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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Drahtlos-Kommunikationssysteme und -verfahren
und insbesondere eine Einrichtung und ein Verfahren zur Synchronisation
und Zellensuche in Drahtlos-Kommunikationssystemen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Drahtlos-Kommunikationssysteme
werden gewöhnlich
verwendet zum Bereitstellen von Sprach- und Datenkommunikation zu
Teilnehmern. Beispielsweise sind Analogzellularfunktelefonsysteme,
wie die als AMPS, ETACS, NMT-450 und NMT-900 bezeichneten, lange
Zeit erfolgreich rund um die Welt entwickelt worden.
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Digitalzellularfunktelefonsysteme,
wie jene, die dem nordamerikanischen Standard IS-54 und dem europäischen Standard
GSM entsprechen, sind seit den frühen 1990-ern im Dienst. In
jüngerer
Zeit ist eine große
Vielfalt von Drahtlos-Kommunikationsdiensten, die weithin als PCS
(Personal Communications Services) bezeichnet werden, eingeführt worden,
einschließlich
fortschrittlicher Digitalzellularsysteme, die Standards wie zum
Beispiel IS-136 und IS-95 entsprechen, Niederleistungssysteme wie DECT
(Digital Enhanced Cordless Telephone bzw. digitales fortschrittliches
Schnurlos-Telefon) und Datenkommunikationsdienste wie zum Beispiel
CDPD (Cellular Digital Packet Data bzw. zellulardigitale Paketdaten).
Diese und andere Systeme sind in dem "The Mobile Communications Handbook", herausgegeben von
Gibson und veröffentlicht
durch CSC Press (1996), beschrieben.
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1 zeigt
ein typisches terrestrisches Zellular-Funkkommunikationssystem 20.
Das Zellularfunktelefonsystem 20 kann eines oder mehrere Funktelefone
(Endgeräte) 22 einschließen, die
mit einer Vielzahl von durch Basisstationen 26 und ein
Mobiltelefon-Vermittlungsamt (MTSO) 28 bedienten Zellen 24 kommunizieren.
Obwohl nur drei Zellen 24 in 1 gezeigt
sind, kann ein typisches Zellularnetz Hunderte von Zellen einschließen, kann
mehr als ein MTSO einschließen
und kann Tausende von Funktelefone bedienen.
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Die
Zellen 24 dienen allgemein als Knoten im Kommunikations-System 20,
von welchen Verbindungen zwischen Funktelefonen 22 und
dem MTSO 28 mit Hilfe von Basisstationen 26 eingerichtet
sind, die die Zellen 24 bedienen. Jede Zelle 24 wird
einen oder mehrere dedizierter Steuerkanäle zugeordnet haben und einen
oder mehrere Verkehrskanäle.
Ein Steuerkanal ist ein dedizierter Kanal, der verwendet wird zum Übertragen
von Zellenidentifikations- und Paging- bzw. Funkrufinformation.
Die Verkehrskanäle
tragen die Sprach- und Dateninformation. Durch das Zellularnetz 20 kann
eine Duplex-Funkkommunikationsverbindung
zwischen zwei Mobilendgeräten 22 oder
zwischen einem Mobilendgerät 22 und
einem Landleitungstelefonbenutzer 32 über ein öffentliches Vermittlungstelefonnetz
(PSTN) 34 bewirkt werden. Die Funktion einer Basisstation 26 ist
es, Funkkommunikation zwischen einer Zelle 24 und Mobilendgeräten 22 zu
handhaben. In dieser Kapazität
funktioniert eine Basisstation 26 als Weiterleitungsstation für Daten-
und Sprachsignale.
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Fachleute
werden einsehen, dass "Zellen" anders konfiguriert
sein können
als die in 1 dargestellten omnidirektionalen
Zellen 24. Beispielsweise können die konzeptionell als
ein sechseckförmiger Bereich
dargestellten Abdeckungsbereiche, die von einer Basisstation 26 bedient
werden, tatsächlich
unterteilt werden in drei Sektoren unter Verwendung getrennter Richtantennen,
die an der Basisstation 26 montiert sind, wobei die Sektorantennen
sich in drei unterschiedliche Richtungen erstreckende Muster haben.
Jeder dieser Sektoren kann für
sich als eine "Zelle" betrachtet werden.
Wie von Fachleuten eingesehen werden wird, sind auch andere Zellenkonfigurationen,
einschließlich
beispielsweise überlagerter Zellen,
Mikrozellen, Pikozellen und ähnliches,
möglich.
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Wie
in 2 gezeigt, kann ein Satellit 42 verwendet
werden zum Ausführen ähnlicher
Funktionen wie jene, die von einer konventionellen terrestrischen Basisstation
ausgeführt
werden, beispielsweise um einen dünn besiedelten Bereich zu bedienen
oder einen mit zerklüfteter
Topologie, die dazu neigen, konventionelle Landleitungstelefon-
oder terrestrische Zellulartelefoninfrastruktur technisch oder wirtschaftlich
unpraktikabel zu machen. Ein Satellitenfunktelefonsystem 40 schließt üblicherweise
einen oder mehrere Satelliten 42 ein, die als Relais oder
Transponder zwischen einer oder mehreren Erdstationen 44 und
Endgeräten 23 dienen.
Die Satelliten übertragen Funktelefonkommunikation über Duplex-Verbindungen 46 zu
Endgeräten 23 und
einer Erdstation 44. Die Erdstation 44 kann wiederum
mit einem öffentlichen
Vermittlungstelefonnetz 34 verbunden sein, was Kommunikationen
zwischen Satellitenfunktelefonen und Kommunikationen Satellitenfunktelefonen und
konventionellen terrestrischen Zellularfunktelefonen oder Landleitungstelefonen
ermöglicht.
Das Satellitenfunktelefonsystem 40 kann einen einzelnen Antennenstrahl
verwenden, der den gesamten, von dem System bedienten Bereich abdeckt,
oder, wie gezeigt, kann der Satellit derart entworfen sein, dass er
mehrere, minimal überlappende
Strahlen 48 erzeugt, von denen jeder einen distinkten geographischen
Abdeckungsbereich 50 im Dienstebereich des Systems bedient.
Die Abdeckungsbereiche 50 dienen als ähnliche Funktion zu den Zellen 24 des
terrestrischen Zellularsystems 20 der 1.
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Traditionelle
Analogzellularsysteme verwenden allgemein ein als Frequency Division
Multiple Access bzw. Frequenz-Multiplex
oder FDMA bezeichnetes System zum Erzeugen von Kommunikationskanälen. Aus
der Praxis Fachleuten wohlbekannt werden Telefonkommunikationssignale,
die modulierte Wellenformen sind, üblicherweise über vorbestimmte
Frequenzbänder
in einem Spektrum von Trägerfrequenzen
kommuniziert. In einem typischen FDMA-System dient jedes dieser
diskreten Frequenzbänder
als ein Kanal, über
welchen Zellularfunktelefone mit einer Zelle kommunizieren, über die die
Zelle bedienende Basisstation oder den Satelliten.
