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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Kommunikationsendgerät zur Verwendung
in einem zellularen Kommunikationssystem, umfassend eine elektronische
Schaltung zum Empfangen eines drahtlosen Kommunikationssignals,
das Signalkanäle überträgt, mit
Verarbeitungsmitteln zum Extrahieren der Signalkanäle.
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Ein
typisches zellulares Telekommunikationssystem ist um eine Basisstation
herum organisiert, die mit Multiplexmitteln zum Übertragen von Kommunikationssignalen
ausgerüstet
ist, die Signalkanäle
von einem drahtgebundenen Telefonnetz auf einen Funkfrequenzträger übertragen,
der durch ein Antennensystem über einen
Bereich rundgerufen wird, für
den die Zelle bestimmt ist, ihn abzudecken. Eine Menge von einzelnen
mobilen Teilnehmerstationen – d.h.
ein mobiles Kommunikationsendgerät – sind jede
ausgerüstet,
den Rundruf-Frequenzträger
zu empfangen und den spezifischen Kanal zu demultiplexen, für den das
Endgerät
bestimmt ist, ihn zu empfangen. Typischerweise wird Zweiwegkommunikation
unterstützt
und das mobile Kommunikationsendgerät ist angepasst, Signale zu
der Basisstation für
anschließendes
Multiplexen und eine Verteilung zu einem drahtgebundenen Netz oder
einer anderen Basisstation zu übertragen.
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In
einem derartigen drahtlosen Kommunikationssystem wird eine zugewiesene
Funkfrequenzbandbreite von Frequenzen gleichzeitig durch viele Teilnehmer
gemeinsam genutzt, die verschiedene Vielfachzugriffstechniken verwenden,
z.B. Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA, code division multiple
access). In CDMA-Systemen können
viele Teilnehmer auf einem einzelnen Träger untergebracht werden, worin
jedem Teilnehmer einer oder viele Codes zugewiesen sind, der/die
verwendet wird/werden, um Information zu übertragen. Eine Codewellenform,
die einer Menge von orthogonalen Wellenformen entnommen wird, erlaubt
dem System, Information in getrennten Informationskanälen zu übertragen.
Diese getrennten Informationskanäle können verwendet
werden, um einzelne Information zu unterschiedlichen Benutzern zu übertragen
und/oder viele Informationsströme
zu einem Benutzer zu ermöglichen.
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In
derartigen Systemen können
jedoch unterschiedliche Typen von Interferenz auftreten und die
Kommunikationsqualität
verringern. Die Interferenzsituation kann von Zeit zu Zeit abhängig von
dem Standort des mobilen Kommunikationsendgerätes relativ zu der Basisstation,
dem Standort von anderen Basisstationen, der tatsächlichen
Last des Systems und dem Typ von Verkehr in den Kommunikationskanäle variieren.
Des weiteren können
eine Bewegung des mobilen Kommunikationsendgerätes relativ zu der Basisstation
und eine Bewegung von anderen Objekten, die den Übertragungspfad zwischen der
Basisstation und dem mobilen Kommunikationsendgerät beeinflussen,
die Interferenzsituation beeinflussen.
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US 6,131,013 beschreibt
eine Vorrichtung zum Durchführen
gezielter Interferenzunterdrückung,
umfassend eine Empfängereinheit
mit einem Interferenzklassifikator und einem Interferenzunterdrücker. Der
Interferenzklassifikator gibt ein Signal aus, das eine Klassifikation
von jedem Interferenztyp anzeigt, und der Unterdrücker wählt eines
aus einer Vielzahl von Unterdrückungsverfahren
aus, das am besten geeignet ist, einen bestimmten Interferenztyp
zu unterdrücken.
Somit offenbart
US 6,131,013 ,
dass zusätzliche
Verarbeitungsmittel benötigt
werden, um Merkmale abzuleiten, die für die Interferenz/Blockierungskomponenten
in dem empfangenen Signal eindeutig sind. Dieses zusätzliche
Verarbeitungsmittel fügt
einem Empfängerendgerät Komplexität und Kosten
hinzu.
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US 5,568,480 beschreibt
Funkkommunikationssysteme im Frequenzmultiplex und offenbart Bewertung
von Interferenz und anderen Signalen in einem Funkkommunikationssystem
durch Durchführen
einer Vielzahl von Schmalbandmessungen in einer Vielzahl von unterschiedlichen
Frequenzen in den Telekommunikationskanälen. Das Frequenzdomänenverhalten
von Telekommunikationssignalen wird evaluiert, um die Interferenz
in den Telekommunikationskanälen
mittels zahlreicher Schmalbandmessungen zu bewerten.
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Im
wesentlichen kann Interferenz in zwei Gruppen unterteilt werden:
- 1. Interzelleninterferenz, und
- 2. Intrazelleninterferenz.
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Interzelleninterferenz
stammt von einer oder mehr benachbarten Basisstationen. Der Schwund
von Interzelleninterferenz ist mit dem Schwund des Kommunikationssignals
nicht korreliert. In dem folgenden verweist Interzelleninterferenz
auf Interferenz, die einen nicht korrelierten Schwund oder keinen
Schwund aufweist. Somit kann Interzelleninterferenz durch thermisches
Rauschen etc. verursacht werden.
