrelations­ signal für ein Viertel der Chip-Periode an den obersten Schal­ tungspfad an, und der Multiplizierer 215 multipliziert das Au­ tokorrelationssignal mit dem Wert -1 des binären Rechteck- Signals. Im letzten Viertel der Chip-Periode legt der Umschal­ ter 211 das Autokorrelationssignal für ein Viertel der Chip- Periode an den unteren Schaltungspfad an, und der Multiplizie­ rer 215 multipliziert das Autokorrelationssignal mit dem Wert -1 des binären Rechteck-Signals. Im Ergebnis sind die -1 und +1 Werte die auf das kommutierte Autokorrelationssignal angewand­ ten Koeffizienten der FFT.

Der Fachmann wird erkennen, daß es zum Anwenden eines Werts -1 auf Autokorrelationssignal statt des Mischers andere Schaltungen, zum Beispiel einen Invertierer mit einer Verstär­ kung von -1 gibt.

In jedem Schaltungspfad summiert ein Summierer 217 N auf­ einanderfolgende Abtastungen des multiplizierten Ausgangs, um ein gefiltertes Autokorrelationssignal zu erzeugen. Die Summe der N aufeinanderfolgenden Abtastungen ist die Messung des spektralen Gehalts der Autokorrelation des empfangenen zusam­ mengesetzten CDMA-Signals bei der Chip-Rate.

Die Bandbreite des Bandpaßfilters wird durch die Wahl von N gesteuert, das etwa 1024, 2048, 4096 oder 8192 sein könnte. Die Bandbreite des Bandpaßfilters nimmt mit N ab, während die Empfindlichkeit der Chip-Ratenerfassung mit N zunimmt.

Für den spektralen Gehalt der Autokorrelation des den emp­ fangenen zusammengesetzten CDMA-Signals gibt es bei dieser spe­ ziellen Ausführungsform der Chip-Ratenerfassungen zwei Maße: Z1 und Z2. Z1 stellt den Realteil des spektralen Gehalts der Chip- Rate dar, und Z2 stellt den Imaginärteil des spektralen Gehalts der Chip-Rate dar. Die spektrale Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals mit der Chip- Rate ist die Summe der Quadrate dieser beiden Teile. Ein Fach­ mann wird erkennen, daß einer oder beide Beträge der Komponen­ ten des spektralen Gehalts der Chip-Rate Z1 und Z2 oder die spektrale Energie der Chip-Rate sowohl Maße für die Energie als auch für anderes sein können. Der verwendete Begriff "Energie" kann sowohl die obengenannten Maße als auch das Maximum, den Durchschnitt und andere Maße des spektralen Gehalts der Chip- Rate und der spektralen Energie der Chip-Rate einschließen.

Jeder Schaltungspfad umfaßt weiter ein Register 219 mit 16 Bit zum Empfangen und zum Halten des Werts der summierten N aufeinanderfolgenden Abtastungen.

Fig. 1 zeigt weiter, daß die Dienstdetektorschaltung 125 außerdem eine Schwellenwertdetektorschaltung 127 zum Verbinden der gemessenen Energien und zum Bestimmen, ob die verbundenen Energien einen Schwellenwert übersteigen, umfaßt. Wenn die ver­ bundenen Energien einen Schwellenwert übersteigen, ist ein Dienst verfügbar, und auf der Leitung 117 wird dies angezeigt. Wenn im anderen Fall kein Dienst verfügbar ist, wird dies auf der Leitung 119 angezeigt. Es wird ein Schwellenwert gewählt, der für ein vom Summierer 217 verwendetes vorgegebenes N die gewünschte Wahrscheinlichkeit eines blinden Alarms und die Wahrscheinlichkeit der verpaßten Entdeckung hat.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt die Schwellenwertdetektorschaltung 127 den Komparator 111 zum Be­ stimmen des maximalen Betrags der Komponenten des spektralen Gehalts an der Chip-Rate und einen weiteren Komparator 113 zum Bestimmen des Maximums dieser Maxima. Zuletzt vergleicht ein Komparator 115 den maximalen absoluten Betrag der Komponenten des spektralen Gehalts der Chip-Rate mit der Schwelle.

Bei der alternativen Ausführungsform, die einen einzigen Detektor für die Chiprate mit einer einstellbaren Zeitverzöge­ rung verwendet, um serielle Messungen zu machen, umfaßt die Schaltung 127 zum Erkennen des Schwellenwerts sechs Register zum Speichern jedes gemessenen Wertes der Komponenten des spek­ tralen Gehalts bei der Chip-Rate und einen einzigen Komparator, der die gespeicherten Werte der sechs Register mit dem Schwel­ lenwert vergleicht.

