DE60024814T2

DE60024814T2 - Verfahren und gerät zum erfassen eines spreizspektrumsignals

Info

Publication number: DE60024814T2
Application number: DE60024814T
Authority: DE
Inventors: Peter Christopher LAROSA; David Brian STORM; John Michael Carney; Christopher Becker; Ann Tracie SCHIRTZINGER; Dave Steckl
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: CN1154259C; EP1183795B1; JP2003500892A; MXPA01011812A; JP4499301B2; KR20020010665A; EP1183795A1; CN1352833A; AU5128400A; DE60024814D1; KR100453474B1; EP1183795A4; US7085246B1; ES2254181T3; WO2000070792A1

Description

Bereich der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Verringerung des Energieverbrauchs in tragbaren Funkgeräten, wie beispielsweise Funktelefonen bzw. Funkfernsprechgeräten. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aktivieren eines Funktelefonempfängers in einem Spreizspektrum-Funktelefonsystem mit Vielfachzugriff.
Hintergrund der Erfindung
In einem Funktelefonsystem ist das tragbare Funktelefon für eine Funkkommunikation mit einer oder mehreren entfernten Basisstationen konfiguriert. Um Energie zu sparen und um die Batterielaufzeit des Funktelefons zu erhöhen, kann das Funktelefon in einem Slot-unterteilten Paging-Modus ("slotted paging mode") arbeiten. Während dem Betrieb im Slot-unterteilten Paging-Modus überwacht ein Funktelefon einen Paging-Kanal nicht kontinuierlich. Das Funktelefon überwacht den Paging-Kanal nur zu bestimmten Zeiten. Während der Zeiten, zu denen das Funktelefon den Paging-Kanal nicht überwacht, "schläft" das Funktelefon in einem Niederleistungsmodus, in dem bestimmte Funktelefonschaltungen abgeschaltet werden, wodurch der Energieverbrauch verringert wird.
Den Paging-Modus in Slots zu unterteilen ("to slot") ist für die Batterielaufzeit von tragbaren Funktelefonen entscheidend. Folglich ist das Ziel des Betriebs im Slot-unterteilten Paging-Modus, die Einschaltzeit des Funkgerätes auf ein Minimum zu verringern und während Schlafphasen soviel vom Funktelefon wie möglich abzuschalten.
Beim Hochfahren aus einer Schlafphase, oder allgemeiner, wenn der Funktelefonempfänger aktiviert wird, muss das Funktelefon eine RF-Verbindung (RF = "radio frequency"/Funkfrequenz) mit einer Basisstation eines Funktelefonsystem akquirieren. Verbindungsakquisition und Synchronisation sowie andere Vorgänge, wie beispielsweise Kommunikationsprotokolle sind in einer Luftschnittstellen-Spezifikation definiert. Ein Beispiel einer solchen Spezifikation ist der TIA/EIA-Interim-Standard IS-95 (TIA/EIA = "Telecommunications Industry Association/Electronic Industry Association") "Mobile Station-Base Station Compatability Standard for Dual-Mode Wide-Band Spread Spectrum Cellular System" (IS-95). IS-95 definiert ein DS-CDMA- oder CDMA-Funktelefonsystem (DS-CDMA = "direct sequence code division multiple access"/Direktsequenz-Codemultiplexzugriff). Andere Luftschnittstellen-Spezifikationen existieren für WLL-Funktelefonsysteme (WLL = "wireless local loop") und neue Luftschnittstellen-Spezifikationen sind für fortgeschrittene Breitband-Spreizspektrum-Funktelefonsysteme (allgemein als Zellulärtelefonsysteme der dritten Generation bezeichnet) in Vorbereitung.
Für ein Funktelefon ist ein Teil des Prozesses zum Aquirieren einer RF-Verbindung mit einer Basisstation jener, dass das Funktelefon ein geeignetes, von einer Basisstation übertragenes Signal findet und dann zum übertragenen Signal synchronisiert. Eine Synchronisation zum übertragenen Signal ist dahingehend erforderlich, ob das CDMA-System synchron (z.B. alle Basisstationen sind auf eine gemeinsame Zeitreferenz synchronisiert) oder umgekehrt asynchron (z.B. alle Basisstationen sind nicht auf eine gemeinsame Zeitreferenz synchronisiert) ist.
Beispielsweise beinhaltet im IS-95-System die Synchronisation eines Funktelefons mit einer Basisstation, dass das Funktelefon eine lokale PN-Sequenz (PN = "pseudo-random noise"/pseudozufälliges Rauschen) erzeugt und die PN-Sequenz mit der System-PN-Sequenz ausrichtet. Dies wird über die Akquisition eines Pilotsignals verwirklicht, welches durch die Basisstation übertragen wird. Das Funktelefon enthält einen Sequenzgenerator, um die PN-Sequenz zu erzeugen. Das Funktelefon verwendet einen Suchempfänger oder einen anderen Mechanismus, um die lokal erzeugte PN-Sequenz mit der PN-Sequenz des durch die Basisstation übertragenen Pilotsignals auszurichten. Wenn das Pilotsignal einmal akquiriert wurde, akquiriert das Funktelefon ein Synchronisationssignal und ein Paging-Signal und das Funktelefon kann dann Verkehrskanäle korrekt demodulieren und eine Vollduplexverbindung mit der Basisstation herstellen.
Im Slot-unterteilten Paging-Modus prüft ein Funktelefon periodisch nach Mitteilungen von einer Basisstation. Das Funktelefon muss alle T Sekunden einen oder mehrere Datenrahmen dekodieren. Beispielsweise wird in dem IS-95-CDMA-System T so berechnet, dass er T = 1,28·2¹ Sekunden ergibt, wobei i typischerweise auf 0 oder 1 gesetzt wird. Um die Funktelefonlaufzeit zu verlängern, wird ein Teil der Schaltungen des Funktelefons zwischen den Slot-unterteilten Paging-Mitteilungen in einen Schlafmodus versetzt (z.B. ein Taktsignal wird von der Schaltung abgekoppelt ("gated off"), welche in den Schlafmodus versetzt werden soll).
1 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm, welches die Aktivierung des Funktelefons vom Stand der Technik darstellt, während es im Slot-unterteilten Paging-Modus arbeitet. Die PN-Sequenzzeitsteuerung ist auf der Zeitachse 400 dargestellt und das entsprechende Funktelefonereignis ist auf der Zeitachse 401 dargestellt.
Die Zeitachse 400 zeigt, dass eine PN-Zyklusgrenze ("PN roll boundary") bei Zeitpunkt 404 auftritt. In Spreizspektrumsystemen hat die PN-Sequenz gewöhnlich eine endliche Länge, die sich nach dem Durchlaufen einer ganzen Sequenz wiederholt, wobei die PN-Zyklusgrenze den Startpunkt der PN-Sequenz markiert. Beispielsweise tritt in dem IS-95-System die PN-Zyklusgrenze einmal alle 26,66 ms auf.
Die Zeitachse 400 zeigt ebenso, dass eine Rahmengrenze ("frame boundary") bei Zeitpunkt 406 auftritt. Im IS-95-System tritt die 80-Millisekunden-Rahmengrenze einmal alle 80 ms auf und wird mit der PN-Zyklusgrenze ausgerichtet. Eine Paging-Mitteilung beginnt bei einer 80-Millisekunden-Rahmengrenze.
Einige Funktelefonereignisse müssen vor der Rahmengrenze stattfinden, damit das Funktelefon eine Paging-Mitteilung demoduliert und dekodiert. Vor dem Zeitpunkt 402 ist das Funktelefon vom Stand der Technik in einem Schlafzustand, wobei ein Takt zur Empfängermodemschaltung abgekoppelt ist. Wenn das Funktelefon anfangs in den Schlafzustand eintritt, speichert der Mikroprozessor den aktuellen PN-Sequenzzustand. Das Funktelefon verbleibt dann für eine vorbestimmte Zeitdauer im Schlafzustand, und dann überwacht der Mikroprozessor die Schlafzeit, um einen Wachzustand zu erzeugen, wenn das Funktelefon aus dem Schlafmodus befördert wird.
Unmittelbar vor Zeitpunkt 402 programmiert der Mikroprozessor den Wachzustand an das Empfängermodem und legt ein Tanksignal wieder an das Empfängermodem an. Dieser Wachzustand repräsentiert eine beste Schätzung des Mikroprozessors des PN-Sequenzzustands wann das Funktelefon aus dem Schlafmodus befördert wird. Der Wachzustand wird danach in Echtzeit bei einem Bestreben, die PN-Sequenz zu verfolgen ("to track"), aktualisiert.
In Spreizspektrum-Funktelefonen vom Stand der Technik sind ungefähr 90% der Empfängermodemschaltungen zu diesem Zeitpunkt angekoppelt ("gated on") und eingeschaltet. Folglich sind innerhalb der Empfängermodemeinheit die Taktsignale an sämtliche Demodulationszweige, die Suchempfänger und zugehörige Zeitsteuerungsschaltungen angelegt.
Zum Zeitpunkt 402 tritt ein WECK-Ereignis ein und ein WECK-Impuls lädt identische Zustandsinformationen in den Suchempfänger und die Demodulationszweige, wodurch sie relativ zueinander synchronisiert werden. Die Suchereinheit sucht dann empfangene Signale bis ein geeigneter Hochener gie-Strahl gefunden ist. Sobald ein geeignetes Pilotsignal gefunden ist, wird die Zeitsteuerung des Suchempfängers und aller Demodulationszweige justiert ("slewed"), sodass deren Zeitsteuerung mit der PN-Sequenz zusammenpasst, die durch das Pilotsignal mitgeteilt wurde. Justieren ist ein Prozess, der ein Vorstellen, Verzögern oder Beibehalten der intern erzeugten PN-Sequenz relativ zur empfangenen PN-Sequenz beinhaltet. Dies errichtet eine Zeitreferenz.
In einem typischen CDMA-Funktelefon vom Stand der Technik, benötigt das Funktelefon ungefähr 30 ms, um ein Pilotsignal zu akquirieren und um den Suchempfänger und die Demodulationszweige auf die PN-Sequenz zu synchronisieren, wobei dies als Zeitdauer 410 markiert ist. Deshalb muss das WECK-Ereignis zumindest 30 ms vor dem SLAM-Ereignis eintreten, welches zur PN-Zyklusgrenze bei Zeitpunkt 404 auftreten soll. Da die Takte zur Sucher-Zeitsteuerungseinheit, der Zweig-Zeitsteuerungseinheit und der System-Zeitsteuerungseinheit ab dem WECK-Ereignis angekoppelt sind, werden die wichtigen Zeitsteuerungsverhältnisse zwischen ihnen dauernd beibehalten. Zusätzlich werden während dieser Zeitspanne von ungefähr 30 ms in etwa 90% der Empfängermodemschaltungen eingeschaltet, einschließlich aller Nicht-Suchempfängerschaltungen innerhalb des Empfängermodems.
Die Hardware von Funktelefonen vom Stand der Technik ist so konfiguriert, dass sie an der PN-Zyklusgrenze (z.B. bei Zeitpunkt 404) ein SLAM-Ereignis initiiert. Ein SLAM-Ereignis ist als Synchronisation der System-Zeitsteuerungseinheit des Funktelefon-Empfängermodems an die PN-Sequenz des Pilotsignals definiert. Die System-Zeitsteuerungseinheit steuert die Zeitsteuerung des gesamten Funktelefon- Empfängermodems und lenkt den Betrieb des Empfängermodems. Folglich lenkt für einen SLAM der Mikroprozessor die System-Zeitsteuerungseinheit des Empfängermodems, um auf die Zeitsteuerung der Modulationszweige und des Suchempfängers zu synchronisieren.
Das SLAM-Ereignis tritt bei Zeitpunkt 404 auf. Während der Zeitdauer 412 von 26,6 ms, sind 90% der Empfängermodemschaltungen aktiv. Bei Zeitpunkt 406 erzeugen die Demodulationszweige Ent-Interleave-Daten und dekodieren die Paging-Mitteilung. Das Empfängermodem stellt das Dekodieren der Paging-Mitteilung bei Zeitpunkt 408 fertig und die Zeit dafür beträgt typischerweise 35 ms, wie durch die Zeitdauer 414 markiert.