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Die
Einschränkungen
des verfügbaren
Frequenzspektrums stellen einige Herausforderungen dar, wenn die
Anzahl an Teilnehmern zunimmt. Eine zunehmende Zahl von Teilnehmern
in einem Zellularfunktelefonsystem erfordert eine effizientere Nutzung des
begrenzt verfügbaren
Frequenzspektrums, um bei Aufrechterhalten der Kommunikationsqualität mehr Gesamtkanäle bereitzustellen.
Diese Herausforderung wird erhöht,
weil Teilnehmer nicht gleichförmig
unter den Zellen im System verteilt werden können. Mehr Kanäle können für spezielle
Zellen zum Handhaben potentiell höherer lokaler Teilnehmerdichten
zu jeder gegebenen Zeit benötigt
werden. Beispielsweise kann eine Zelle in einem städtischen Bereich
möglicherweise
Hunderte oder Tausende von Teilnehmern gleichzeitig enthalten, leicht
die Anzahl von in der Zelle verfügbaren
Kanälen
erschöpfend.
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Aus
diesen Gründen
verwenden konventionelle Zellularsystem Frequenzwiederverwendung zum
Erhöhen
potentieller Kanalkapazität
in jeder Zelle und Erhöhen
der spektralen Effizienz. Frequenzwiederverwendung bezieht das Vergeben
von Frequenzbändern
an jede Zelle ein, wobei Zellen, die dieselben Frequenzen verwenden,
geographisch voneinander getrennt sind, um es Funktelefonen in unterschiedlichen
Zellen zu ermöglichen,
gleichzeitig dieselbe Frequenz zu verwenden ohne gegenseitige Beeinflussung.
Hierdurch können viele
Tausende Teilnehmer von einem System mit nur einigen Hundert verteilten
Frequenzbändern
bedient werden.
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Eine
andere Technik, die ferner die Kanalkapazität und spektrale Effizienz erhöhen kann,
ist die Verwendung von "Time
Division Multiple Access" bzw.
Zeitmultiplex oder TDMA. Ein TDMA-System kann durch Unterteilen
des in konventionellen FDMA-Systemen verwendeten Frequenzbandes
in sequentielle Zeitschlitze implementiert werden. Kommunikationen über ein
Frequenzband treten üblicherweise
mit einer wiederholten TDMA-Rahmenstruktur auf, die eine Vielzahl
von Zeitschlitzen einschließt. Beispiele
für TDMA
verwendende Systeme sind jene, die den in den Vereinigten Staaten
eingesetzten Dual-Analog-/Digital-Standard
IS-54B verwenden, in welchem jedes der Frequenzbänder des traditionellen Analogzellularspektrums
unterteilt wird in drei Zeitschlitze, und Systeme, die dem GSM-Standard entsprechen,
welcher jedes der Vielzahl von Frequenzbänder in acht Zeitschlitze aufteilt.
In diesen TDMA-Systemen
kommuniziert jeder Benutzer mit der Basisstation unter Verwendung
von Bursts von digitalen, während
der dem Benutzer zugewiesenen Zeitschlitze übertragenen Daten.
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Noch
eine andere Technik zum potentiellen Erhöhen der Systemkapazität ist das
Verwenden von "Spreizspektrum"-Code-Multiplextechniken
bzw. CDMA-Techniken. In einem Spreizspektrumtechniken verwendenden
System kann ein Kanal durch Modulieren eines datenmodulierten Trägersignals
mit einem einzigartigen Spreizcode definiert werden, das heißt, einem
Code, der einen ursprünglich
datenmodulierten Träger über einen
breiten Abschnitt des Frequenzspektrums spreizt, in welchem das
Kommunikationssystem arbeitet. Daten können aus dem gesendeten Signal
durch Demodulieren des Signals unter Verwendung desselben Spreizcodes
wiedergewonnen werden. Weil das gesendete Signal über eine
große
Bandbreite gespreizt ist, können
Spreizspektrum-Kommunikationen weniger anfällig sein in Bezug auf kohärente Rauschquellen,
die andere Kommunikationssignale "blockieren" können.
Die Verwendung von einzigartigen Spreizcodes für Kanäle ermöglicht es verschiedenen Benutzern,
effizient dieselbe Bandbreite ohne ungebührliche Interferenz zu teilen.
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Konventionelle
Spreizspektrum-Kommunikationssysteme verwenden allgemein sogenannte "Direct-Sequence"-Spreizspektrummodulation. In Direct-Sequence-Modulation
wird ein datenmodulierter Träger
direkt durch einen Spreizcode oder eine Folge moduliert bevor er
in einem Kommunikationsmedium überragen
wird, z.B. über
eine Luftschnittstelle. Der Spreizcode schließt üblicherweise eine Abfolge bzw. Sequenz
von "Chips" ein, die mit einer
Chip-Rate auftreten, die üblicherweise
viel höher
ist als die Bit-Rate der gesendeten Daten.
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Ein
Direct-Sequence-Spreizspektrum-Empfänger schließt üblicherweise einen lokalen
Folgengenerator ein, der lokal eine Replik einer Spreizfolge erzeugt.
Diese lokal erzeugte Folge wird verwendet zum Wiedergewinnen von
Information aus einem gesendeten Spreizspektrum-Signal, das in Übereinstimmung
mit derselben Spreizfolge moduliert ist. Bevor Information in einem
gesendeten Signal wiedergewonnen werden kann, muss jedoch die lokal
erzeugte Spreizfolge üblicherweise
mit der Spreizfolge synchronisiert werden, die das gesendete Signal
moduliert.
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Synchronisation
von Endgeräten
wird allgemein durch Übertragen
eines Synchronisationssignals in jeder Zelle erreicht, auf die ein
Endgerät
zugreifen kann, um eine Taktreferenz zur Synchronisation ihrer Entspreizungs-Betriebsabläufe zu erhalten. Beispielsweise
wird in einem IS-95-kompatiblen
System ein "Pilotkanal" einschließlich eines
festen, mit einer bekannten Folge modulierten Trägers in jeder Zelle des Systems übertragen,
wobei in einer jeweiligen Zelle ein jeweiliger Takt-Versatz (offset)
angewendet wird. In anderen Systemen, wie in Systemen unter Verwendung
von Breitband-CDMA-Techniken, wird ein gemeinsamer Synchronisationscode
(oder ein Code von einem gemeinsamen Satz von Synchronisationscodes)
eingebettet in Zeitschlitze, die in Datenrahmen eines Abwärtsstreckenkanals
an bekannten Orten definiert sind. Diese Folge, die manchmal auch
als "erster Synthronisationscode" (FSC bzw. First
Synchronisation Code) oder "Primärsynchronisationscode" (PSC bzw. Primary
Synchronization Code) bezeichnet wird, wird von einem Endgerät erfasst
und verwendet, um dem Endgerät
zum Bestimmen des Schlitztaktes zu helfen.