Ein Fachmann wird erkennen, daß sowohl die maximale abso­ lute spektrale Energie ab der Chip-Rate als auch außerdem ande­ re verbundene Energien mit dem Schwellenwert verglichen werden können, um zu bestimmen, ob ein CDMA-Dienst verfügbar ist. Zum Beispiel könnte die Summe der Beträge aller sechs spektralen Komponenten der Chip-Rate sowohl mit dem Schwellenwert als auch mit der Summe der Quadrate alle sechs spektralen Komponenten der Chip-Rate verglichen werden.

Das Verfahren zum Verwenden und Betreiben der, wie oben beschrieben aufgebauten Dienstdetektorschaltung wird jetzt in bezug auf Fig. 3 beschrieben. Ein Verfahren 300 zum Erfassen eines Dienstes umfaßt die Schritte Empfangen eines zusammenge­ setzten CDMA-Signals (Schritt 301), mehrmaliges Messen der Energie des empfangenen zusammensetzten CDMA-Signals (Schritt 303), wobei jede Energiemessung mit einer anderen Zeitverzöge­ rung ausgeführt wird, des Verbindens der gemessenen Energien (Schritt 304), Bestimmen, ob die verbundenen Energien den Schwellenwert übersteigen (Schritt 305), und Anzeigen, daß ein Dienst verfügbar ist, wenn die verbundenen Energien den Schwel­ lenwert übersteigen (Schritt 309). Wenn die verbundenen Energi­ en den Schwellenwert nicht übersteigen, zeigt dies an, daß kein Dienst verfügbar ist (Schritt 309).

In einer Ausführungsform besteht der Schritt, mehrere Mes­ sungen der Energie des empfangenen zusammensetzten CDMA-Signals (Schritt 303) durchzuführen, bei jeder Energiemessung aus den Teilschritten Multiplizieren des zusammengesetzten CDMA-Signals mit einer zeitverzögerten Konjugierten des empfangenen zusam­ mengesetzten CDMA-Signals, um ein Autokorrelationssignal zu er­ zeugen, und Filtern des Autokorrelationssignals. Außerdem kön­ nen Messungen der Energie des empfangenen zusammensetzten CDMA- Signals simultan oder seriell durchgeführt werden.

Fachleute werden erkennen, daß das Verfahren, die Dienstdetektorschaltung und das Funktelefon der vorliegenden Erfindung und ihr Aufbau vielfältig modifiziert und verändert werden können, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuwei­ chen.

Insgesamt wurden Dienstdetektorschaltungen und Verfahren beschrieben, die gegenüber bekannten Dienstdetektorschaltungen und Verfahren den Vorteil haben, daß sie die Zeit zum Bestim­ men, ob ein Dienst verfügbar ist, und die Empfindlichkeit ge­ genüber der Kombination von mehrfachen Kanälen und Mehrwegebe­ standteilen, die sich im Empfänger kombinieren, verringern. Weiterhin ist die Chip-Ratenerfassung durch ein einstellbares T_d und eine von N gesteuerte Bandbreite und Empfindlichkeit sehr anpassungsfähig, und sie ist eine vereinfachte Ausführung. Die obigen Vorteile ergeben sich grundsätzlich bei einer Dienstdetektorschaltung, die mindestens einen Chip- Ratendetektor hat, der die Energie des empfangenen zusammenge­ setzten CDMA-Signals mit einer bei jeder Energiemessung unter­ schiedlichen Zeitverzögerung mißt.

Claims (10)

1. Dienstdetektorschaltung (125) zum Erkennen der Verfüg­ barkeit eines CDMA-Dienstes in einer Region, wobei die Dienstdetektorschaltung (125) umfaßt:
mindestens einen Chip-Ratendetektor (109) zum Empfangen eines zusammengesetzten CDMA-Signals und zum Messen der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA- Signals, wobei der mindestens eine Chip-Ratendetektor (109) bei jeder Messung der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals eine andere Zeitverzögerung ver­ wendet, und
eine Schwellenwertdetektorschaltung (127) zum Verbinden der gemessenen Energien und zum Bestimmen, ob die verbundenen Energien einen Schwellenwert übersteigen, wobei ein Dienst dann verfügbar ist, wenn die verbundenen Energien den Schwellenwert übersteigen, und im andern Fall kein Dienst verfügbar ist.

2. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 1, in der der mindestens eine Chip-Ratendetektor (109) mindestens zwei parallel geschaltete Chip-Ratendetektoren (109) umfaßt und je­ der Chip-Ratendetektor (109) gleichzeitig das zusammensetzte CDMA-Signal empfängt und gleichzeitig die Energie der Autokor­ relation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals mißt.

3. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 2, wobei das zusammensetzte CDMA-Signal aus mehreren Pilotkanalsignalen besteht, die je eine Chip-Periode und ein Chip-Rate haben, wo­ bei die mindestens zwei Chip-Ratendetektoren (109) umfassen:
eine Verzögerungs-Multiplikationsschaltung (201) zum Emp­ fangen von Abtastungen des zusammengesetzten CDMA-Signals mit der 2^Mfachen Chip-Rate und zum Multiplizieren der Abtastungen des zusammengesetzten CDMA-Signals mit der Konjugierten des empfangenen zusammensetzten CDMA-Signals, das um seine jeweili­ ge Zeitverzögerung verschoben ist, um ein Autokorrelations­ signal zu erzeugen, und
einen Bandpaßfilter (213) mit einem Durchlaßbereich, der die Chip-Rate umfaßt, zum Filtern des Autokorrelationssignals und zum Bereitstellen der Messung der Energie der Autokorrela­ tion des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals.

4. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 3, in der das Bandpaßfilter (213) außerdem umfaßt:
einen Umschalter (211) zum Empfang des Autokorrelations­ signals und zum sequentiellen Anlegen des Autokorrelations­ signals alle 1/2^M der Chip-Periode und
2^M-1 Schaltungspfade, wobei jeder Schaltungspfad umfaßt:
einen Multiplizierer (215) zum Multiplizieren des vom Um­ schalter (211) zum Multiplizierer (215) weitergegebenen Auto­ korrelationssignals mit einem binären Rechteck-Signal mit der Chip-Rate, um einen multiplizierten Ausgang zu erzeugen, und
einen Summierer (217) zum Summieren der N aufeinanderfol­ genden Abtastungen des multiplizierten Ausgangs, um ein gefil­ tertes Autokorrelationssignal zu erzeugen, wobei die Summe der N aufeinanderfolgenden Abtastungen die gemessene Energie des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals ist.

5. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 4, in der M gleich 2 ist und ein Summierer (217) den Realteil der Energie­ messung liefert und ein anderer Summierer (217) den Imaginär­ teil der Energiemessung liefert.

6. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 4, in der das Bandpaßfilter (213) außerdem einen Realteil-Operator zum Empfangen des Autokorrelationssignals und zum Bestimmen des Realteils des Autokorrelationssignals umfaßt, wobei der Um­ schalter (211) nur den Realteil des Autokorrelationssignals empfängt und den Realteil des Autokorrelationssignals sequenti­ ell alle 1/2^M der Chip-Periode weitergibt.

7. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 4, in der jeder der 2^M-1 Schaltungspfad außerdem ein Register (219) zum Empfangen und Halten des Wertes der N summierten aufeinander­ folgenden Abtastungen umfaßt, wobei der gehaltene Wert die Mes­ sung der Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammen­ gesetzten CDMA-Signals ist.

8. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 1, in der der mindestens eine Chip-Ratendetektor (109) ein Chip- Ratendetektor (109) ist, der die Energie der Autokorrelation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals mißt.

9. Dienstdetektorschaltung (125) nach Anspruch 8, wobei das zusammengesetzte CDMA-Signal mehrere einzelne Pilotkanalsi­ gnale mit jeweils einer Chip-Periode und einer Chip-Rate um­ faßt, in der ein Chip-Ratendetektor (109) umfaßt:
eine Verzögerungs-Multiplikationsschaltung (201), zum Emp­ fangen von Abtastungen des zusammengesetzten CDMA-Signals mit dem 2^Mfachen der Chip-Rate und zum Multiplizieren der Abta­ stungen des zusammengesetzten CDMA-Signals mit der Konjugierten des empfangenen zusammengesetzten um seine jeweilige Zeitverzö­ gerung verschobenen CDMA-Signals, um ein Autokorrelationssignal zu erzeugen, und
ein Bandpaßfilter (213), das einen Durchlaßbereich hat, der die Chip-Rate umfaßt, zum Filtern des Autokorrelations­ signals und zum Messen der Energie der Autokorrelation des emp­ fangenen zusammengesetzten CDMA-Signals.

10. Verfahren (300) zum Erkennen eines Dienstes, das die Schritte umfaßt:
Empfangen eines zusammengesetzten CDMA-Signals (301),
Durchführen mehrerer Messungen der Energie der Autokorre­ lation des empfangenen zusammengesetzten CDMA-Signals (303), wobei jede Energiemessung auf dem Verwenden einer anderen Zeit­ verzögerung beruht,
Verbinden der gemessenen Energien (304),
Bestimmen, ob die verbundenen Energien einen Schwellenwert übersteigen (305), und
Anzeigen, daß ein Dienst verfügbar ist, wenn die verbunde­ nen Energien den Schwellenwert übersteigen (307).