Zusätzlich zum Erwachen des Funktelefons zu vorbestimmten Zeiten während des Betriebs im Slot-unterteilten Paging-Modus, kann es für das Funktelefon auch erforderlich sein, aufzuwachen, um andere Ereignisse zu verarbeiten oder auf diese zu antworten, welche entweder synchron oder asynchron im Funktelefon auftreten. Ein Beispiel eines asynchronen Ereignisses ist eine Benutzereingabe, wie beispielsweise ein Tastendruck auf dem Tastenfeld des Funktelefons.
Somit ist ersichtlich, dass das Funktelefon vom Stand der Technik für den Betrieb im Slot-unterteilten Paging-Modus ineffizient ist. Ein verringerter Energieverbrauch des Funktelefons ist ein wesentliches Leistungsziel. Der verringerte Energieverbrauch erhöht die Batterielaufzeit des Funktelefons, wodurch der Zeitbetrag erhöht werden kann, denn das Funktelefon ohne erneutes Aufladen der Batterie betrieben werden kann. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung, die in einem Spreizspektrum-Funktelefon während dem Betrieb im Slot-unterteilten Paging-Modus effizient und schnell sind. Es besteht ein weiterer Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zum effizienten Aktivieren eines Spreizspektrum-Funktelefons als Antwort auf synchrone und asynchrone Ereignisse (z.B. Anfangsaktivierung des Funktelefons).
Zusätzlich muss der Suchempfänger während einem Anfangsakquisitionsmodus Spreizspektrumsignale mit ausreichender Energie lokalisieren. Ein Anfangsakquisitionsmodus ist beispielsweise, wenn ein Funktelefon anfangs eingeschaltet wird und eine Anfangs-PN-Sequenzzeitsteuerung erlangen muss. In gegenwärtigen Funktelefonen beschweren sich die Benutzer über lange Akquisitionszeiten (z.B. eine lange Wartezeit bis ein Benutzer das Funktelefon nach dem Einschalten des Funktelefons benutzen kann).
Selbst nachdem der Suchempfänger die Anfangs-PN-Sequenzzeitsteuerung durch Finden zumindest eines Pilotsignalstrahles mit geeigneter Signalstärke bestimmt hat, muss der Suchempfänger dauernd nach neuen Signalen suchen, da Multiplexbedingungen, Fadingbedingungen und der Ort des Funktelefons sich ständig verändern. Tatsächlich kann ein hoher Prozentsatz von fallen gelassenen Anrufen auftreten, weil die zur Verfügung stehenden Pilotsignale sich so schnell verändern, dass der Suchempfänger des Funktelefons den Veränderungen nicht so schnell folgen kann.
Schließlich könnten neue Systemanforderungen etwas erfordern, was als mobile, assistierte, harte Anrufübergabe (MAHHO) bezeichnet wird. Dies erfordert, dass das Funktelefon eine Kommunikationsverbindung mit einer ersten Basisstation abbricht, sich auf eine andere Frequenz einstellt, nach Pilotsignalen sucht, zur Originalfrequenz zurückkehrt und dann die Kommunikationsverbindungen mit der ersten Basisstation wieder aufbaut. Je schneller dies durchgeführt werden kann, desto robuster wird das MAHHO sein. Somit besteht ein Bedarf nach einer Verringerung der erforderlichen Zeit zum Akquirieren eines geeigneten Pilotsignals mit ausreichender Energie, eine Minimierung des Stromsverbrauchs des Funktelefons, einer Verringerung der durch den Mikroprozessor erforderten Interaktion beim Suchen und Akquirieren des Pilotsignals und eine Erhöhung der Flexibilität des Suchempfängers für ein MAHHO.
Die folgenden Dokumente beschreiben Synchronisationstechniken, die für die vorliegende Erfindung relevant sind.
Französische Patentanmeldung FR-A-2722045;
US-Patentnummer US-A-5790589;
UK-Patentanmeldung Nr. GB-A-2315647; und
PCT-Patentanmeldung Nr. WO 96/41432.
UK-Patentanmeldung Nr. GB-A-2315647 beschreibt eine Code-Akquisitionsschaltung zum Akquirieren einer Code-Synchronisation zwischen einem n-Chip-Spreizcode eines empfangen Spreizspektrum-Funksignals und einem n-Chip-Lokalreferenzcode, der durch einen Codegenerator innerhalb eines Empfängers erzeugt wird. Die Code-Akquisitionsschaltung hat eine variable Verzögerung und arbeitet so, dass sie eine Verzögerungsverschiebung in das empfangene Funksignal einbringt. Ein Korrelator wird zum Korrelieren von n-Chips des lokalen Referenzcodes mit n-Abtastwerte des empfangen Signals und Erzeugen eines Korrelationssignal betrieben, welches für ein Ergebnis der Korrelation repräsentativ ist. Ein Code-Akquisitionscontroller arbeitet in Kombination mit dem Korrelationssignal, um die Verzögerungsverschiebung für zumindest eine Korrelation beizubehalten und um danach die Verzögerungsverschiebung so zu verändern, dass die Verzögerungsverschiebung ein Bruchteil einer Chip-Zeitspanne ist. Die variable Verzögerung wird durch einen Zufallszahlengenerator gesteuert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Zeitdiagramm vom Stand der Technik, welches darstellt, wie ein Spreizspektrum-Funktelefon von Stand der Technik von einem Leerlaufmodus erwacht, um eine Slot-unterteilte Paging-Mitteilung zu dekodieren;
2 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur drahtlosen Kommunikation, welches ein Funktelefon miteinbindet;
3 ist ein Blockdiagramm eines Suchempfängers zur Verwendung im Funktelefon des Kommunikationssystems aus 2;
4 ist ein Zeitdiagramm, welches die Aktivierung des Funktelefons aus 2 darstellt;
5 ist ein Blockdiagramm, welches die Interaktion verschiedener Zeitsteuerungselemente innerhalb des Empfängermodems des Funktelefons aus 2 veranschaulicht;
6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Aktivieren des Funktelefons aus 2 veranschaulicht, welches in einem Slot-unterteilten Paging-Modus arbeitet; und
7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren veranschaulicht, das in einem Zwischenakzeptanzmodus arbeitet.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
2 stellt ein Kommunikationssystem 100 dar, welches eine Vielzahl an Basisstationen enthält, wie beispielsweise eine Basisstation 102, die für Funkkommunikation mit einer oder mehreren Mobilstationen, wie beispielsweise einem Funktelefon 104, konfiguriert ist. Das Funktelefon 104 ist zum Empfangen und Übertragen von Spreizspektrumsignalen konfiguriert, um mit der Vielzahl an Basisstationen, einschließlich der Basisstation 102, zu kommunizieren.
Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel arbeitet das Kommunikationssystem 100 als ein DS-CDMA-System (DS-CDMA = "direct sequence code division multiple access"/Direktsequenz-Codemultiplexzugriff). Ein Beispiel solche eines Systems ist im TIA/EIA-Interimstandard IS-95, "Mobile Station Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" umrissen, welches bei 800 MHz arbeitet. Alternativ könnte das Kommunikationssystem 100 entsprechend mit anderen DS-CDMA-Systemen oder frequenzspringenden Spreizspektrumsystemen arbeiten.
Die Basisstation 102 überträgt mannigfaltige Spreizspektrumsignale zum Funktelefon 104, wie beispielsweise ein Informationssignal auf einem Verkehrskanal. Die Symbole, welche das Informationssignal umfasst, werden unter Verwendung eines Walsh-Codes in einem Prozess kodiert, der als Walsh-Überdeckung ("Walsh covering") bekannt ist. Jeder Mobilstation, wie beispielsweise im Funktelefon 104, wird ein einzigartiger Walsh-Code zugeordnet, so dass die Verkehrs kanalübertragung zu jeder Mobilstation orthogonal zur Verkehrskanalübertragung zu jeder anderen Mobilstation ist.
Zusätzlich zu den Verkehrskanälen sendet die Basisstation 104 andere Signale, wie beispielsweise ein Pilotsignal über einen Pilotkanal, ein Synchronisationssignal über einen Synchronisationskanal und ein Paging-Signal über einen Paging-Kanal. Der Pilotkanal wird gemeinsam durch alle in Reichweite befindlichen Mobilstationen empfangen und vom Funktelefon 104 zum Identifizieren der Anwesenheit eines CDMA-Systems, einer anfänglichen Systemakquisition, einer Leerlaufmodus-Übergabe, einer Identifikation von anfänglichen und verzögerten Strahlen, kommunizierender und interferierender Basisstationen und für eine kohärente Demodulation der Synchronisation, des Paging-Vorgangs und der Verkehrskanäle verwendet. Der Synchronisationskanal wird für die Synchronisation der Zeitsteuerung der Mobilstation mit der Zeitsteuerung der Basisstation verwendet. Der Paging-Kanal wird zum Senden von Paging-Informationen von der Basisstation 102 an die Mobilstationen, einschließlich des Funktelefons 104, verwendet.
In alternativen Ausführungsbeispielen umfassen die Pilotsignale mehrere Pilotsignale, die über eine Vielzahl an Kanälen übertragen werden. Einige der Pilotsignale können beispielsweise für die Anfangsakquisition und Signalstärkenbestimmung verwendet werden. Andere der Pilotsignale können zum Speichern von Gruppeninformationen, wie beispielsweise einer Gruppe von Basisstationsidentitäten, verwendet werden.
Zusätzlich zur Walsh-Überdeckung werden alle durch die Basisstation übertragenen Kanäle unter Verwendung einer PN-Sequenz (PN = "pseudo random noise"/pseudozufälliges Rau schen) gespreizt. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden die Basisstationen 102 und alle Basisstationen im Kommunikationssystem 100 einzigartig unter Verwendung einer einzigartigen Startphase für die PN-Sequenz des Pilotkanals identifiziert, die auch als Startzeit oder Phasenverschiebung bezeichnet wird. Die PN-Sequenz hat eine Länge von 2¹⁵ Chips, die mit einer Chiprate von 1,2288 Mega-Chips pro Sekunde erzeugt werden, und die PN-Sequenz wiederholt sich ungefähr alle 26,66 Millisekunden (ms). Die minimal Zulässige Zeitseparation ist 64 Chips, was insgesamt 512 verschiedene PN-Code-Phasenzuordnungen erlaubt. Der gespreizte Pilotkanal moduliert eine RF-Trägerfrequenz (RF = "radio frequency"/Funkfrequenz) und wird an alle Mobilstationen einschließlich des Funktelefons 104 in einem geographischen Bereich, der von der Basisstation 102 bedient wird, übertragen. Die PN-Sequenz kann komplexer Natur sein, umfassend sowohl I- als auch Q-Komponenten (I = "in-phase"/in Phase; Q = "quadrature"/Quadratur).
In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Basisstationen zueinander asynchron, was bedeutet, dass keine gemeinsame Zeitreferenz existiert, die alle der Basisstationen miteinander synchronisiert. Das Pilotsignal, welches von einer Basisstation übertragen wird, ist folglich nicht zu Pilotsignalen synchronisiert, die von einer anderen Basisstation übertragen werden. Das Funktelefon 104 umfasst eine Antenne, einen analogen Eingang 108, eine Mikroprozessor-, Logik- und Steuerschaltung 116, einen Empfangspfad und einen Übertragungspfad. Der Empfangspfad enthält einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 110 und ein Empfängermodem 111; der Übertragungspfad enthält einen Digital-Analog-Wandler 120 und Übertragungspfadschaltungen 118. Das Emp fängermodem 111 enthält einen RAKE-Empfänger 112, ein Suchempfänger 114, eine Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140, eine Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 und eine System-Zeitsteuerungseinheit 146.
Die Antenne 106 empfängt RF-Signale von der Basisstation 102 und von anderen Basisstationen in der Umgebung. Einige der empfangenen RF-Signale sind Strahlen in direkter Sichtweite, die durch die Basisstation übertragen werden. Andere empfangene RF-Signale sind reflektierte Strahlen oder Mehrweg-Strahlen und sind deshalb gegenüber Strahlen in Sichtweite zeitverzögert.
Empfangene RF-Signale werden durch die Antenne 106 in elektrische Signale umgewandelt und dem analogen Eingang 108 bereitgestellt. Der analoge Eingang 108 führt Funktionen wie beispielsweise Filtern, automatische Verstärkungssteuerung und Umwandlung der Signale in Basisbandsignale aus. Die analogen Basisbandsignale werden dann dem ADC 110 bereitgestellt, welcher diese in Ströme an digitalen Daten zur weiteren Verarbeitung umwandelt.