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Wenn
ein Endgerät
in einem Drahtlos-Zellularsystem arbeitet, versucht es üblicherweise,
neue Zellen zu identifizieren, gewöhnlich Nachbarzellen, mit welchen
es kommunizieren kann, sollte die Signalqualität der Verbindung zwischen dem
Endgerät und
der Zelle, mit der es momentan in Kommunikation steht, verschlechtert
werden. Beispielsweise muss ein Endgerät, das aktiv mit einem Ruf über eine eine
Zelle bedienende Basisstation beschäftigt ist, üblicherweise andere Basisstationen
identifizieren, zu welchen der Ruf weitergeleitet werden kann, wenn das
Endgerät
sich durch das System bewegt. Endgeräte, die aus einem Schlummermodus
herauskommen, können
ebenfalls mit Zellensuchabläufen
beschäftigt
sein, da die Synchronisationssignale eines Satzes von "Kandidatenzellen", die von dem Endgerät identifiziert
worden waren bevor es in den Schlummermodus überging, sich verschlechtert
haben können
oder selbst verschwunden sein können während das
Endgerät
im Schlummermodus war.
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Die
oben beschriebenen Synchronisationssignale werden allgemein in solchen
Zellsuchabläufen verwendet.
Beispielsweise sendet in vorgeschlagenen WCDMA-Systemen eine Basisstation über einen Abwärtsstreckenverbindungs-
bzw. Downlink-Kanal gemäß eines
zellenspezifischen "Lang"-Verwürfelungscodes
(z.B. 40.960 Chip), der zum Identifizieren der Zelle dient. Die
Verwürfelungscodes
werden üblicherweise
in Gruppen aufgeteilt, um Zellensuchen effizienter zu gestalten.
Zum Identifizieren der Gruppe, zu welcher eine Zelle gehört, sendet
eine Basisstation üblicherweise
parallel zu dem Primärsynchronisationscode
einen Sekundär-Kommunikationscode (SSC
bzw. Secondary Sychronization Code), der einer Gruppe zugeordnet
ist, zu welcher die Zelle gehört.
Der SSC hat üblicherweise
auch eine Periode von einem Rahmen und stellt demnach eine Referenz
zum Bestimmen der Rahmengrenzen dar. In jüngst vorgeschlagenen WDCMA-Systemen
werden Funktionen des SSC in den PSC bzw. Primärsynchronisationscode einbezogen
durch Übertragen
des PSC in einem eines Satzes vorbestimmter Muster innerhalb eines
Rahmens eines Synchronisationssignals, wobei das Muster die Verwürfelungscodegruppe
repräsentiert,
zu welcher die Zelle gehört.
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Zum
Durchführen
einer Zellensuche in einem System, in welchem der PSC an einer festen Position
zu Beginn eines Schlitzes eines Datenrahmens übertragen wird, identifiziert
ein Endgerät
zuerst Kandidatenschlitzgrenzen durch Korrelieren eines empfangenen
Signals mit dem gemeinsamen primären
Synchronisationscode (FSC oder PSC) über ein vorbestimmtes Zeitintervall,
z.B. 30 Millisekunden. Die erzeugten Korrelationen werden auf Spitzen
hin überprüft, die
das Vorhandensein von PSC anzeigen. Sobald Kandidaten-Schlitzgrenzen identifiziert
worden sind, wird eine zweite Stufe veranlasst, in welcher das Endgerät das empfangene
Signal mit jedem der SSCs unter Verwendung der Kandidatenschlitzgrenzen
korreliert. Wenn eine ausreichende Korrelation zwischen dem empfangenen
Signal und einem der SSCs gefunden wird, was eine Wahrscheinlichkeit
anzeigt, dass die dem SSC zugeordnete Zelle einen Langcode verwendet,
der ein Mitglied der dem SSC zugewiesenen Gruppe ist, kann das Endgerät dann das
empfangene Signal mit einem relativ kleinen Satz von Langcodes korrelieren. Auf
diese Weise kann eine einem Synchronisationssignal zugeordnete Zelle
in effizienter Weise identifiziert werden, ohne ein empfangenes
Signal mit allen möglichen
Langcodes zu korrelieren. Solch eine Zellensuchprozedur ist detailliert
in Version 1.0 von "Specifications
of Air-Interface for 3G Mobile System" beschrieben, veröffentlicht durch die Association
of Radio Industries and Businesses (ARIB), 14. Januar 1999, und
in "Performance
and Complexity of Techniques for Achieving Fast Sector Identification
in an Asynchronous CMDA System",
von Ostberg et al., veröffentlicht
in Proceedings of the 1998 Wireless Multimedia Conference, Japan,
November 1998.
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Die
oben beschriebene Zellensuchprozedur kann negativ beeinträchtigt werden
durch Eigenschaften der Funkausbreitungsumgebung. Beispielsweise,
wenn dieselbe gemeinsame Synchronisationsfolge üblicherweise von Basisstationen,
die alle Zellen des Systems bedienen, gesendet werden, können die
von den Stationen gesendeten Synchronisationssignale sich gegenseitig
beeinträchtigen, was
es schwierig gestalten kann, Schlitzgrenzen für ein spezielles Synchronisationssignal
zu identifizieren, das einer speziellen Zelle zugeordnet ist. Dieses Problem
kann in dispersiven Kanälen
erschwert werden, wo Mehrpfad-Komponenten zusätzliche Interferenz verursachen
können.
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Resümee der
Erfindung
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Im
Lichte des Vorangegangenen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
verbesserte Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen der Zeitabstimmung
eines Synchronisationssignals bereitzustellen.
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Es
ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, verbesserte Zellensuchverfahren
und -einrichtungen bereitzustellen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfinden, verbesserte Zellensuchverfahren
und -einrichtungen bereitzustellen, die geeignet sind zur Verwendung
in Breitband-CDMA-Systemen (WCDMA-Systemen).
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Diese
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile werden in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung durch Systeme und Verfahren bereitgestellt,
in welchen ein eine Kombination aus für Zellen in einem Drahtloskommunikationssystem
gesendete Synchronisationssignale repräsentierendes empfangenes Kommunikationssignal
mit einem gemeinsamen Synchronisationscode korreliert wird, wie
zum Beispiel dem ersten Synchronisationscode (FSC) oder dem Primär-Synchronisationscode (PSC),
die in einem WCDMA-System verwendet werden. Eine einem bekannten
Sychronisationssignal zugeordnete Komponente, wie zum Beispiel ein
von einer als in einer "Nachbar"-Liste bei dem empfangenden
Endgerät
geführten
Zelle dienenden Basisstation gesendetes Synchronisationssignal,
wird aus der Korrelation entnommen zum Erzeugen einer interferenzkompensierten
Korrelation, die zum Bestimmen der Zeitabstimmung verwendet werden
kann, z.B. der Schlitzgrenzen eines Synchronisationssignals. Die
Zeitabstimmungsinformation kann ferner zum Bestimmen der Identität einer
Zelle verwendet werden, für
welche das Synchronisationssignal übermittelt worden ist, beispielsweise
durch Bereitstellen einer Zeitabstimmungsbasis zum Bestimmen eines Verwürfelungsgruppencodes
oder sekundären
Synchronisationscodes (SSC), welcher wiederum zum Leiten des Erfassens
eines zellenspezifischen Verwürfelungscodes
(Langcodes) verwendet wird. Die Interferenzkompensations- und Zeitabstimmungserfassungstechniken
der vorliegenden Erfindung können
auch in vorteilhafter Weise beispielsweise zum Bestimmen der Zeitabstimmung
von Synchronisationssignalen, wie zum Beispiel den im IS-95-System rundgesendeten
Pilotkanalsignalen, verwendet werden.