Der RAKE-Empfänger 112 enthält eine Vielzahl an Demodulationszweigen, einschließlich eines ersten Demodulationszweiges 122, eines zweiten Demodulationszweiges 124, eines dritten Demodulationszweiges 16 und eines vierten Demodulationszweiges 128. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiele enthält der RAKE-Empfänger 112 vier Demodulationszweige. Jedoch könnte auch eine andere Anzahl an Demodulationszweigen, einschließlich nur eines einzigen Demodulationszweigs, verwendet werden. Die Demodulationszweige sind vom herkömmlichen Entwurf modifiziert, um die Aktivierungszeit und -leistung zu minimieren; die weitere Erklärung dazu erfolgt in Verbindung mit 2 bis 6.
Die Mikroprozessor-, Logik- und Steuerschaltung 116 enthält einen Mikroprozessor 117 und einen Taktgeber 134. Der Taktgeber 134 steuert die Zeitsteuerung des Funktelefons 104. Die Mikroprozessor-, Logik- und Steuerschaltung 116 ist an andere Elemente des Funktelefons 104 gekoppelt, aber solche Verbindungen sind in 1 nicht dargestellt, um die Zeichnung nicht unnötigerweise zu verkomplizieren.
Im Allgemeinen erfasst der Suchempfänger 114 innerhalb des Empfängermodems 110 Pilotsignale, die durch das Funktelefon 104 von der Vielzahl an Basisstationen, einschließlich der Basisstation 102, empfangen werden. Der Suchempfänger 114 entspreizt die Pilotsignale unter Verwendung eines Korrelators mit PN-Codes, die in dem Funktelefon 104 erzeugt werden. Nach diesem Entspreizen, werden die Signalwerte für jede Chip-Zeitspanne über ein vorab ausgewähltes Zeitintervall akkumuliert. Dies liefert eine kohärente Summe an Chip-Werten. Diese Summe wird mit einem Schwellenwertpegel verglichen. Summen, welche den Schwellenwertpegel übersteigen, zeigen im Allgemeinen einen geeigneten Pilotsignalstrahl an, der für die Pilotsignal-Zeitsteuerungssynchronisation verwendet werden kann.
Bezug nehmend auf 3 enthält der Suchempfänger 114 ein Abtastwert-Puffersystem 200, einen mit dem Abtastwert-Puffersystem gekoppelten Zweiphasen-Korrelator 202, einen mit dem Zweiphasen-Korrelator 202 gekoppelten Energieberechner 204, einen mit dem Energieberechner 204 gekoppelten Energie-Nachprozessor 206, einen an den Energie-Nachprozessor 206 gekoppelten Sucher-Ausgabepuffer 208 und ein an den Zweiphasen-Korrelator 202 gekoppeltes PN-Generatorsystem 210. Das Abtastwert-Puffersystem 200 enthält eine an einen Empfänger-Abtastwertpuffer 204 gekoppel te Verzögerungsschaltug 202, einen an den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 gekoppelten Adressgenerator 226 und einen an den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 gekoppelten Multiplexer 238. Der Zweiphasen-Korrelator 202 enthält einen ersten Entspreizer 262, der an einen ersten Akkumulator 274 gekoppelt ist, und einen zweiten Entspreizer 264, der an einen zweiten Akkumulator 276 gekoppelt ist. Der Energieberechner 204 umfasst eine an einen Multiplexer 290 gekoppelte Latch- und Skalierschaltung 284, eine an den Multiplexer 290 gekoppelte Quadrierschaltung 294 und eine an die Quadrierschaltung 294 gekoppelte Akkumulatorschaltung 298.
Das PN-Generatorsystem 210 enthält ein an einen Echtzeit-PN-Generator 370 gekoppeltes PN-Sequenz-Wachzustandsregister 360, einen an den Echtzeit-PN-Generator gekoppeltes Anfangs-PN-Zustandsregister 318, einen an das Anfangs-PN-Zustandsregister 318 gekoppelten Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372, einen an den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 gekoppeltes Maskenregister 336 und ein an den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 gekoppeltes Folge-PN-Zustandsregister 340.
Der Echtzeit-PN-Generator 370 enthält einen Echtzeit-Linearsequenzgenerator (LSG) 310, der an einen Echtzeit-PNR-Zähler 312 (PNR = "PN roll"/PN-Zyklus) und einen Echtzeit-Positionszähler 314 gekoppelt ist. Der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 enthält einen Hochgeschwindigkeits-LSG 322, der an den Hochgeschwindigkeits-PNR-Zähler 324 und einen Hochgeschwindigkeits-Zellenzähler 326 gekoppelt ist. Die Schaltungen innerhalb des Echtzeit-PN-Generators 370 und des Hochgeschwindigkeits-PN-Generators 372 umfassen allgemein Flip-Flops.
Ein CDMA-Funktelefon, welches in einem Slotunterteilten Paging-Modus betreibbar ist, enthält somit einen Suchempfänger, der periodisch aktiviert wird, ein Pilotsignal mit geeigneter Signalstärke zu finden, wobei der Suchempfänger auf eine PN-Sequenzzeitsteuerung (PN = "pseudo random noise"/pseudozufälliges Rauschen) des Pilotsignals nach jeder periodischen Aktivierung des Suchempfängers. Das Funktelefon enthält ebenso zumindest einen Demodulationszweig, der an den Suchempfänger gekoppelt ist und eine Steuerschaltung, um den zumindest einen Demodulationszweig im Wesentlichen nach jeder periodischen Aktivierung des Suchempfängers periodisch zu aktivieren und den zumindest einen Demodulationszweig zu lenken, um ihn bezüglich der PN-Sequenzzeitsteuerung des Pilotsignals nach jeder periodischen Synchronisation des Suchempfängers zu synchronisieren. Die Steuerschaltung umfasst einen Mikroprozessor. Das Funktelefon enthält des Weiteren eine System-Zeitsteuerungseinheit, die an den zumindest einen Demodulationszweig gekoppelt ist, und der Mikroprozessor aktiviert periodisch, im Wesentlichen nach jeder periodischen Aktivierung des Suchempfängers, die System-Zeitsteuerungseinheit und lenkt die System-Zeitsteuerungseinheit, um sie bezüglich der PN-Sequenzzeitsteuerung des Pilotsignals nach jeder periodischen Synchronisation des zumindest einen Demodulationszweigs zu synchronisieren.
Eine Beschreibung wie das Empfängermodem 111 (2) und der Suchempfänger 114 (2 und 3) während dem Betrieb im Slot-unterteilten Paging-Modus aus einem Schlafzustand aktiviert wird, wird nachfolgend in Verbindung mit dem Zeitdiagramm aus 4 und dem Flussdiagramm aus 6 beschrieben. In 4 ist die PN-Sequenzzeitsteuerung auf der Zeitachse 500 dargestellt und das entsprechende Ereignis des Funktelefons 104 ist auf der Zeitachse 502 dargestellt. Die Zeitachse 500 zeigt, dass bei Zeitpunkt 506 eine vorbestimmte PN-Chip-Grenze auftritt und bei Zeitpunkt 508 eine Rahmengrenze auftritt.
Zusätzlich zur PN-Zyklusgrenze der PN-Sequenz, wie durch den Zellulärsystemstandard definiert, gibt es eine andere Bezeichnung, die als vorbestimmte PN-Chip-Grenze bezeichnet wird. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die vorbestimmte Chip-Grenze so gewählt, dass sie beim 512-ten Chip der PN-Sequenz auftritt und wird somit als 512-Chip-Grenze bezeichnet; die 512-Chip-Grenze ist mit der PN-Zyklus-Grenze ausgerichtet. Im IS-95-System ist die übertragene Chiprate 1,2288 MHz, so dass die 512-Chip-Grenze alle 0,4166 ms auftritt. Ebenso können andere vorbestimmte Chip-Grenzen verwendet werden. Im IS-95-System tritt die Rahmengrenze alle 80 ms auf (z.B. ist dies wenn das Funktelefon aufwachen muss, um eine Paging-Mitteilung zu empfangen) und die Rahmengrenze wird mit der PN-Zyklusgrenze ausgerichtet.
Ein Verfahren zum Betreiben des Funktelefons 104 im Slot-unterteilten Paging-Modus beginnt bei Block 600. Das Funktelefon tritt bei Block 602 in einen Schlafzustand ein.
Bei Block 604 vermerkt der Mikroprozessor 117 (2) den aktuellen PN-Sequenzzustand und speichert den aktuellen PN-Sequenzzustand in einem Register als einen PN-Sequenz-Schlafzustand. Während das Funktelefon schläft (z.B. vor dem Zeitpunkt 504 aus 4), werden Taktsignale zu Teilen des Empfängermodems 111 (2) abgekoppelt, um solche Teile zu deaktivieren, wodurch der Energieverbrauch verrin gert wird. Beispielsweise werden während dem Schlafzustand die Taktsignale zum RAKE-Empfänger 112, zum Suchempfänger 114, zur Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140, zur Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 und zur System-Zeitsteuerungseinheit 146 abgekoppelt.
Das Funktelefon 104 verbleibt für eine vorbestimmte Zeitspanne im Schlafzustand und der Mikroprozessor 117 überwacht bei Block 606 (6) diese Zeit. Der Mikroprozessor 117 kann den Taktgeber 134 verwenden, um die Leerlaufzeit zu überwachen; alternativ kann ein anderer Taktgeber (nicht dargestellt) verwendet werden, welcher nicht in den Schlafzustand versetzt wird. Beispielsweise kann ein gegenüber dem Mikroprozessor 117 externer Taktgeber verwendet werden. Vor dem Zeitpunkt 504 (4) verwendet der Mikroprozessor 117 sowohl den PN-Schlafzustand als auch die Zeit, über die das Funktelefon 104 schläft, um bei Block 608 (6) einen PN-Frequenz-Wachzustand in das PN-Sequenz-Wachzustandsregister 360 (3) zu programmieren.
Bei Zeitpunkt 504 (4), findet ein WECK-Ereignis statt, was folglich mannigfaltige Aktionen des Empfängermodems 111 (2) initiiert. Zumindest ein Teil der Schaltungen des Empfängermodems 111, wie beispielsweise der Suchempfänger 114 und die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142, wird bei Block 610 (6) aktiviert, indem ein Taktsignal an das Empfängermodem 111 (2) angelegt wird. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 vom Suchempfänger 114 umfasst und wird somit als Teil des Suchempfängers 114 betrachtet. Schaltungen innerhalb des Empfängermodems 111 außer dem Suchempfänger 114 und der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 bleiben jedoch abgekoppelt. Beispielsweise bleibt der RAKE- Empfänger 112, die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 und die System-Zeitsteuerungseinheit 146 anfangs inaktiv.
Um einen Teil des Empfängermodems 111 zu aktivieren, wird ein Chip-Taktsignal über den Eingang 306 (3) an den Echtzeit-PN-Generator 370 (3) angelegt, um den Echtzeit-PN-Generator 370 zu aktivieren. Das Chip-Taktsignal arbeitet auf der PN-Chip-Geschwindigkeit und kann ihren Ursprung in jeder geeigneten Quelle haben, wie beispielsweise dem Taktgeber 134 der Mikroprozessor-, Logik- und Steuerschaltung 116. Zusätzlich wird die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 durch Anlegen eines 8×-Taktsignales aktiviert. Die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 enthält eine Steuerschaltung, einen Register und einen Zähler, um die Zeitsteuerung des Echtzeit-PN-Generators 370 zu konfigurieren und zu koordinieren. Der Zähler innerhalb der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 zählt mit einer Geschwindigkeit, welche acht mal schneller als das Echtzeit-Chip-Taktsignal ist und sorgt somit für eine hochauflösende Verfolgung der PN-Sequenz. In Summe sind zum Zeitpunkt 504 nur ungefähr 20% der Schaltungen des Empfängermodems 111 aktiviert. Dies wird als ein Niederleistungs-Zwischenmodus ausgewiesen.
Nach dem Aktivieren zumindest eines Teils des Suchempfängers 114, muss der Suchempfänger ein übertragenes Signal akquirieren, wobei im veranschaulichten Ausführungsbeispiel das übertragene Signal zumindest ein Pilotsignal umfasst. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das übertragene Signal mehrere Pilotsignale auf mehr als einem Kanal umfassen und die Pilotsignale auf diesen Kanälen können Codemultiplex- oder Zeitmultiplex-unterteilt sein.
Als Teil des WECK-Ereignisses ermöglicht der Mikroprozessor 117 bei Block 612 (6) einen WECK-Impuls und bei Block 614 wird der PN-Sequenz-Wachzustand vom PN-Sequenz-Wachzustandsregister 306 (3) gelesen und in den Echtzeit-PN-Generator 370 geladen, um eine Zeitreferenz zu errichten. Diese Wachzustandsinformation enthält den 15-Bit-Zustand, der in-Phasen- und Quadraturphasen-PN-Sequenz, welche in den Echtzeit-LSG 310 (3) geladen wird. Der Wachzustand enthält auch den 15-Bit-Zustand des Echtzeit-PN-Zustandszählers 312 (3). Der PN-Zykluszähler 312 enthält die Anzahl an Chips und die Anzahl an Symbolen seit der letzten PN-Zyklusgrenze, um die gegenwärtige Position innerhalb der PN-Sequenz anzuzeigen. Diese Zykluszählerinformation ist wichtig für das Erreichen des hochauflösenden SLAM, der bei Zeitpunkt 506 (4) auftritt.
Bei Block 616 (6) veranlasst der WECK-Impuls auch, dass der Echtzeit-Positionszähler 314 (3) auf einen Anfangswert (z.B. Zustand) initialisiert wird. Der Echtzeit-Positionszähler 314 wird in einem späteren Stadium der Aktivierung verwendet und verändert den Zustand, wannimmer der Echtzeit-PN-Generator 370 justiert wird. Wenn beispielsweise der Echtzeit-PN-Generator 370 um 4 Chips justiert ("slewed") wird, verfolgt der Echtzeit-Positionszähler 314 dies. Die Justiersteuerung wird an Leitung 308 angelegt und der Zustand oder Wert des Echtzeit-Positionszählers 314 wird konstant gehalten, wenn der Echtzeit-PN-Generator 307 nicht justiert wird.
Bei Block 618 (6) beginnt der Echtzeit-PN-Generator 370 eine PN-Sequenz mit einer ersten Rate zu erzeugen, die im Wesentlichen äquivalent zur Rate des Chip-Taktsignals ist, welches am Eingang 306 anliegt. Die erste Rate ist im Wesentlichen äquivalent zur Chiprate des empfangenen Signals. Das Chip-Taktsignal repräsentiert eine erste Rate im Sinne einer Betriebsgeschwindigkeit des Empfängermodems 111. Folglich erhöht der Echtzeit-LSG 316 den PN-Sequenz-Echtzeitzustand mit der Chiprate, um I- und Q-Abtastwerte der PN-Sequenz zu jeder Taktfolge zu erzeugen und bei Block 620 (6) wird der Echtzeit-PN-Zykluszähler 312 mit der ersten Rate für jede Taktfolge erhöht. Diese PN-Sequenzerzeugung repräsentiert eine Anfangsschätzung der Position der empfangenen PN-Sequenz.
Der Suchempfänger 114 (2 und 3) erfasst dann ein Pilotsignal, um die Systemzeitsteuerung zu akquirieren. Bei Block 622 (6) empfängt der ADC 110 (2) ein übertragenes Analogsignal vom analogen Eingang 118 während der PN-Generator 370 die PN-Sequenz erzeugt, und wandelt das Analogsignal in digitale Abtastwerte um, die an einen I-Eingang 212 (I = "in-phase"/in Phase) und einen Q-Eingang 214 (Q = "quadrature-phase"/Quadraturphase) (3) angelegt werden. Eine verzögerte Version der digitalen Abtastwerte, welche die um eine halbe Chip-Zeitspanne verzögerten, digitalen Abtastwerte umfasst, wird durch die Verzögerungsschaltung 220 erzeugt.
Bei Block 624 (6) werden die digitalen Abtastwerte und die verzögerte Version der digitalen Abtastwerte im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 gespeichert. Die verzögerte Version wird so erzeugt, dass zwei Energien mit einer halben Chipzeit-Separation gleichzeitig während der Hochgeschwindigkeits-Pilotsignalsuche berechnet werden können und zwar nachfolgend dazu, dass der Empfänger-Abtastwertpuffer 230 mit Abtastwerten gefühlt wird. Wenn keine Doppel-Hardware im Suchempfänger 114 enthalten ist (z.B. nur ein Korrelator anstatt der zwei Korrelatoren, die hier im Zweiphasen-Korrelator 202 dargestellt sind) dann mag es nicht erforderlich sein, eine verzögerte Version der ankommenden Abtastwerte zu erzeugen. Wenn alternativ mehrere Korrelatoren im Suchempfänger 114 enthalten sind, mag es erforderlich sein, dass mehrere verzögerte Versionen erzeugt werden. Da die verzögerten Versionen im Wesentlichen gleichzeitig zum Empfang der digitalen Abtastwerte erzeugt werden, tritt die Erfassung der digitalen Abtastwerte des Pilotsignals mit im Wesentlichen zweifacher Chiprate auf.
Ein Adressgenerator 226 instruiert den Empfänger-Abtastwertpuffer 230, wohin jedes der digitalen Abtastwerte und die verzögerten Versionen der digitalen Abtastwerte zu schreiben sind (und später, wohin die gespeicherten Daten einzulesen sind). Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel betragen die empfangenen digitalen I- und Q-Abtastwerte je vier Bit, was acht Bits für ein einzelnes I-Q-Abtastwertpaar bereithält; die verzögerte Version hat weitere acht Bits. Das kombinierte I-Q-Paar und die verzögerte Version umfasst sechzehn Bits, so dass die Breite des Empfänger-Abtastwertpuffers 230 sechzehn Bits aufweist. Es gibt Speicherstellen für 1024 Sechzehn-Bit-Abtastwerte. Auch andere Speicherkonfigurationen und Bit-Strukturen können verwendet werden. Zwei verschiedene Taktsignale werden an den Multiplexer 238 angelegt. Das Chip-Taktsignal, welches bei Echtzeit arbeitet, wird an den ersten Eingang 232 angelegt und ein Hochgeschwindigkeits-Taktsignal wird an den zweiten Eingang 234 angelegt. Das Hochgeschwindigkeits-Taktsignal arbeitet mit einer schnelleren Geschwindigkeit als das Chip-Taktsignal. Die Taktsignale werden durch Anlegen eines Steuersignals an den Steuereingang 236 ausge wählt. Während der Empfänger-Abtastwertpuffer 230 digitale Abtastwerte lädt, wird das Chip-Taktsignal an dem Multiplexer 238 ausgewählt. Folglich werden die digitalen Abtastwerte mit Echtzeit-Taktgeschwindigkeit in den Puffer geladen, aber da die verzögerten Versionen im Wesentlichen gleichzeitig zum Empfang der digitalen Abtastwerte erzeugt werden, tritt die Erfassung und die Speicherung der digitalen Abtastwerte des Pilotsignals mit im Wesentlichen zweifacher Chiprate auf.
Die Abtastwerte, welche im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 gespeichert sind, repräsentieren die Pilotsignale, welche durch den Suchempfänger 114 empfangen werden. Das Signal kann direkt empfangene Pilotsignale und/oder Mehrweg-Stahlen enthalten. Der Empfänger-Abtastwertpuffer 230 stellt somit einen Puffer zum Speichern einer Vielzahl an Abtastwerten des empfangenen Signals bereit.
Wenn die allerersten I- und Q-Abtastwerte in den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 geschrieben werden, wird der PN-Zustand des Echtzeit-PN-Generators 370 zu diesem Zeitpunkt vermerkt und in den Anfangs-PN-Zustandsregister 318 geladen. Dies wird anzeigen, wie die gespeicherten Abtastwerte zur PN-Sequenz in Beziehung stehen, welche durch den Echtzeit-PN-Generator 370 erzeugt wird.
Nach dem Erfassen eines Pilotsignals wird der Echtzeit-PN-Generator 370 und folglich der Suchempfänger 114 auf eine PN-Sequenzzeitsteuerung synchronisiert, die zumindest zu einem Teil des erfassten Pilotsignals in Beziehung steht. Somit wird während der Zeitdauer 512 (4) aber nachdem der Empfänger-Abtastwertpuffer 230 (3) gefüllt ist, eine Hochgeschwindigkeitssuche durchgeführt, um die gespeicherten Abtastwerte nach einem geeigneten Pilotsignal abzusuchen (z.B. nach einem Pilotsignal, welches eine Korrelationsenergie oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes erzeugt). Für eine Hochgeschwindigkeitssuche arbeitet im Wesentlichen die gesamte Schaltung des Suchempfängers 114 (2 und 3), außer dem Echtzeit-PN-Generator 370, mit der Hochgeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Taktsignals (zur Übersichtlichkeit der Figur ist das Hochgeschwindigkeits-Taktsignal so dargestellt, dass es nur an den zweiten Multiplexereingang 234, einen Hochgeschwindigkeits-Takteingang 278 des zweiten Akkumulatoreingangs 278 und den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 am Eingang 328 angelegt ist). Folglich wird der Multiplexer 238 vom Chip-Taktsignal, welches am Eingang 232 anliegt, auf das Hochgeschwindigkeits-Taktsignal umgeschaltet, welches am zweiten Eingang 234 (3) anliegt.
Bei Block 626 (6) bestimmt der Mikroprozessor 117 (2) eine Fenstergröße über welche die gespeicherten Abtastwerte abzusuchen sind. Beispielsweise schreibt eine Fenstergröße von vier ein Suchvorgang von vier separaten, halben Chip-Offsets des PN-Raumes vor. Da der Zweiphasen-Korrelator 202 (2) zwei Korrelatoren umfasst, können zwei unterschiedliche Offsets gleichzeitig abgesucht werden. Wie zu erkennen ist, können andere geeignete Fenstergrößen ausgewählt werden und andere Hardware-Konfigurationen angestrebt werden, so dass mehr oder weniger Suchvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden können.
Bei Block 628 (6) wird einer der Suchvorgänge durch den Mikroprozessor 117 innerhalb der vorgeschriebenen Fenstergröße initialisiert. Der Suchempfänger 114 sucht mit der zweiten Rate des Hochgeschwindigkeitstaktes ein geeignetes PN-Sequenz-Offset. Ein geeignetes PN-Sequenz-Offset ist einer, der eine hohe Korrelationsenergie für die erfassten digitalen Abtastwerte erzeugt. Hierbei ist die zweite Rate schneller als die erste Rate.
Für das erste Paar Suchvorgänge wird der Hochgeschwindigkeits-Zellenzähler 326 des Hochgeschwindigkeits-PN-Generators (3) auf Null initialisiert. Der PN-Zustand, der in dem Anfangs-PN-Zustandsregister 318 gespeichert ist, wird in den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 geladen, so dass der Hochgeschwindigkeits-LSG 322 und der Hochgeschwindigkeits-PNR-Zähler 324 auf geeignete Werte gesetzt werden. Dies stellt sicher, dass die Abtastwerte, welche abgesucht und korreliert werden, zur Echtzeit-PN-Sequenz, welche vorhanden ist, wenn die Abtastwerte ursprünglich erfasst und in den Empfänger-Abtastwertpuffer geschrieben werden, in Beziehung gesetzt werden. Der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 wird an dann die ursprüngliche Echtzeit-PN-Sequenz mit einer höheren Taktgeschwindigkeit erzeugen und solche PN-Signale an den ersten Entspreizer 262 und den zweiten Entspreizer 264 (3) anlegen. Die in-Phase-PN-Sequenz wird über Leitung 330 und die Quadraturphasen-PN-Sequenz wird über Leitung 332 (3) angelegt.
Wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 ein Chip in der PN-Sequenz erhöht hat, wird dieser Zustand im Folge-PN-Zustandsregister 340 gespeichert. Dies wird als Startpunkt für die nächste Hochgeschwindigkeitssuche innerhalb der vorbestimmten Fenstergröße verwendet. Der nächste Startpunkt wird ein ganzes Chip vom Anfangs-PN-Zustand vorgerückt, weil eine halbe Chip-Erhöhung bereits aus der verzögerten Version des digitalen Abtastwertes korreliert wurde.
Der Zweiphasen-Korrelator 202 (3) korreliert die Abtastwerte im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 mit der PN-Sequenz, die vom Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 erzeugt wird, um ein Korrelationsergebnis zu erzeugen. Bei Block 630 (6) wird eine Korrelation gestartet. Für den Korrelationsprozess werden Abtastwerte zuerst mit dem ersten Entspreizer 262 und zweiten Entspreizer 264 entspreizt. Die Entspreizer sind Multiplizierer oder andere Entspreizschaltungen, wie sie jenen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, bekannt sind. Als nächstes werden die entspreizten Daten an den ersten Akkumulator 274 und den zweiten Akkumulator 276 angelegt. Die Akkumulatoren umfassen eine Akkumulations- und Summationsschaltung und eine Logikschaltung, die jenen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, bekannt sind.