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Das
Verfahren und die Einrichtung der vorliegenden Erfindung bieten
verbesserte Zeitabstimmungs- und Zellensuchtechniken, die potentiell
effizienter sind als konventionelle Suchtechniken. Das Auslöschen von
bekannten Synchronisationssignalen zugeordneten Signalkomponenten
kann dem Erfassen von Schlitzgrenzen in einem gewünschten Synchronisationssignal
dienen und kann demnach einen Zellensuchprozess beschleunigen. Gemäß zusätzlicher
Aspekte der vorliegenden Erfindung können die in einem Zellensuchprozess
identifizierten Zellen wiederum verbesserte Kenntnisse in Bezug auf
potentiell interferierende Synchronisationssignale bereitstellen,
die zum Verbessern eines Interferenzkompensationsprozesses verwendet
werden können.
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Insbesondere
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein empfangenes Kommunikationssignal,
das eine Kommunikation von Sychronisationssignalen repräsentiert,
die in Zellen eines Drahtlos-Kommunikationssystems übertragen
werden, verarbeitet. Die empfangenen Kommunikationssignale sind
korreliert zu einem gemeinsamen Synchronisationscode zum Erzeugen
eines Synchronisations-Erfassungssignals. Eine Komponente des Synchronisations-Erfassungssignals,
das einem bekannten Synchronisationssignal zugeordnet wird, wird
zum Erzeugen eines interferenzkompensierten Synchronisations-Erfassungssignals
aus dem Synchronisations-Erfassungssignal gelöscht. Die Zeitabstimmung eines
Synchronisationssignals wird aus dem interferenzkompensierten Synchronisations-Erfassungssignal
bestimmt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Interferenzkompensation erreicht
durch Erzeugen einer Korrelation eines geschätzten empfangenen bekannten
Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen Synchronisationscode,
und Auslöschen
der Korrelation des geschätzten
empfangenen Kommunikationssynchronisationssignals mit dem gemeinsamen
Synchronisationscode aus dem Synchronisations-Erfassungssignal zum
Erzeugen des interferenzkompensierten Synchronisations-Erfassungssignals.
Die Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals kann dann durch
Akkumulieren des interferenzkompensierten Synchronisations-Erfassungssignals über ein
Zeitintervall, Erfassen einer Spitze in dem akkumulierten interferenzkompensierten
Synchronisations-Erfassungssignal und Bestimmen der Zeitabstimmung
eines Synchronisationssignals aus der erfassten Spitze bestimmt
werden. Die Korrelation eines geschätzten empfangenen bekannten
Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen Synchronisationscode
wird erzeugt durch Verarbeitungsfiltern einer Darstellung des bekannten
Synchronisationssignals mit einer Schätzung eines Kanals, über welchen
das bekannte Synchronisationssignal übermittelt wird, zum Erzeugen
eines geschätzten
empfangenen bekannten Synchronisationssignals, und Korrelieren des
geschätzten
empfangenen bekannten Synchronisationssignals mit dem Synchronisationscode.
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Gemäß eines
anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung wird Interferenzkompensation
erreicht durch Akkumulieren des Synchronisations-Erfassungssignals über ein
Zeitintervall und Identifizieren eines Spitzenwertes in dem nicht
einem bekannten Synchronisationssignal zugeordneten akkumulierten
Kommunikations-Erfassungssignal. Die Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals
wird aus dem identifizierten Spitzenwert bestimmt. Die Identifizierung
eines Spitzenwertes kann festgesetzt werden auf den Spitzenwert,
der ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
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Das
bekannte Synchronisationssignal kann ein Synchronisationssignal
einschließen,
das einer zuvor identifizierten Zelle zugeordnet ist, wie zum Beispiel
ein einer Zelle zugeordnetes Synchronisationssignal, mit der das
Endgerät
momentan über
einen Verkehrskanal kommuniziert. Beispielsweise kann Interferenzkompensation
das Identifizieren eines Satzes von Synchronisationssignalen vorangehen,
die einem Satz von Kandidatenzellen zugeordnet sind. Interferenzkompensation
kann dann das Auslöschen
einer Komponente des Synchronisationssignals einschließen, das
einem Synchronisationssignal entspricht, das einer Zelle des Satzes
von Kandidatenzellen zugeordnet ist von dem Synchronisations-Erfassungssignal,
zum Erzeugen eines interferenzkompensierten Synchronisations-Erfassungssignals.
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In
zugehörigen
Aspekten kann der Satz bekannter Synchronisationssignale identifiziert
werden durch Empfangen eines Kommunikationssignals von dem Kommunikationsmedium,
Identifizieren eines Synchronisationssignals in dem empfangenen
Kommunikationssignal und Identifizieren einer Zelle, der das identifizierte
Synchronisationssignal zugeordnet ist. Die identifizierte Zelle
kann zu dem Satz von Kandidatenzellen hinzugefügt werden, wenn das identifizierte
Synchronisationssignal, das der identifizierten Zelle zugewiesen
ist, ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt.
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Ein
jeweiliges Synchronisationssignal kann einen Abschnitt einschließen, der
kodiert ist in Übereinstimmung
mit dem gemeinsamen Synchronisationscode, wie zum Beispiel dem ersten
Suchcode (FSC) oder dem Primärsuchcode
(PSC), die in einem Breitband-CDMA-System (WCDMA-System) gesendet
werden. Ein gemeinsames Synchronisationssignal kann auch in jeder
der Zellen über
einen Pilotkanal gesendet werden, wie konventionell in IS-95-Systemen.
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Gemäß noch eines
anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung werden Korrelieren, Auslöschen und
Bestimmen ansprechend auf das Aufwachen des Endgerätes aus
einem Schlummermodus ausgeführt.
Beispielsweise kann ein Endgerät
aus einem Schlummermodus aufwachen, ein Kommunikationssignal empfangen
und einen Satz von Kandidatenzellen basierend auf dem empfangenen
Kommunikationssignal evaluieren. Das empfangene Signal kann dann
mit einem gemeinsamen Synchronisationscode korreliert werden zum
Erzeugen eines Synchronisations-Erfassungssignals,
wenn die evaluierten Kandidatenzellen das vorbestimmte Kriterium
nicht erfüllen.
Das Synchronisations-Erfassungssignal
wird über
ein Zeitintervall akkumuliert, und ein Spitzenwert in dem akkumulierten
Synchronisations-Erfassungssignal,
der keinen bekanntem Synchronisationssignal zuordnet ist, das einer
der Kandidatenzellen zugeordnet ist, wird identifiziert. Die Zeitabstimmung
für ein Synchronisationssignal
kann dann aus der identifizierten Spitze bestimmt werden und die bestimmte
Zeitabstimmung kann verwendet werden zum Identifizieren einer neuen
Kandidatenzelle, die einem dem identifizierten Spitzenwert zugeordneten Synchronisationssignal
zugeordnet ist.