Die Summen, die im ersten Akkumulator 274 und im zweiten Akkumulator 276 erzeugt werden, werden an den Energieberechner 204 angelegt. Die berechneten Signale werden zuerst an die Latch- und Skalierschaltung 284 angelegt. Die Latch- und Skalierschaltung 284 umfasst eine Flip-Flop-Schaltung und kann alternativ in den ersten Akkumulator 274 und den zweiten Akkumulator 276 eingebunden sein. Innerhalb der Latch- und Skalierschaltung 284 wird eine kombinatorische Logik verwendet, um die akkumulierten Werte zu skalieren, wie es für die Energie-Nachverarbeitung erforderlich ist.
Die Latch- und Skalierschaltung 284 wird verwendet, um entweder ein Zwischenkorrelationsergebnis oder ein endgültiges Korrelationsergebnis (z.B. Korrelation über eine vorgeschriebnen Korrelationslänge) zum Durchführen einer Energieberechnung zu latchen ("to latch" bzw. zwischenspei chern). Wenn beispielsweise die vorgeschriebene Korrelationslänge für ein bestimmtes PN-Offset 256 Chips beträgt, kann eine Zwischenlänge als 64 Chips ausgewählt werden. Wenn die ersten 74 Chips im Zweiphasen-Korrelator 202 akkumuliert sind, wird der akkumulierte Wert gelatcht und sein Energiewert berechnet und mit einem Zwischenschwellenwert verglichen, der am Schwellenwerteingang 295 des Energie-Nachprozessors 206 anliegt. Zuerst wird eine Zwischenenergieberechnung ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Offset, das gegenwärtig für die Hochgeschwindigkeitssuche verwendet wird, ein geeignet hohes Energieergebnis erzeugt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Hochgeschwindigkeitssuche für dieses bestimmte Offset verworfen und die Hochgeschwindigkeitssuche wird für das nächste PN-Offset fortgesetzt. Es können auch andere vorgeschriebene Korrelationslängen und Zwischenkorrelationslängen verwendet werden.
Wenn der zwischenberechnete Energiewert oberhalb des Zwischenenergieschwellenwertes ist, wird der Zweiphasen-Korrelator 202 entlatcht ("unlatched") und die restlichen Abtastwerte für dieses PN-Offset werden über den Zweiphasen-Korrelator 202 für die vorgeschriebene Akkumulationslänge entspreizt und akkumuliert. Die gelatchten und skalierten, akkumulierten Werte werden an den Multiplexer 290 und dann nacheinander an die Quadrierschaltung 294 angelegt. Folglich wird der akkumulierte I₀ zuerst and die Quadrierschaltung 294 angelegt und quadriert und der quadrierte Wert wird an die Akkumulatorschaltung 298 angelegt. Dann wird der akkumulierte Q₀ quadriert und an die Akkumulatorschaltung 298 angelegt, um einen Gesamtenergiewert der Korrelation (z.B. I₀ ² + Q₀ ²) zu erzeugen.
Der Energiewert wird mit dem zweiten Schwellenwert verglichen, der am Schwellenwerteingang 295 des Energie-Nachprozessors 206 anliegt. Wenn der Energiewert oberhalb des zweiten Schwellenwertes ist, wird ein Energieanzeigebit, welches dem Energiewert zugeordnet ist, auf einen hohen Pegel gesetzt. Wenn der Energiewert unterhalb des zweiten Schwellenwertes ist, wird das Energieanzeigebit, welches dem Energiewert zugeordnet ist, auf einen niedrigen Pegel gesetzt.
Zu Beginn der Hochgeschwindigkeitssuche werden alle Speicherstellen innerhalb des Sucher-Ausgabepuffers 208 auf Null gesetzt. Dann wird der erste Korrelationsenergiewert zusammen mit seinem zugehörigen Energieanzeigebit über Leitung 296 an den Sucher-Ausgabepuffer 208 angelegt und in einer der Speicherstellen gespeichert.
Über die Hochgeschwindigkeitssuche hinweg verfolgt der Energie-Nachprozessor 206 welche Stellen innerhalb des Sucher-Ausgabepuffers 208 die niedrigsten Energiesignale speichern. Wenn ein gegenwärtig berechneter Energiewert größer als das Signal mit der minimalen Energie ist, welches bereits im Sucher-Ausgabepuffer 208 gespeichert ist, veranlasst der Energie-Nachprozessor 206 das der neu berechnete Energiewert das Register im Sucher-Ausgabepuffers 208 überschreibt, indem eine Stelle über die Leitung 297 gesendet wird.
Wie vorstehend erwähnt, wird der Sucher-Ausgabepuffer 208 initialisiert, wenn eine Hochgeschwindigkeitssuche initiiert wird, so dass alle Energiewerte in seinen Speicherspeicherstellen auf Null gesetzt werden. Die ersten paar Energien, die berechnet werden, werden automatisch in den Sucher-Ausgabepuffer 208 geschrieben, da die berechneten Energiewerte größer sein werden, als die in den Speicherstellen initialisierten Nullen. Selbst wenn der endgültige, akkumulierte Wert über die vorgeschriebene Korrelationslänge kleiner als der zweite Schwellenwert ist, wird dieser Energiewert im Sucher-Ausgabepuffer 208 mit einem zugehörigen Energieanzeigebit, welches auf einen niedrigen Pegel gesetzt ist, gespeichert werden. Sobald der Sucher-Ausgabepuffer 208 voll ist, wenn mehrere Suchvorgänge durchgeführt werden (weil die Fenstergröße größer als die Puffergröße ist), werden berechnete Energiewerte mit den gespeicherten Energiewerten verglichen. Der neu berechnete Energiewert wird dann einen gespeicherten Energiewert überschreiben, wenn der berechnete Energiewert größer ist. Die gespeicherten Energiewerte werden zum Vergleich über die Leitung 296 zum Energie-Nachprozessor 206 zurückgeführt.
Die gelesene/geschriebene Position jedes gespeicherten Energiewertes wird von einem Sucher-Positionssignal ausgewählt, welches an den Auswahleingang 300 angelegt wird. Dieser Suchprozess wird wiederholt bis die Hochgeschwindigkeitssuche für die vorgeschriebene Fenstergröße durchgeführt wurde.
Für eine Fenstergröße von vier werden insgesamt vier Hochgeschwindigkeitssuchvorgänge ausgeführt und zwar zwei gleichzeitig. Das erste Paar Hochgeschwindigkeitskorrelationen, welche gleichzeitig ausgeführt werden, werden Energiewerte von I₀ ² + Q₀ ² und I₁ ² + Q₁ ² erzeugen. Zwei weitere Suchvorgänge müssen immer noch durchgeführt werden nachdem die zwei Hochgeschwindigkeitssuchvorgänge durchgeführt sind, welche I₀/Q₀ und I₁Q₁ involvieren.
Für die nächste Hochgeschwindigkeitssuche bewegt der Adressgenerator 226 (3) den Zeiger im Empfänger- Abtastwertpuffer 230 zurück zu den ersten geschriebenen Daten-Abtastwerten bei Block 632 (6). Ebenso hat der Startzustand für den Hochgeschwindigkeits-LSG 322 seinen Ursprung im Folge-PN-Zustandsregister 340; dieser Zustand wird vom Zustand, der in dem Anfangs-PN-Zustand gespeichert ist, um 1 Chip vorgerückt (da die ersten zwei Korrelationen über ein Null-PN-Offset und ein halbes Chip-PN-Offset waren).
Der Hochgeschwindigkeits-Zellenzähler 326 wird jedes Mal wenn ein Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 ein Offset vom Anfangs-PN-Zustand durchführt, der ursprünglich im Anfangs-PN-Zustandsregister 318 gespeichert ist, erhöht werden. Beispielsweise hat für die ersten zwei Korrelationen der Fenstergröße von vier der Hochgeschwindigkeits-Zellenzähler 326 einen Wert von Null. Wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 für die nächsten zwei Korrelationen ein Chip vorgesetzt wird, wird der Hochgeschwindigkeits-Zellenzähler 326 auf einen Wert von Eins erhöht. Der Hochgeschwindigkeitssuchprozess wird dann mit der um ein Chip erhöhten PN-Sequenz initiiert.
Wenn die Anzahl an durchgeführten Hochgeschwindigkeitssuchvorgängen gleich zur ausgewählten Fenstergröße ist, ist der Hochgeschwindigkeitssuchprozess beim Entscheidungsblock 634 fertig. Bei Block 636 liest der Mikroprozessor 117 die Energien, die im Sucher-Ausgabepuffer 208 gespeichert sind, über die Leitung 304 und bestimmt den höchsten Energiewert der einem Pilotsignalstrahl zugeordnet ist sowie die PN-Sequenzposition des Pilotsignals. Dies ist äquivalent zum Akquirieren einer PN-Sequenzzeitsteuerung des Pilotsignals.
Bei Block 638 (6) wird der Echtzeit-PN-Generator 370 (3) justiert, damit er zur Phase des ausgewählten Pilotsignals passt. Insbesondere der Echtzeit-LSG 310 und der Echtzeit-PNR-Zähler 312 werden justiert, um zur Phase des ausgewählten Strahles zu passen und der Echtzeit-Positionszähler 314 wird erhöht um die Justierung zu verfolgen. Der Echtzeit-PN-Generator 370 und der Suchempfänger 114 sind nun auf die PN-Sequenzzeitsteuerung des ausgewählten Pilotsignals synchronisiert.
Vor dem Zeitpunkt 506 (auf 4) wird bei den Blöcken 640 und 642 (6) das Funktelefon 104 aus dem Niederleistungsmodus geholt. Anders ausgedrückt wird das Funktelefon 104 angewiesen, von einem Niederleistungsmodus in einen Demodulationsmodus zu schalten. Für den Demodulationsmodus werden mehr Schaltungen innerhalb des Empfängermodems 111 (2) durch Anlegen eines Taktsignals eingeschaltet. Beispielsweise wird die System-Zeitsteuerungseinheit 146 durch Anlegen eines Taktsignals bei Block 652 (6) eingeschaltet. Eine gekoppelte ("gated") Version des Taktsignals wird bei Block 636 (6) an zumindest einen der Modulationszweige des RAKE-Empfängers 112 und die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 angelegt, um sie bei Block 654 (6) einzuschalten. Das Taktsignal, welches an jeden der Demodulationszweige des RAKE-Empfängers 112 angelegt wird, ist eine gekoppelte Version des Taktsignals zur Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140, so dass jeder der Demodulationszweige des RAKE-Empfängers 112 individuell angekoppelt ("gated on") oder abgekoppelt ("gated off") sein kann. Nicht alle der Demodulationszweige müssen zu dieser Zeit aktiviert sein.
Des Weiteren wird unmittelbar vor dem Zeitpunkt 506 (4) bei Block 674 eine Demodulationszweig-Synchronisation initiiert. Somit wird nach dem Aktivieren des zumindest einem Demodulationszweiges der zumindest eine Demodulationszweig zum Echtzeit-PN-Generator 370 des Suchempfängers 114 synchronisiert. Diese Zweigsynchronisation wird unter Bezugnahme auf 2, 3, 4 und 5 erklärt. 5 zeigt, wie der Echtzeit-PN-Generator 370 des Suchempfängers 214 mit der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142, der Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140, der System-Zeitsteuerungseinheit 146 und den Zweig-PN-Generatoren für jeden der Demodulationszweige (z.B. erster Demodulationszweig 122, zweiter Demodulationszweig 124, dritter Demodulationszweig 126 und vierter Demodulationszweig 128) zusammenwirkt.
Aus Gründen der Klarheit ist in 5 nur die spezifische Zeitsteuerungsblockschaltung für den Suchempfänger 114, die Vielzahl an Demodulationszweigen (122, 124, 126 und 128) und die System-Zeitsteuerungseinheit dargestellt. Es ist ersichtlich, dass für jene, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, dies nur ein repräsentatives Interaktionsblockdiagramm ist und jedem der Blöcke mehrere Schaltungen zugeordnet sind. Ebenso ist aus Gründen der Klarheit der Zweig-PN-Generator 534 für den ersten Demodulationszweig 122 dargestellt; jeder Demodulationszweig hat einen ähnlichen Zweig-PN-Generator.
Für die Demodulationszweig-Synchronisation werden zwei Schritte ausgeführt. Zuerst wird die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 auf den Suchempfänger 114 synchronisiert. Dies wird verwirklicht, indem der Mikroprozessor 117 (2) über die Leitung 532 die Zweig- Zeitsteuerungseinheit 140 (2 und 5) anweist, ihre Phase zur hochauflösenden Phase der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 (2 und 5) zu synchronisieren. Wie die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142, enthält die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 eine Steuerschaltung, Register und einen hochauflösenden Phasenzähler. Die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 konfiguriert und koordiniert die Zeitsteuerung für die Zweig-PN-Generatoren. Zweitens wird zumindest ein Demodulationszweig auf die Position des Echtzeit-PN-Generators 370 des Suchempfängers 114 synchronisiert. Dies wird verwirklicht, indem PN-Zustandsinformationen, einschließlich einem Zustand der PN-Zykluszählung und dem Zustand einer PN-Positionszählung, über die Leitung 550 von dem Echtzeit-PN-Generator 370 des Suchempfängers 114 zum PN-Generator des zumindest einem Demodulationszweiges (hier der PN-Generator 534 des ersten Demodulationszweiges 122) geladen werden.
Die Position des Echtzeit-LSG 310 wird in den ersten Zweig-LSG 536 geladen, der Zustand des Echtzeit PNR-Zählers 312 (als Zustand der PN-Zykluszählung bezeichnet) wird in den ersten Zweig-PNR-Zähler 538 geladen und der Echtzeit-Positionszähler 314 (als der Zustand des PN-Positionszählung bezeichnet) wird in den ersten Zweig-Positionszähler 540 geladen. Dieser Zweig-Synchronisationsprozess kann anfangs nur auf einem Demodulationszweig ausgeführt werden, oder mehr als ein Demodulationszweig kann zu dem Suchempfänger 114 aktiviert und synchronisiert werden. An diesem Punkt sind die ausgewählten Demodulationszweige synchronisiert.
In Anbetracht der tatsächlichen Dauer der Zeitdauer 512 (4) werden der Justierprozess des Echtzeit-PN-Ge nerators 370 und der Zweig-Synchronisationsprozess mit einer sehr hohen Geschwindigkeit durchgeführt und repräsentieren einen vernachlässigbaren Teil der gesamten Zeitdauer 512. Da darüber hinaus die Pilotsignal-Hochgeschwindigkeitssuche mit einer hohen Taktgeschwindigkeit durchgeführt wurde, wird der Hochgeschwindigkeitssuchprozess viel schneller ausgeführt als bei Spreizspektrumssystemen vom Stand der Technik. Die Zeitdauer 512 (4) zum Fertigstellen des WECK-Ereignisses, der Hochgeschwindigkeits-Pilotsuche und der Zweigsynchronisation befindet sich in der Größenordnung von 5 ms. Die Zeit im Stand der Technik zum Fertigstellen des WECK-Ereignisses, der Pilotsuche und der Suchempfänger-/Zweig-Synchronisation, die als Zeitdauer 410 dargestellt ist (1), ist in der Größenordnung von 30 ms. Somit wird Energieeinsparung nicht nur durch Anschalten von verglichen zum Stand der Technik weniger Schaltungen während dem WECK-Ereignis, des Pilotsuchprozesses, der Justierung und der Zweigsynchronisation erreicht, sondern auch durch viel schnelleren Betrieb als der Stand der Technik.
Da nun der Suchempfänger 114 und der zumindest eine Demodulationszweig zur PN-Sequenzzeitsteuerung des ausgewählten Pilotsignals synchronisiert sind, muss der Rest des Empfängermodems 111 synchronisiert werden. Insbesondere muss die System-Zeitsteuerungseinheit 146 (2 und 5) bei Block 646 synchronisiert werden. Die System-Zeitsteuerungseinheit 146 steuert die Funktionen und Interaktionen des RAKE-Empfängers 112 (2) und anderer Schaltungen. Die System-Zeitsteuerungseinheit instruiert das Empfängermodem 111, wie demodulierte Daten von den zahlreichen Zweigen des RAKE-Empfängers 112 zu kombinieren sind, erzeugt Rahmen und eine Symbolzeitsteuerung und verfolgt im Allge meinen die Systemzeitsteuerungsinformationen, die erforderlich sind, die Schaltung innerhalb des Empfängermodems 111 zu koordinieren.
Die Synchronisation der System-Zeitsteuerungseinheit 146 (5) wird als SLAM-Ereignis bezeichnet. Bezug nehmend auf 4 tritt der SLAM bei Zeitpunkt 506 auf. Da der Suchempfänger 114 und der zumindest eine Demodulationszweig bereits auf ein Pilotsignal synchronisiert wurden, kann der SLAM so programmiert werden, dass er bei einer vorbestimmten PN-Chip-Grenze auftritt, indem die erforderlichen Informationen zur System-Zeitsteuerungseinheit 146 weitergeben werden. Diese vorbestimmte PN-Chip-Grenze kann zeitlich gesehen sehr viel schneller auftreten als die PN-Zyklusgrenze. Hierbei tritt die vorbestimmte PN-Chip-Grenze alle 512 Chips auf, wohingegen die PN-Zyklusgrenze alle 2¹⁵ Chips auftritt. Somit kennzeichnet die vorbestimmte PN-Chip-Grenze weniger als eine volle Länge der PN-Sequenz.
Synchronisieren der System-Zeitsteuerungseinheit 146 bei einer vorbestimmten PN-Chip-Grenze die kleiner als die PN-Zyklusgrenze ist, wird als hochauflösender SLAM bezeichnet, weil die Synchronisation, verglichen mit Funktelefonen vom Stand der Technik, viel näher zum Zeitpunkt 508 auftritt an dem die Dekodierung beginnt. Für eine 512-Chip-Grenze tritt der SLAM ungefähr 0,42 ms vor dem Zeitpunkt 508 auf, an dem die Page-Dekodierung beginnt; dieser Vergleich gilt gegenüber Funktelefonen vom Stand der Technik, die einen SLAM bei der nächsten verfügbaren PN-Zyklusgrenze beginnen, die ungefähr auftritt bevor die Page-Dekodierung beginnt.
Während dem SLAM-Ereignis werden die PN-Zustandsinformationen von dem zumindest einen Demodulationszweig zur System-Zeitsteuerungseinheit 146 übertragen. Insbesondere werden die Zustände der Zweig-PNR-Zähler (z.B. Zweig-PNR-Zähler 538) über die Vielzahl an Leitungen 554 zum System-Zeitzähler 558 gerichtet. Die Zustände der Zweig-Positionszähler (z.B. Zweig-Positionszähler 540), werden über die Vielzahl an Leitungen 556 zum Referenzpositionszähler 560 übertragen. Der Systemzeitzähler 558 verfolgt die Zellulärnetzwerksystemzeit und der Referenzpositionszähler 560 bezieht sich auf die Position eines Strahles, den die System-Zeitsteuerungseinheit 146 verfolgt. Die Systemzeitsteuerung 562 steuert und koordiniert Aktivitäten innerhalb der System-Zeitsteuerungseinheit 146 und empfängt Instruktionen am Eingang 542 die von dem Mikroprozessor 117 (2) angewiesen werden.
Das PN-Signal für jeden Demodulationszweig wird von einem entsprechenden Zweig-LSG erzeugt und erscheint auf der Vielzahl von Leitungen 552. Bei Block 648 (6) werden dann die PN-Signale von den entsprechenden Zweigen verwendet, um Paging-Mitteilungen zu dekodieren und allgemein um Daten beginnend bei Zeitpunkt 508 zu demodulieren. Das Verfahren endet bei Block 650 (6) wenn die Paging-Mitteilung dekodiert ist.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist auch in 6 dargestellt, wobei eine andere Schrittfolge nach Block 636 erfolgt. Während der Zeitdauer 512 (4) wird bei Block 652 die System-Zeitsteuerungseinheit 146 und die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 aktiviert und bei Block 654 wird der zumindest eine Demodulationszweig aktiviert. Die Zweig-Zeitsteuerungseinheit 140 und der zumindest eine De modulationszweig werden jeweils bei Block 656 mit der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 und dem Suchempfänger 114 synchronisiert.
Der zumindest eine Demodulationszweig wird bei Block 658 auf eine PN-Zeitsteuerung des zumindest einen Pilotsignals justiert. Der Zweig-LSG 536 und der Zweig-PNR-Zähler 538 werden so justiert, dass sie zur Phase des ausgewählten Strahles passen und der Zweig-Positionszähler 540 wird zum Verfolgen des Justierens erhöht. Bei Block 646 (6) wird dann die System-Zeitsteuerungseinheit 146 zu dem zumindest einem Demodulationszweig synchronisiert. Andere Ausführungsbeispiele zum Aktivieren und Synchronisieren der System-Zeitsteuerungseinheit und der Demodulationszweige nach dem Akquirieren der PN-Sequenzzeitsteuerung des Pilotsignals sind für jene; die mit dem Stand der Technik vertraut sind, offensichtlich.
In einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel enthält der Suchempfänger 114 nicht den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 und den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372. Der Suchempfänger wird immer noch zuerst eingeschaltet und dann werden nach dem Aktivieren des Suchempfängers die Taktsignale an die System-Zeitsteuerungseinheit und die Demodulationszweige angeschaltet, um Energie einzusparen.
Die Schritte des Aktivierens der System-Zeitsteuerungseinheit und des Aktivierens des zumindest einen Demodulationszweiges können allgemeiner so beschrieben werden, dass diese aktiviert werden, nachdem ein vorbestimmtes Ereignis eingetreten ist, wobei das vorbestimmte Ereignis eintritt, nachdem zumindest ein Teil des Suchempfänger aktiviert ist. Das vorbestimmte Ereignis kann ebenso die Ini tiierung oder Fertigstellung irgendwelcher Schritte umfassen, die zum Akquirieren der PN-Sequenzzeitsteuerung zumindest eines Pilotsignals durchführt werden.
Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlicht ist, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktivieren eines Spreizspektrum-Funktelefonempfängers mit Mehrfachzugriff bereit. Die Demodulationszweige und die System-Zeitsteuerungseinheit werden erst aktiviert nachdem ein vorbestimmtes Ereignis auftrat, wodurch eine wesentliche Energieeinsparung gewährleitstet wird. Das Versorgen der System-Zeitsteuerungseinheit mit bestimmten Zustandsinformationen erlaubt, dass die System-Zeitsteuerungseinheit bei einer vorbestimmten Chip-Grenze synchronisiert, die geringer ist als eine PN-Zyklusgrenze, wodurch dem Empfängermodem ermöglicht wird, Informationen schneller zu dekodieren; dies liefert zusätzliche Energieeinsparungen. Die Energieeinsparungen gewährleisten eine längere Sprechzeit und ermöglichen die Verwendung einer kleineren Batterie. Außerdem kann der Justiervorgang entweder am Suchempfänger oder am Demodulationszweig durchgeführt werden, was ein flexibles Design liefert.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bereitgestellt, um jedem, der mit dem Stand der Technik vertraut ist, in die Lage zu versetzen, das Verfahren zu verwenden oder die Vorrichtung zum Aktivieren eines Spreizspektrum-Funktelefonempfängers herzustellen. Zahlreiche Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen, sind jenen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, leicht ersichtlich und die gattungsgemäßen Prinzipien, die hierin definiert sind, können ohne erfinderisches Zutun auf andere Ausführungsbeispiele angewendet werden. Beispielsweise kann die vorbestimmte Chip-Grenze zum Ausführen eines SLAM so definiert werden, dass sie nicht an der 512 Chip-Grenze auftritt. Das Verfahren, dass zum Aktivieren im Slot-unterteilten Paging-Modus beschrieben wurde, kann auf Funktelefone, die in einem Akquisitionsmodus aktiviert werden, angepasst und angewendet werden. Wenn somit das Funktelefon zum ersten Mal eingeschaltet wird, kann die Suchempfängerschaltung zuerst aktiviert werden, so dass ein geeignetes Pilotsignal erfasst und akquiriert werden kann. Dies kann das Absuchen eines größeren PN-Sequenzraumes involvieren und vielleicht im Wesentlichen den gesamten PN-Sequenzraum. Ähnlich zum Vorstehenden werden der Demodulationszweig und die System-Zeitsteuerungseinheit erst aktiviert, nachdem ein vorbestimmtes Ereignis eintrat, wobei das vorbestimmte Ereignis einen vorbestimmten Zeitbetrag nach der Aktivierung des Suchempfängers eintritt.