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Ein
Endgerät,
das betreibbar ist zum Durchführen
der oben beschriebenen Funktionen wird auch beschrieben. In einer
Ausführungsform
schließt ein
Endgerät
eine Einrichtung ein, die einen ersten Korrelator einschließt, zum
Beispiel einen gleitenden Korrelator, der betreibbar ist zum Korrelieren
eines empfangenen Kommunikationssignals mit einem gemeinsamen Synchronisationscode
zum Erzeugen eines Synchronisations-Erfassungssignals. Ein Interferenzbeheber
spricht auf den ersten Korrelator an und ist betreibbar zum Auslöschen einer
Komponente des Synchronisations-Erfassungssignals, die einem bekannten
Synchronisationssignal von dem Synchronisations-Erfassungssignal zugeordnet ist, zum Erzeugen
eines interferenzbehobenen Synchronisations-Erfassungssignals. Ein
Zeitabstimmungsbestimmer ist betreibbar zum Bestimmen der Zeitabstimmung
eines Synchronisationssignals aus dem interferenzbehobenen Synchronisations-Erfassungssignal.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt der Interferenzbeheber einen
Abschätzer
für das
empfangene bekannte Synchronisationssignal ein, der betreibbar ist
zum Erzeugen eines geschätzten
empfangenen bekannten Synchronisationssignals. Ein zweiter Korrelator spricht
auf den Abschätzer
für das
empfangene bekannte Synchronisationssignal an und ist betreibbar zum
Erzeugen einer Korrelation eines geschätzten empfangenen bekannten
Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen Synchronisationscode.
Ein Beheber spricht auf den ersten Korrelator und auf den zweiten
Korrelator an und ist betreibbar zum Beheben der Korrelation des
geschätzten
empfangenen bekannten Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen
Synchronisationscode von dem Synchronisations-Erfassungssignal zum Erzeugen eines
interferenzbehobenen Synchronisations-Erfassungssignals. Der Zeitabstimmungs-Bestimmer schließt einen Akkumulator
ein, der auf den Beheber anspricht und betreibbar ist zum Akkumulieren
des interferenzbezogenen Synchronisations-Erfassungssignals über ein
Zeitintervall. Ein Spitzendetektor spricht auf den Akkumulator an
und ist betreibbar zum Erfassen eines Spitzenwertes in dem akkumulierten
interferenzbehobenen Synchronisations-Erfassungssignal.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung schließt
der Interferenzbeheber einen Akkumulator ein, der auf den ersten
Korrelator anspricht und betreibbar ist zum Akkumulieren des Synchronisations-Erfassungssignals über ein
Zeitintervall. Ein Spitzendetektor spricht auf den Akkumulator an
und ist betreibbar zum Erfassen eines Spitzenwertes in dem akkumulierten
Synchronisations-Erfassungssignal,
das nicht einem bekannten Synchronisationssignal zugeordnet ist.
Der Zeitabstimmungs-Bestimmer
spricht auf den Spitzendetektor an und ist zum Bestimmen der Zeitabstimmung eines
Synchronisationssignals von dem Spitzendetektor betreibbar.
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Verbesserte
Verfahren und Einrichtungen für das
Bestimmen der Zeitabstimmung von Synchronisationssignalen und zum
Identifizieren von Synchronisationssignalen zugeordneten Zellen
können
hierdurch bereitgestellt werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Es
zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm eines konventionellen terrestrischen Drahtlos-Kommunikationssystems.
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2 ein
schematisches Diagramm eines konventionellen satellitenbasierten
Zellular-Drahtlos-Kommunikationssystems.
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3 ein
schematisches Diagramm eines Drahtlos-Endgerätes, in welchem Einrichtungen
und Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung verkörpert
sein können.
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4 ein
schematisches Diagramm eines Zellenidentifikationsgerätes gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
Ablaufdiagramm zum Erläutern von
Betriebsabläufen
zum Bestimmen von Synchronisationszeitabstimmung und zum Identifizieren
einer zugeordneten Zelle gemäß eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
schematisches Diagramm eines Zellenidentifikationsgerätes einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ein
Ablaufdiagramm zum Erläutern
eines beispielhaften Betriebsablaufs zum Bestimmen er Synchronisationssignalzeitabstimmung
und zum Identifizieren einer zugeordneten Zelle in Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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8 ein
Ablaufdiagramm zum Erläutern beispielhafter
Betriebsabläufe
zum Identifizieren von Kandidatenzellen auf das Aufwachen aus einem Schlummermodus
gemäß noch eines
anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun nachstehend vollständiger beschrieben
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in welchen Ausführungen
der Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung kann jedoch in vielen
unterschiedlichen Formen verkörpert
werden und sollte nicht auf die hier dargelegten Ausführungsformen
beschränkt
verstanden werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt,
so dass die Offenbarung vollständig
und umfassend ist und Fachleuten den Schutzbereich der Erfindung
vollständig
vermitteln wird. Ähnliche
Bezugszeichen beziehen sich durchweg auf ähnliche Elemente.
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Die
vorliegende Anmeldung beschreibt Verfahren und Einrichtungen zum
Bestimmen der Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals, wie
zum Beispiel der in Vorwärtskanälen eines
WCDMA-Systems oder im Pilotkanal eines IS95-Kanals übertragenen
Synchronisationssignalen, sowie Verfahren und Einrichtungen zum
Identifizieren von Zellen basierend auf der bestimmten Zeitabstimmung.
Wie hier verwendet, bezieht sich eine "Zelle" auf eine Mobilitätsmanagementeinheit, die in
einem Zellularsystem definiert ist, mit welchem Endgeräte kommunizieren.
Zellen können
von jeweiligen einzelnen Basisstationen mit omnidirektionaler Abdeckung
bediente Zellen, "Sektorzellen", die von Basisstationen mit
sektorisierten Antennen-Arrays bedient werden, und verschiedene
andere Abdeckungskonfigurationen einschließen.
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Die
Begriffe "Kandidatenzelle", "Kandidatensatz" und ähnliches
werden hier auch verwendet. Fachleute werden erkennen, dass obwohl
im Kontext von beispielsweise IS-95 die Begriffe "Kandidatenzellen" beschränkt sein
können
auf Zellen, die ein Endgerät
als Kandidaten für
Rufweiterleitung identifiziert, hier keine solche Einschränkung impliziert
ist oder auf sie geschlossen werden kann. Wie hier verwendet, bezieht
sich "Kandidat" allgemein auf Zellen mit
zugeordneten Synchronisationssignalen, die identifiziert worden
sind und demnach verwendet werden können bei den hier beschriebenen
Interferenzbehebungstechniken.
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3 zeigt
ein Drahtlos-Endgerät 300,
in welchem Einrichtungen und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verkörpert
sein können.
Das Endgerät 300 schließt eine
Antenne 310 ein zum Empfangen von Funkfrequenzsignalen
(RF-Signale). Das
Endgerät 300 stellt
eine Benutzerschnittstelle bereit einschließlich einer Anzeige 320 zum
Anzeigen von Information, wie gewählte Nummern, Kurznachrichten,
Telefonbucheinträge
und ähnliches,
und ein Tastenfeld 330 zum Eingeben gewählter Nummern und Annehmen
andere Benutzereingaben zum Steuern des Endgerätes 300. Die Benutzerschnittstelle
schließt
auch einen Lautsprecher 340 zum Erzeugen von Audiosignalen
ein und ein Mikrofon 350 zum Empfangen von Sprachinformation
von einem Benutzer. Das Endgerät 300 schließt auch
einen Controller 360 ein, der die Anzeige 320,
das Tastenfeld 330, den Lautsprecher 340, das
Mikrofon 350 und den mit der Antenne 310 gekoppelten
Funkempfänger 370 steuert
und/oder überwacht.