Zwischenakzeptanzmodus
Der Akquisitionsmodus liegt vor, wenn das Funktelefon 104 noch keine Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation hergestellt hat und folglich noch keine geeignete PN-Sequenzzeitsteuerung akquiriert hat. Ein Beispiel dessen ist, wenn das Funktelefon 104 zum ersten Mal durch den Benutzer eingeschaltet wird, so dass das Funktelefon 104 die PN-Sequenzzeitsteuerung akquirieren muss. In aktuellen Funktelefonen beschweren sich die Benutzer über lange Akquisitionszeiten (eine lange Wartezeit bevor der Benutzer nach dem Einschalten das Funktelefon benutzen kann). Diese lange Akquisitionszeit hat zumindest teilweise den Grund, dass der Suchempfänger den gesamten PN-Raum (Fenstergröße von 2¹⁵) absucht. Folglich würde der Suchempfänger eine Korrelation entsprechend zu 2¹⁵ unterschiedlichen PN-Sequenz-Chip-Offsets durchführen. Der Suchempfänger hat keine Vorkenntnis der geeigneten PN-Sequenzzeitsteuerung.
Im Funktelefon 104 wird ein Zwischenakzeptanzmodus definiert. In diesem Modus speichert der Suchempfänger 114 (2 und 3) digitale Abtastwerte im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 (3). Wenn die allerersten I- und Q-Abtastwerte in den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 geschrieben werden, wird der PN-Zustand des Echtzeit-PN-Generators 370 (3) zu diesem Zeitpunkt vermerkt und in den Anfangs-PN-Zustandsregister 318 (3) geladen. Dies zeigt noch einmal an, wie sich die gespeicherten Abtastwerte auf die PN-Sequenz beziehen, die von dem Echtzeit-PN-Generator 370 erzeugt wird. Da es im Akquisitionsmodus keine Schlafvergangenheit des Slot-unterteilten Paging-Modus gibt, ist der Start in der PN-Sequenzzeitsteuerung beliebig. Der Konstrukteur kann irgendeinen zulässigen PN-Sequenzstartzustand wählen, wie durch einen bestimmten Zellulärtelefonstandard definiert.
Wie vorstehend beschrieben, werden die digitalen Abtastwerte gespeichert und dann Hochgeschwindigkeitskorrelationen durchgeführt, um die PN-Sequenzzeitsteuerung eines geeigneten Strahles zu finden. Jedoch muss im Zwischenakzeptanzmodus der Suchempfänger 114 nicht notwendigerweise den gesamten PN-Raum absuchen (z.B. Fenstergröße von 2¹⁵). Wenn während dem Korrelationsprozess ein bestimmtes PN-Offset eine Korrelationsenergie erzeugt, die einen Akquisitionsschwellenwert übersteigt, werden die Hochgeschwindigkeitskorrelationen unterbrochen und die PN- Sequenzzeitsteuerung entsprechend zu diesem PN-Offset einem der Demodulationszweige (2) zugeordnet. Folglich wird im Zwischenakzeptanzmodus ein PN-Raum abgesucht, bis die Akquisitionsschwellenwertenergie überstiegen wurde oder bis ein komplettes Suchfenster (2¹⁵ Offsets) fertig gestellt ist.
7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Betrieb im Zwischenakzeptanzmodus veranschaulicht. Das Verfahren beginnt bei Block 700. Bei Block 704 speichert der Mikroprozessor 17 (2) einen PN-Sequenz-Startzustand in einem Register (z.B. PN-Sequenz-Wachzustandsregister 360) und alle Speicherstellen innerhalb des Sucher-Ausgabepuffers 208 (3) werden auf Null gesetzt.
Bei Block 708 wird zumindest ein Teil der Schaltung des Empfängermodems 112, wie beispielsweise der Suchempfänger 114 und die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 aktiviert, indem ein Taktsignal an das Empfängermodem 111 (2) angelegt wird. Die Schaltung innerhalb des Empfängermodems 111, außer dem Suchempfänger 114 und der Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142, können abgekoppelt bleiben, um Energie einzusparen. Wie vorstehend beschrieben, wird die Aktivierung des Suchempfängers verwirklicht, indem ein Taktsignal, welches im wesentlichen äquivalent zum Chip-Taktsignal ist, über den Eingang (3) an den Echtzeit-PN-Generator 340 (3) angelegt wird, um den Echtzeit-PN-Generator 340 zu aktivieren. Ebenso, wie vorstehend diskutiert, wird die Sucher-Zeitsteuerungseinheit 142 durch Anlegen eines Taktsignals aktiviert.
Bei Block 712 wird der PN-Sequenz-Startzustand aus dem PN-Sequenz-Wachzustandsregister 360 (3) gelesen und in den Echtzeit-PN-Generator 370 geladen, um eine Zeitreferenz herzustellen. Das Laden des PN-Sequenzstarts umfasst das Laden eines 15-Bit-Startzustandes einer I- und Q-PN-Sequenz in den Echtzeit-LSG 310 (3), das Initialisieren des 15-Bit-Zustandes des Echtzeit-PN-Zykluszählers 312 (3) und das Initialisieren des Echtzeit-Positionszählers 314 (3) .
Wie vorstehend diskutiert, wird der Echtzeit-Positionszähler 314 in einem späteren Stadium der Aktivierung verwendet und verändert den Zustand wann immer der Echtzeit-PN-Generator 370 justiert wird. Wenn beispielsweise der Echtzeit-PN-Generator 370 um vier Chips justiert wird, wird der Echtzeit-Positionszähler 314 dies verfolgen. Die Justiersteuerung wird an Leitung 308 angelegt und der Zustand oder Wert des Echtzeit-Positionszählers 314 wird konstant gehalten, wenn der Echtzeit-PN-Generator 370 nicht justiert wird. Bei Block 716 (7) beginnt der Echtzeit-PN-Generator 370 eine PN-Sequenz mit einer ersten Rate zu erzeugen, um den PN-Sequenz-Echtzeitzustand mit der Chiprate zu erhöhen, um I- und Q-Abtastwerte der PN-Sequenz zu erzeugen. Bei Block 720 (7) erhöht der Echtzeit-PN-Zykluszähler 312 mit der ersten Rate übereinstimmend mit der Erzeugung der PN-Sequenz.
Bei Block 724 empfängt das Funktelefon 104 Signale, die durch die Basisstation 102 übertragen werden. Während dieser Zeit steuert der Mikroprozessor 117 verschiedene Funktionen des Funktelefons 104.
Einen endlichen Zeitbetrag später, erzeugt der Mikroprozessor 117 bei Block 726 einen Such-Startbefehl und bei Block 728 (7) empfängt der ADC 110 (2), während der PN-Generator 370 die PN-Sequenz erzeugt, ein übertragenes Analogsignal vom analogen Eingang 108 und wandelt das Analogsignal in digitale Abtastwerte um, die an einen I-Eingang 212 (I = "in-phase"/in Phase) und einen Q-Eingang 214 (Q = "quadrature-phase"/Quadraturphase) (3) angelegt werden. Eine verzögerte Version der digitalen Abtastwerte, welche um eine halbe Chip-Dauer verzögerte digitale Abtastwerte umfasst, wird durch die Verzögerungsschaltung 220 erzeugt. Die digitalen Abtastwerte und die verzögerte Version der digitalen Abtastwerte werden im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 entsprechend (z.B. im Einklang) zum PN-Generator 370 gespeichert, der die PN-Sequenz erzeugt.
Während die allerersten I- und Q-Abtastwerte in den Empfänger-Abtastwertpuffer 230 geschrieben werden, wird bei Block 729 der PN-Zustand des Echtzeit-PN-Generators 370 zu diesem Zeitpunkt vermerkt und in das Anfangs-PN-Zustandsregister 318 geladen. Dies bezieht die gespeicherten Abtastwerte auf die PN-Sequenz, die durch den Echtzeit-PN-Generator 370 erzeugt wird.
Nachdem der Empfänger-PN-Abtastwertpuffer 230 (3) gefüllt ist, wird der Multiplexer 238 (3) vom Chip-Taktsignal, welches am Eingang 232 anliegt, zum Hochgeschwindigkeits-Taktsignal umgeschaltet, welches am zweiten Eingang 234 (3) bei Block 730 (7) anliegt. Nun arbeitet im Wesentlichen die gesamte Schaltung des Suchempfängers 114 (2 und 3), außer dem Echtzeit-PN-Generator 370, auf der höheren Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeits-Taktsignals.
Bei Block 732 (7) setzt der Mikroprozessor 117 (2) die Fenstergröße auf gesamt (z.B. 2¹⁵), was den Suchempfänger darauf vorbereitet, über den gesamten PN-Sequenzraum (z.B. 2¹⁵ verschiedene Offsets) mit den gespei cherten Abtastwerten zu korrelieren. Bei Block 734 (7) wird der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) mit dem PN-Zustand initialisiert, der im Anfangs-PN-Zustandsregister 318 gespeichert ist, und bei Block 736 (7) wird die erste Korrelation begonnen.
Zu Beginn der Korrelation, wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) bei Block 738 1 Chip in der PN-Sequenz erhöht hat, wird dieser Zustand in dem Folge-PN-Zustandsregister 304 gespeichert. Dies wird als Startpunkt für die nächste Reihe an Korrelationen innerhalb der vorbestimmten Fenstergröße verwendet. Der nächste Startpunkt wird ein ganzes Chip vom Anfangs-PN-Zustand vorgesetzt, weil eine halbe Chiperhöhung bereits mit der verzögerten Version der digitalen Abtastwerte korreliert ist.
Wie vorstehend beschrieben, korreliert der Zweiphasen-Korrelator 202 (3) die Abtastwerte im Empfänger-Abtastwertpuffer 230 mit der PN-Sequenz, die vom Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 erzeugt wird, um eine Korrelationsergebnis zu erzeugen. Die Summen, die im ersten Akkumulator 274 und im zweiten Akkumulator 276 erzeugt werden, werden an die Latch- und Skalierschaltung 284 (3) angelegt.
Die Latch- und Skalierschaltung 284 wird verwendet, um Zwischenkorrelationsergebnisse und Gesamtkorrelationsergebnisse zu latchen, um Energieberechnungen durchzuführen. Beispielsweise kann ein Zwischenkorrelationsergebnis so ausgewählt werden, dass es einer Korrelation der ersten 64 Chip-Abtastwerte entspricht, und ein Gesamtkorrelationsergebnis kann 1024 Chips entsprechen. Es können auch andere Zwischen- und Gesamtkorrelationslängen gewählt werden.
Folglich wird bei Block 740, wenn die ersten 64 Chips beim Zweiphasen-Korrelator 202 akkumuliert werden, der akkumulierte Wert gelatcht und eine Zwischenenergie berechnet und mit einem Zwischenenergieschwellenwert (auch als frühe Schwellenwertenergie bezeichnet) verglichen, die am Schwellenwerteingang 295 (3) des Energie-Nachprozessors 206 (3) anliegt. Folglich wird für ein bestimmtes PN-Offset eine erste Korrelation über einen ersten Teil der Abtastwerte durchgeführt. Eine Zwischenenergieberechnung wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob das gegenwärtig verwendete Offset für die Hochgeschwindigkeitskorrelation ein geeignet hohes Energieergebnis erzeugt.
Wenn bei Entscheidungsblock 747 die Zwischenkorrelationsenergie unterhalb des Zwischenenergieschwellenwertes ist, wird die Korrelation bei diesem bestimmten Offset abgebrochen. Wenn dann bei Entscheidungsblock 770 nicht die gesamte Fenstergröße analysiert wurde (z.B. Korrelationen bei allen 2¹⁵), fährt der Prozess bei Block 734 fort. Der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) wird mit dem nächsten PN-Zustand aus dem Folge-PN-Zustandsregister 340 (3) initialisiert. Noch einmal, wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) bei Block 738 1 Chip in der PN-Sequenz erhöht hat, wird der Zustand im Folge-PN-Zustandsregister 340 gespeichert. Dies wird als Startpunkt für die nächste Reihe an Korrelationen innerhalb des Fensters verwendet.