Der Controller 360 kann beispielsweise einen Mikroprozessor einschließen, einen
Mikro-Controller oder eine andere Datenverarbeitungseinrichtung,
die betreibbar ist zum Laden und Ausführen von Computeranweisungen
zum Durchführen
der Zeitabstimmungsbestimmung, Zellensuche und anderer hier beschriebener Funktionen.
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4 zeigt
eine beispielhafte Zellenidentifikations-Einrichtung 400, die beispielsweise
unter Verwendung des Controllers 360 und des Senderempfängers 370 der 3 implementiert
sein kann. Ein Signal, das beispielsweise an der Antenne 310 der 4 empfangen
und von dem Senderempfänger 370 der 4 zu
einem empfangenen Basisbandsignal verarbeitet werden kann, wird
mit einem gemeinsamen Synchronisationscode in einem Korrelator 405 korreliert,
z.B. dem Code, der für
den Primär-
oder den ersten Synchronisationscode (PSC oder FSC), welche in einem
WCDMA-System verwendet werden, ein Synchronisations-Erfassungssignal
erzeugend. Der Korrelator 405 kann beispielsweise einen
gleitenden Korrelator oder einen anderen konventionell bekannten
Korrelator einschließen.
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Eine
einer Korrelation einer Schätzung
eines empfangenen bekannten Synchronisationssignals entsprechende
Komponente wird dann von dem von dem Korrelator 405 erzeugten
Synchronisations-Erfassungssignal subtrahiert und in einen Akkumulator 410 eingespeist.
Die subtrahierte Komponente kann durch Korrelieren des gemeinsamen
Synchronisationscodes mit einem von einem Schätzer 430 eines empfangenen
Synchronisationssignals empfangenen geschätzten empfangenen bekannten
Synchronisationssignal in einem zweiten Korrelator 435 erzeugt
werden. Der Schätzer 430 des
empfangenen bekannten Synchronisationssignals und der Korrelator 435 produzieren
vorzugsweise eine Korrelation, die sich an das Ergebnis von dem
Korrelieren eines durch eine zuvor identifizierte Zelle erzeugten,
bei dem Endgerät
empfangenen bekannten Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen
Synchronisationscode annähert.
Beispielsweise kann die Schätzung
des bekannten Signals unter Verwendung einer Kanalschätzung 402 für einen
Kanal konstruiert werden, über
welchen die bekannte Synchronisationsfolge kommuniziert wird. Es
ist einzusehen, dass Kenntnisse von von einer Kanalschätzung abweichenden Eigenschaften
eines bekannten Synchronisationssignals ebenfalls verwendet werden,
wie zum Beispiel Kenntnisse von Signalstärke, Streckendämpfung und auf
das bekannte Synchronisationssignal angewandte Kodierung.
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Fachleute
werden einsehen, dass die von dem durch den Korrelator 405 erzeugten
Synchronisations-Erfassungssignal subtrahierte Komponente auf andere
Arten als in 4 gezeigt erzeugt werden kann.
Beispielsweise können
die Funktionen des Schätzers 435 des
empfangenen bekannten Synchronisationssignals und des Korrelators 435 kombiniert werden.
Berechnungen, z.B. Suchcode-Autokorrelationen, die verwendet werden
zum Erzeugen der subtrahierten Komponente, können vorberechnet werden und
im Endgerät
gespeichert.
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Die
von dem Akkumulator 410 erzeugte akkumulierte Korrelation
wird dann einem Zeitabstimmungsdetektor 415 zugeführt, beispielsweise
einem Spitzenwertdetektor, der Spitzenwerte in der akkumulierten
Korrelation identifiziert, die Schlitzgrenzen bzw. Schlitzrändern entsprechen
können,
in deren Nähe
der Synchronisationscode übertragen
wird. Derart identifizierte Kandidatenschlitzränder können dann in einen zweiten
Synchronisationsfolgecodedetektor 420 eingegeben werden,
der beispielsweise das empfangene Signal mit dem Satz von Sekundärsynchronisationscodes
(SSCs) oder "Gruppencodes" korreliert und den
SSC mit der höchsten
Korrelation zu dem empfangenen Signal erfasst. Der erfasste SSC
kann dann verwendet werden von dem Verwürfelungsfolgendetektor 425 zum
Identifizieren einer zellenspezifischen Verwürfelungsfolge oder eines "Langcodes" in dem Satz von
Verwürfelungscodes, die
dem erfassten SSC zugeordnet sind, hierdurch die Zelle identifizierend,
die dem Synchronisationssignal zugeordnet ist. Schätzungen
empfangener Synchronisationssignale, die der derart identifizierten Zelle
zugeordnet sind, können
dann erzeugt werden, mit der gemeinsamen Synchronisationsfolge korreliert
und von Korrelationen eines empfangenen Signals abgezogen werden,
um das Zeitabstimmungsbestimmen und die Zellenidentifikation ferner
zu verfeinern.
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5, 7 und 8 sind
Ablaufdiagrammdarstellungen zum Erläutern von beispielhaften Betriebsabläufen zum
Bestimmen der Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals und zum
Identifizieren einer dem Synchronisationssignal zugeordneten Zelle.
Es wird verstanden werden, dass Blöcke der Ablaufdiagrammdarstellungen
und Kombinationen von Blöcken
der Ablaufdiagrammdarstellungen durch Computerprogramm-Anweisungen implementiert
werden können,
die in einem Computer oder einer anderweitigen programmierbaren Datenverarbeitungseinrichtung
geladen werden können,
wie zum Beispiel dem Controller 360 des Endgerätes 300 der 3,
zum Erzeugen einer derartigen Maschine, dass die Anweisungen, die
auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Datenverarbeitungseinrichtung
ausgeführt
werden, eine Vorrichtung erstellen zum Implementieren der in dem
Ablaufdiagrammblock oder den -blöcken
spezifizierten Funktionen. Die Computerprogramm-Anweisungen können auch
in einem Computer geladen werden oder einer anderen programmierbaren
Datenverarbeitungsvorrichtung zum Verursachen einer Reihe von Betriebsablaufsschritten,
die auszuführen
sind in dem Computer oder der anderen programmierbaren Einrichtung
zum Erzeugen eines computerimplementierten Prozesses derart, dass
die Anweisungen, die in dem Computer oder der anderen programmierbaren
Einrichtung durchgeführt
werden, Schritte zum Implementieren der in dem Ablaufdiagrammblock
bzw. den Ablaufdiagrammblöcken
spezifizierten Funktionen bereitstellen.
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Demnach
unterstützen
Blöcke
der Ablaufdiagrammdarstellungen der 5, 7 und 8 Kombinationen
von Vorrichtungen zum Ausführen der
spezifizierten Funktionen und Kombinationen von Schritten zum Ausführen der
spezifizierten Funktionen. Es wird auch verstanden werden, dass
jeder Block der Ablaufdiagrammdarstellungen der 5, 7 und 8 und
Kombinationen von Blöcken darin
durch hardwarebasierte Spezialanwendungs-Computersysteme implementiert
werden können,
die die spezifizierten Funktionen oder Schritte oder Kombinationen
von Spezialanwendungs-Hardware und -Computeranweisungen ausführen.
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Es
wird Bezug genommen auf 5; beispielhafte Betriebsabläufe zum
Bestimmen der Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals und Identifizieren
einer der Synchronisationsabfolge zugeordneten Zelle schließen das
Korrelieren eines empfangenen Signals mit einem gemeinsamen Synchronisationscode
ein (Block 505). Eine Korrelation eines geschätzten bekannten
Synchronisationssignals mit dem gemeinsamen Synchronisationscode wird
ebenfalls erzeugt (Block 510). Die Korrelation des geschätzten gemeinsamen
Synchronisationssignals wird dann von der Korrelation des empfangenen Signals
ausgelöscht
zum Erzeugen einer interferenzbehobenen Korrelation des empfangenen
Signals mit dem gemeinsamen Synchronisationscode (Block 515).
Die interferenzbehobene Korrelation wird dann über einem Zeitintervall akkumuliert
(Block 520) und die Schlitzränder für ein Synchronisationssignal
werden aus der akkumulierten interferenzbehobenen Korrelation bestimmt,
z.B. durch Spitzenwerterfassung (Block 525). Die Zellensuche
fortsetzend wird dann das empfangene Signal mit dem Satz von SSCs
oder Verwürfelungsgruppencode
korreliert zum Identifizieren des zum Übertragen eines Synchronisationssignals
verwendeten SSC und zum Identifizieren von Rahmenrändern basierend
auf den erfassten Schlitzrändern
(Block 530). Der identifizierte SSC wird dann verwendet
zum Führen
der Verwürfelungscodeerfassung
(Block 535). Es wird verstanden werden, dass die Einrichtung 400 der 4 und die
Betriebsabläufe 500 der 5 speziell
vorteilhaft sein können
für das
Beheben von Interferenz, die von Zellen bedienenden Basisstationen übertragenen
Signalen zugeordnet sind, mit welchen Zellen das Endgerät momentan
kommuniziert, manchmal als der "aktive
Satz" des Endgerätes bezeichnet.
Für solche Zellen
wird das Endgerät üblicherweise
detailliertere Kenntnisse der Kanaleigenschaften haben, der verwendeten
zellenspezifischen Verwürfelungsabfolge und ähnliches.
Diese Information kann in vorteilhafter Weise verwendet werden,
beispielsweise beim Konstruieren des geschätzten empfangenen Synchronisationssignals,
das von dem Schätzer 430 der 4 erzeugt
wird.
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6 erläutert eine
beispielhafte Zellenidentifikations-Einrichtung 600 gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie bei der Einrichtung 400 der 4 kann
die Einrichtung 600 der 6 ebenfalls
unter Verwendung des Controllers 360 und des Empfängers 370 der 3 implementiert
werden. Ein empfangenes Signal wird mit einem gemeinsamen Synchronisationscode
in einem Korrelator 605 korreliert, beispielsweise dem Code,
der verwendet wird für
den primären
oder ersten Synchronisationscode (PSC oder FSC), die in einem WCDMA-System
verwendet werden. Die derart erzeugte Korrelation wird in einem
Akkumulator 610 akkumuliert. Ein Spitzenwertdetektor 615 erfasst Spitzenwerte
in der akkumulierten Korrelation, die nicht einem bekannten Synchronisationssignal
zugeordnet sind, d.h. einem für
eine zuvor identifizierte Zelle gesendeten Synchronisationssignal.
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Eine
Anzahl unterschiedlicher Techniken können in dem Spitzenwertdetektor 615 verwendet werden
zum Bestimmen, ob ein Spitzenwert in der akkumulierten Korrelation
einem bekannten Synchronisationssignal zugeordnet ist. Beispielsweise können in
einem ersten Durchlauf Kandidatenschlitzränder identifiziert werden für Spitzenwerte
in der akkumulierten Korrelation, die ein vorbestimmtes Kriterium
erfüllen.
Zellenidentifikation (z.B. SSC-Erfassung gefolgt von Verwürfelungscodeerfassung)
kann dann durchgeführt
werden für
jeden identifizierten Spitzenwert zum Identifizieren der Kandidatenzellen. Die
den Kandidatenzellen zugeordneten Spitzenorte können dann verwendet werden
in dem Spitzwertdetektor 615 zum Identifizieren von Spitzenwerten,
die nicht den Kandidatenzellen zugeordnet sind, wie aus unbekannten
Synchronisationssignalen erwachsende Spitzenwerte, die allgemein
nicht koinzidieren mit den Spitzenwertstellen, die den Kandidatenzellen
zugeordnet sind. Da die Spitzenwerte, die den Kandidatenzellen zugeordnet
sind, langsam über
aufeinanderfolgende, von dem Akkumulator 610 akkumulierte Korrelationen ändern können, kann
das Endgerät
gegebenenfalls nur intermittierend das fortgesetzte Vorhandensein
der bekannten Synchronisationssignale verifizieren müssen, die
diesen Spitzenwertstellen zugeordnet sind zum Aktualisieren der
Spitzenwertstellen. Für
mehrere Kandidatenzellen und mehrere entsprechende Spitzenwertstellen
kann die Aktualisierungsprozedur glatter gemacht werden durch intermittierendes
Verifizieren eines ausgewählten Sub-Satzes
von Spitzenwertstellen unter Verwendung einer voll aufgeblasenen
Zellenidentifikationsprozedur.
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Noch
Bezug nehmend auf 6 können die einem unbekannten
Synchronisationssignal zugeordneten Spitzenwerte in einen Zeitabstimmungsdetektor 620 eingegeben
werden, z.B. einen Schlitzranddetektor, der Kandidatenschlitzränder erzeugt. Die
Kandidatenschlitzränder
werden von einem Sekundär-Synchronisationscodedetektor 625 verwendet,
der beispielsweise das empfangene Signal mit dem Satz von Sekundär-Synchronisationscodes (SSCs)
oder "Gruppencodes" korreliert und den
SSC mit der höchsten
Korrelation zu dem empfangenen Signal erfasst. Der erfasste SSC
kann dann verwendet werden von einem Verwürfelungscode-Detektor 630 zum
Identifizieren eines Verwürfelungscodes (Langcode)
in dem Satz von Verwürfelungscodes, die
dem erfassten SSC zugeordnet sind. Die derart identifizierte Zellen
können
dann verwendet werden zum Leiten des Interferenzbehebungs-Spitzenwerterfassungsprozesses,
der von dem Spitzenwertdetektor 615 ausgeführt wird.
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7 zeigt
beispielhafte Betriebsabläufe 700 zum
Bestimmen der Zeitabstimmung eines Synchronisationssignals und Identifizieren
einer diesem zugeordneten Zelle in Übereinstimmung mit einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung. Ein empfangenes Signal wird einem
gemeinsamen Synchronisationscode (Block 705) korreliert.