Wenn bei Entscheidungsblock 744 die Zwischenkorrelationsenergie oberhalb des Zwischenenergieschwellenwertes ist, wird bei Block 746 der Zweiphasen-Korrelator 202 (3) entlatcht ("unlatched"), und die restlichen Abtastwerte für das PN-Offset über den Zweiphasen-Korrelator 202 für die vorgeschriebene Akkumulationslänge (z.B. eine komplette Korrelation wird ausgeführt) entspreizt und akkumuliert. Wenn alle der Chips beim Zweiphasen-Korrelator 203 akkumuliert sind, wird der akkumulierte Wert gelatcht und eine Gesamtkorrelationsenergie berechnet. Folglich wird für ein bestimmtes PN-Offset eine zweite Korrelation über einen zweiten Teil der Abtastwerte ausgeführt. Der zweite Teil der Abtastwerte gemäß einer Gesamtkorrelation ist größer als der erste Teil der Abtastwerte gemäß der Zwischenkorrelation.
Wenn bei Entscheidungsblock 750 die Gesamtkorrelationsenergie geringer als alle der Energien ist, welche in Speicherstellen des Sucher-Ausgabepuffers 208 (3) gespeichert sind, fährt der Prozess bei Entscheidungsblock 770 fort. Noch einmal, wenn noch nicht die gesamte Fenstergröße analysiert wurde (z.B. Korrelationen bei allen 2¹⁵ Offsets), fährt der Prozess bei Block 734 fort, wo der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) mit dem nächsten PN-Zustand aus dem Folge-PN-Zustandsregister 340 (3) initialisiert wird.
Wenn bei Entscheidungsblock 750 die Gesamtkorrelationsenergie größer als irgendeine der Energien ist, welche in Speicherstellen des Sucher-Ausgabepuffers 208 (3) gespeichert sind, fährt der Prozess bei Entscheidungsblock 754 fort. Wenn bei Entscheidungsblock 754 die Gesamtkorrelationsenergie einen Gesamtkorrelationsenergieschwellenwert übersteigt, der am Schwellenwerteingang 295 des Energie-Nachprozessors 204 (3) anliegt, dann setzt bei Block 758 der Mikroprozessor 117 (2) ein Energieanzeigebit, welches dem Gesamtkorrelationsenergiewert zugeordnet ist auf einen hohen Pegel (der Gesamtkorrelationsenergieschwel- 1enwert ist größer als der Zwischenenergieschwellenwert). Bei Block 762 wird der Gesamtkorrelationsenergiewert zusammen mit seinem zugehörigen Energieanzeigebit über die Leitung 296 (3) an den Sucher-Ausgabepuffer 208 (3) angelegt und in einer der Speicherstellen gespeichert. Der Prozess fährt zum Entscheidungsblock 766 fort.
Wenn bei Entscheidungsblock 754 die Gesamtkorrelationsenergie den Gesamtkorrelationsenergieschwellenwert nicht übersteigt, dann wird der Gesamtkorrelationsenergiewert zusammen mit einem zugeordneten, auf einen niedrigen Pegel gesetzten Energiebit in einer der Speicherstellen des Sucher-Ausgabepuffers 208 gespeichert, und der Prozess fährt bei Block 766 fort. Wenn bei Entscheidungsblock 766 die bestimmte Gesamtkorrelationsenergie eine Akquisitionsschwellenwertenergie (die Akquisitionsschwellenwertenergie ist größer als die Gesamtschwellenwertenergie) übersteigt, ist ein geeigneter Pilotsignalstrahl und eine PN-Sequenzzeitsteuerung identifiziert und der Prozess fährt bei Block 636 aus 6 fort. Folglich unterbricht sobald eine angenommene PN-Sequenzzeitsteuerung/Offset eine Gesamtkorrelationsenergie oberhalb des Akquisitionsschwellenwertes erzeugt, der Mikroprozessor 117 den Suchprozess, um die PN-Sequenzzeitsteuerung zu zumindest einem Demodulationszweig zuzuordnen. Wenn jedoch bei Entscheidungsblock 766 die Gesamtkorrelationsenergie an dem bestimmten Offset nicht zumindest gleich zur Akquisitionsschwellenwertenergie ist, fährt der Prozess bei Entscheidungsblock 770 fort.
Noch einmal, wenn bei Entscheidungsblock 770 nicht die gesamte Fenstergröße analysiert wurde (z.B. Korrelationen bei allen 2¹⁵ Offsets), fährt der Prozess bei Block 734 fort, wo der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 (3) mit dem nächsten PN-Zustand aus dem Folge-PN-Zustandsregister 340 (3) initialisiert wird. Wenn bei Entscheidungsblock 77 die gesamte Fenstergröße analysiert wurde, dann unterbricht bei Block 774 der Mikroprozessor 117 die Analyse und wählt das PN-Offset, welches der höchsten Gesamtkorrelationsenergie zugeordnet ist, die in den Speicherstellen des Sucher-Ausgabepuffers 208 gespeichert ist. Der Mikroprozessor 117 sendet dann Instruktionen, die PN-Sequenzzeitsteuerung zumindest einem Demodulationszweig zuzuordnen. Der Suchempfänger kann dann, während einer Demodulation mit dem zumindest einen Demodulationszweig, neue digitale Abtastwerte empfangen, um nach besseren Pilotsignalen und einer zugeordneten PN-Sequenzzeitsteuerung zu suchen.
Durch Unterbrechen der Korrelationsanalyse beim ersten Übersteigen der Akquisitionsschwellenwertenergie anstatt des Abwartens bis alle Offsets in der Fenstergröße analysiert wurden, wird die Akquisitionszeit signifikant reduziert, was für die Benutzer vorteilhaft ist. Zusätzlich wird der Stromverbrauch des Funktelefons minimiert, die vom Mikroprozessor geforderten Interaktionen bei der Pilotsignalsuche und -akquisition minimiert und die Flexibilität für MAHHO erhöht.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird bereitgestellt, um jenen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, zu ermöglichen, die bevorzugten Ausführungsbeispiele in die Praxis umzusetzen. Zahlreiche Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele werden jenen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, leicht ersichtlich und die gattungsgemäßen Prinzipien, die hierin definiert sind, können ohne erfinderisches Zutun bei ande ren Ausführungsbeispielen angewandt werden. Beispielsweise wurden die bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit dem IS-95-CDMA-Zellulärtelefonsystem beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind äquivalent bei anderen Typen an Spreizspektrum-Zellulärtelefonsystemen anwendbar, wie beispielsweise Multiträger-CDMA-Systemen und Breitband-CDMA-Systemen der dritten Generation.
Des Weiteren zeigt 7 eine frühe Schwellenwertanalyse, eine vollständige Schwellenwertanalyse und eine Aquisitionsschwellenwertanalyse. In alternativen Ausführungsbeispielen können weniger Schwellenwertenergien verwendet werden. Beispielsweise kann die Akquisitionsschwellenwertenergie gleich zur Gesamtschwellenwertenergie sein. Des Weiteren können die Schritte, welche einer frühen Schwellenwertanalyse zugeordnet sind, übersprungen werden.

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Pilotsignals in einem Funkfernsprechgerät (104), das in einem CDMA-System ("code division multiple access") betreibbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Speichern von Abtastwerten eines empfangenen Signals; Erzeugen einer PN-Sequenz während des Schrittes des Speicherns; Auswählen eines PN-Offsets ("pseudo-random noise"/pseudozufälliges Rauschen) für die PN-Sequenz; Korrelieren zumindest eines Teils der Abtastwerte mit zumindest einem Teil der PN-Sequenz, um eine Korrelationsenergie zu erzeugen; Wählen eines neuen PN-Offsets; Vergleichen der Korrelationsenergie mit einem Energieschwellenwert; und Wiederholen der Schritte des Korrelierens, Wählens und Vergleichens bis: eine PN-Sequenzzeitsteuerung gefunden ist, welche eine Korrelationsenergie zumindest gleich dem Energieschwellenwert erzeugt, oder der Schritt des Vergleichens mit einer vorbestimmten Anzahl ausgeführt ist; und dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes des Korrelierens die PN-Sequenz bezüglich des PN-Offsets mit schnellerer Rate neu erzeugt wird als der Schritt des Erzeugens.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Auswählens auf den Schritt des Korrelierens anspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren gekennzeichnet durch Vermerken einer Position der PN-Sequenz während des Schrittes des Speicherns.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Schritt des Auswählens auf den Schritt des Vermerkens anspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der neue PN-Offset bezüglich des PN-Offsets ausgewählt wird, der während des Schrittes des Auswählens ausgewählt wurde.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der neue PN-Offset eine erhöhte Version des während des Schrittes des Auswählens ausgewählten PN-Offsets repräsentiert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren gekennzeichnet durch Zuordnen einer PN-Sequenzzeitsteuerung entsprechend der Referenzpositior, welche die Korrelationsenergie zumindest gleich dem Energieschwellenwert erzeugt, zu mindestens einem Demodulationszweig eines Empfängers eines Funkfernsprechgeräts (104).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Korrelierens folgende Schritte aufweist: ein erstes Korrelieren, das einen ersten Teil der Abtastwerte und einen ersten Teil der PN-Sequenz einbezieht; und ein zweites Korrelieren, das einen zweiten Teil der Abtastwerte und einen zweiten Teil der PN-Sequenz einbezieht, wobei, wenn während des Schrittes des Korrelierens das erste Korrelieren eine Zwischenkorrelationsenergie kleiner als ein Zwischenschwellenwert für einen bestimmten PN-Offset erzeugt, das zweite Korrelieren bei diesem bestimmten PN-Offset nicht durchgeführt wird.
Gerät (114) zum Erfassen einer PN-Sequenzzeitsteuerung ("pseudo-random"/pseudozufällig) für ein CDMA-Funkfernsprechgerät (104) ("code division multiple access"), wobei das Gerät (104) aufweist: einen Puffer (230), um Abtastwerte eines empfangenen Signals zu speichern; einen Korrelator (202), der an den Puffer (230) gekoppelt ist und betreibbar ist, zumindest einen Teil der Abtastwerte mit einer PN-Sequenz bei jedem aus einer Vielzahl an verschiedenen PN-Offsets zu korrelieren, um entsprechende Korrelationsenergien zu erzeugen; eine Steuerung, die an den Korrelator (202) gekoppelt ist und betreibbar ist, den Korrelator (202) zu unterbrechen, wenn die PN-Sequenz bei einem bestimmten PN-Offset eine Korrelationsenergie zumindest gleich dem Energieschwellenwert erzeugt; und ein PN-Sequenzgenerator, der an den Puffer (230) und den Korrelator (202) gekoppelt ist, um die PN-Sequenz bei jedem aus der Vielzahl an verschiedenen PN-Offsets zu erzeugen; und dadurch gekennzeichnet, dass der PN-Sequenzgenerator einen ersten PN-Generator und einen zweiten PN-Generator aufweist, wobei der erste PN-Generator betreibbar ist, eine PN-Sequenz bei einer ersten Rate zu erzeugen, um die Abtastwerte im Puffer (230) zu speichern, wobei der zweite PN-Generator betreibbar ist, die PN-Sequenz bei jedem aus der Vielzahl der verschiedenen PN-Offsets in einer zweiten Rate zu erzeugen, wobei die erste Rate schneller als die zweite Rate ist.
Gerät (114) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerung einen Mikrocomputer, einen Digitalsignalprozessor (DSP) und einen Logikschaltkreis aufweist.
Gerät (114) gemäß Anspruch 9, des Weiteren gekennzeichnet durch einen Speicher, der an den Korrelator (202) gekoppelt ist, um eine vorbestimmte Anzahl an höchsten Korrelationsenergien und entsprechenden PN-Offsets zu speichern.
Gerät (114) gemäß Anspruch 11, wobei, wenn nach einer vorbestimmten Anzahl an Korrelationen keine der erzeugten Korrelationsenergien zumindest gleich dem Energieschwellenwert ist, die Steuerung aus dem Speicher einen PN-Offset entsprechend einer höchsten Korrelationsenergie auswählt.
Gerät (114) gemäß Anspruch 9, des Weiteren gekennzeichnet durch einen Latch-Speicher, der an einen Ausgang des Korrelators (202) gekoppelt ist und betreibbar ist, nach dem Korrelieren einer ersten Anzahl an Abtastwerten, bei jedem der Vielzahl an verschiedenen PN-Offsets ein Korrelationszwischenergebnis zu speichern, und betreibbar ist, nach dem Korrelieren einer zweiten Anzahl an Abtastwerten, ein zweites Korrelationsergebnis zu speichern.
Gerät (114) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät in einem Mobiltelefon zur Verwendung in einem CDMA-Mobiltelefonsystem ("code division multiple access") mit zumindest einer Basisstation zum Übertragen eines Pilotsignals mit einer bestimmten zeitlichen Ausrichtung, verwendet wird.