Die Korrelation wird über
ein Zeitintervall akkumuliert (Block 710), ein Spitzenwert,
der nicht einem bekannten Synchronisationssignal zugeordnet ist,
wird erfasst (Block 715) und ein Schlitzrand wird aus dem
erfassten Spitzenwert bestimmt (Block 720). Der bestimmte Schlitzrand
wird dann verwendet zum Lenken der Korrelation mit dem Satz von
Sekundärsynchronisationscodes zum
Identifizieren einer Verwürfelungscodegruppe
und zum Bestimmen von Rahmengrenzen (Block 725). Die identifizierte
Codegruppe und Rahmengrenzen werden dann verwendet beim Korrelieren
des empfangenen Signals mit einer ausgewählten Zahl von Verwürfelungscodes,
um hierdurch eine Zelle zu identifizieren, die dem erfassten Synchronisationssignal
zugeordnet ist (Block 730).
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Fachleute
werden erkennen, dass die in 6 und 7 dargestellten
Identifikationstechniken insbesondere vorteilhaft sein können beim
Beheben von Interferenz, die Synchronisationssignalen zugeordnet
ist, über
welche ein Endgerät
beschränkte
Kenntnisse hat. Beispielsweise können
die Einrichtung 600 und die Betriebsabläufe 700 vorteilhaft verwendet
werden zum Beheben von Interferenz von Synchronisationssignalen,
die von Basisstationen gesendet werden, welche Zellen bedienen,
mit welchen das Endgerät
momentan keine Kommunikation führt
und über
die es demnach eingeschränkte
Information hat. Die Behebungstechniken, die in 6 und 7 gezeigt
sind, können
auch kombiniert werden mit den in 4 und 5 gezeigten
Techniken. Beispielsweise können
die Behebungstechniken der 4 und 5 zum
Beheben von Komponenten der Korrelation des empfangenen Signals
verwendet werden, die Synchronisationssignalen zugeordnet sind,
für welche
das Endgerät
detaillierte Kenntnisse von Kanalbedingungen, Verwürfelungscode
und ähnlichem
hat, während
die vereinfachten Techniken der 6 und 7 verwendet
werden können
zum Beheben von Komponenten, die Signalen zugeordnet sind, von welchen
das Endgerät
eingeschränkte
Information hat.
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Es
wird verstanden werden, dass die Verfahren und Einrichtungen der
vorliegenden Erfindung auch anwendbar sind auf Synchronisationssignal-Zeitabstimmungsbestimmung
und Zellenidentifikation in Umgebungen, die von WCDMA-kompatiblen
Umgebungen abweichen, die unter Bezugnahme auf 4-7 beschrieben
worden sind. Beispielsweise sind die Techniken der vorliegenden
Erfindung anwendbar auf das Bestimmen der Zeitabstimmung eines Pilotkanalsynchronisationssignals,
das in einem IS-95-kompatiblen Drahtlos-Kommunikationssystem verwendet
wird. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf die Zeitabstimmungsbestimmung
und die Zellensuche in neu vorgeschlagenen WCDMA-Systemen, in welchen
der SSC eliminiert wird durch Verwendung eines Sendemusters von PSC
in einem Rahmen als eine Vorrichtung zum Identifizieren von Codegruppen
und Rahmengrenzen. Beispielsweise können in solchen System die
Interferenzbehebungstechniken der vorliegenden Erfindung verwendet
werden zum Bestimmen sowohl der Zeitabstimmung als auch der Position
des PSC in einem Synchronisationsrahmen.
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Es
wird auch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung auch
anwendbar ist auf Systeme, die Synchronisationssignale senden, die
kodiert sind in Übereinstimmung
mit mehr als einem gemeinsamen Synchronisationssignal. Beispielsweise
kann ein System ein Synchronisationssignal senden, das mit einem
aus einem gemeinsamen Satz von Primärsynchronisationscodes ausgewählten Primärsynchronisationscode
kodiert ist. In einem solchen Fall können beispielsweise Korrelationen
und Interferenzbehebungen anstelle der einzelnen Korrelationen und
Behebungen, die in 4 und 6 gezeigt sind,
durchgeführt
werden, und Interferenzbehebung ausgeführt werden für jede der
Parallelkorrelationen.
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Die
oben beschriebenen Synchronisations- und Zeitabstimmungstechniken
können
verwendet werden, wenn ein Endgerät sich im Aktivmodus befindet,
d.h. wenn das Endgerät
aktiv mit einer oder mehreren Basisstationen kommuniziert. Jedoch
kann auch ein Endgerät
im Schlummermodus es nötig
haben, eine Zellensuche aufzunehmen, um die Liste von Zellen zu
aktualisieren, mit welchen es kommunizieren kann. Es wird verstanden
werden, dass ein Endgerät
im Schlummermodus beispielsweise in eine oder beide. der oben unter
Bezugnahme auf 4-7 beschriebenen
Zellensuchtechniken eingreifen kann.
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Beispielhafte
Betriebsabläufe 800 zum Durchführen einer
vereinfachten Zellensuche auf das Aufwachen aus dem Schlummermodus
sind in 8 dargestellt. Nach dem Aufwachen
aus dem Schlummermodus (Block 805) empfängt das Endgerät ein Kommunikationssignal
(Block 810). Das Endgerät versucht,
die Qualität
der Synchronisationssignale zu verifizieren, die den Zellen in einer
Liste aus Kandidatenzellen zugeordnet sind (Block 815).
Beispielsweise kann ein Qualitätskriterium
basierend auf der Anzahl an Kandidatenzellen und der Signalqualität der diesen
zugeordneten Synchronisationssignale verwendet werden, wobei ein
größeres Signal
erforderlich ist, wenn die Anzahl an Kandidatenzellen abnimmt und
eine geringere Signalqualität
erforderlich ist, wenn die Anzahl an Kandidatenzellen zunimmt. Es
wird verstanden werden, dass andere Kriterien ebenfalls verwendet
werden können.
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Wenn
die den Kandidatenzellen zugeordneten Signale annehmbar sind, kehrt
das Endgerät
in den Schlummermodus zurück
(Block 840). Wenn nicht, wird das empfangene Signal jedoch
mit einer gemeinsamen Synchronisationsfolge korreliert (Block 820),
die Korrelation wird akkumuliert (Block 825) und Spitzenwerte
in der akkumulierten Korrelation werden erfasst (Block 830).
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Wenn
alle identifizierten Spitzenwerte zuvor identifizierten Kandidatenzellen
zugeordnet sind, kehrt das Endgerät in den Schlummermodus zurück (Block 840).
Wenn ein Spitzenwert nicht einem bekannten Kandidaten zugeordnet
ist, wird jedoch ein Zellensuchablauf durchgeführt basierend auf dem identifizierten
Spitzenwert, und die derartig identifizierten Zellen werden zu der
Kandidatenliste hinzugefügt
(Block 835), bevor das Endgerät in den Schlummermodus zurückkehrt
(Block 840).
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In
den Zeichnungen und der Beschreibung sind typische bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung offenbart worden, und obwohl spezifische Begriffe
verwendet wurden, werden sie nur im generischen und beschreibenden
Sinn verwendet und nicht zum Zwecke der Einschränkung, da der Schutzbereich
der Erfindung in den folgenden Patentansprüchen dargelegt ist.