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Intrazelleninterferenz
stammt von der gleichen Basisstation wie der Basisstation, die mit
dem mobilen Kommunikationsendgerät
kommuniziert. Intrazelleninterferenz tritt wegen Empfang von nicht-orthogonalen
Signalen auf, die von der Basisstation übertragen werden (z.B. der
Synchronisationskanal in WCDMA), oder wegen Mehrfachpfadausbreitung
des Kommunikationssignals. Ein wichtiges Merkmal von Intrazelleninterferenz besteht
darin, dass sie den gleichen Pfad wie das Kommunikationssignal nimmt
und somit den gleichen Schwund erfährt.
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Der
Typ von Interferenz, durch den ein Kommunikationssignal bei einem
Empfang durch ein mobiles Kommunikationsendgerät verzerrt wird, ist ein wichtiger
Parameter für
Optimierung von mehreren Algorithmen in dem Endgerät und wiederum
für eine
Verbesserung der Qualität
der drahtlosen Kommunikation.
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Es
existieren bekannte Verfahren zum Klassifizieren von Interferenz
mittels Spektrumschätztechniken. Diese
Verfahren sind jedoch sehr komplex und beziehen große Verarbeitungsmittel
ein. Die unterschiedlichen Typen von Interferenz können das
Leistungsverhalten eines mobilen Kommunikationsendgerätes verschlechtern.
Somit gibt es eine Notwendigkeit für ein weniger komplexes Verfahren,
das in kleinen und/oder mobilen Kommunikationsendgeräten implementiert
werden kann.
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Deshalb
involviert der Stand der Technik das Problem, dass ein vorliegender
Typ von Interferenz, die Leistungsverhalten in der Form von Übertragungskapazität und/oder
Qualität
eines mobilen Kommunikationsendgerätes beeinflusst, nicht bestimmt
wird – wobei
es dadurch nicht möglich
gemacht wird, den Typ von Interferenz in Betracht zu ziehen, wenn
mittels des mobilen Kommunikationsendgerätes kommuniziert wird.
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Somit
besteht ein Ziel dieser Erfindung darin, ein mobiles Kommunikationsendgerät zur Verwendung in
einem zellularen Kommunikationssystem bereitzustellen, das zum Bestimmen
eines vorliegenden Typs von Interferenz fähig ist.
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Dies
wird erreicht, wenn das mobile Kommunikationsendgerät, das in
dem Anfangsabschnitt erwähnt wird,
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verarbeitungsmittel angeordnet
sind, mindestens eines der folgenden Signale bereitzustellen: ein Signal
automatischer Verstärkungssteuerung
(AGC); ein Signal von Übertragungsleistungssteuerung
(TPC); ein Interferenzschätzungssignal;
und die elektronische Schaltung angepasst ist, einen Typ von Interferenz
zu klassifizieren, die die Kommunikationsqualität beeinflusst, durch Evaluieren vom
Zeitdomänenverhalten
von mindestens einem der Signale, die durch das Verarbeitungsmittel
bereitgestellt werden, wodurch die Signale Information zum Klassifizieren
eines Typs von Interferenz in einer von mindestens zwei vorbestimmten
Klassen von Interferenz bereitstellen.
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Folglich
ist es möglich,
einen vorliegenden Typ von Interferenz durch Evaluieren von internen
Signalen zu bestimmen, die in einem standardmäßigen mobilen Kommunikationsendgerät vorhanden
sind. Somit ist es möglich,
den Typ von Interferenz in Betracht zu ziehen, wenn ein empfangenes
Kommunikationssignal korrigiert wird – wobei dadurch besseres Leistungsverhalten
des mobilen Kommunikationsendgerätes
vorgesehen wird. Ferner werden nur einfache Mittel zum Klassifizieren
des Typs von Interferenz benötigt,
da die Signale mit Information zum Klassifizieren eines vorliegenden
Typs von Interferenz bereits intern zum Verifizieren, Abstimmen
oder Demodulieren der Kommunikationssignale vorhanden sind.
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Die
Erfindung wird nachstehend vollständiger in Verbindung mit einer
bevorzugten Ausführungsform und
mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Zellenstruktur in einem zellularen Kommunikationssystem zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm eines mobilen Kommunikationsendgerätes zeigt;
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3 einen
Klassifikator und zwei Algorithmen zeigt;
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4 unterschiedliche
Variablen zeigt, die in einem mobilen Kommunikationsendgerät als eine
Funktion der Zeit in Interzellen- und Intrazellen-Interferenzsituationen
verfügbar
sind;
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5 ein
Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Klassifizieren von Interferenz zeigt; und
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6 ein
Blockdiagramm eines mobilen Kommunikationsendgerätes gemäß der Erfindung zeigt, wobei
der bestimmte Interferenztyp verwendet wird, um die Interferenzleistungsschätzung zu
verbessern.
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1 zeigt
eine Zellenstruktur in einem zellularen Kommunikationssystem. Die
Zellenstruktur umfasst eine Zahl von Zellen 101, von denen
jede eine Basisstation 102 enthält. In einem mobilen Kommunikationssystem
ist die Basisstation 102 angepasst, drahtlose Kommunikation
mit einem – oder
typischerweise mehr – mobilen
Kommunikationsendgeräten 106 vorzusehen,
die sich innerhalb der Zelle befinden, und Kommunikation mit anderen
Basisstationen oder Vermittlungseinheiten mittels eines drahtgebundenen
Netzes vorzusehen.
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Die
Basisstationen sind angeordnet, einen gewünschten Grad von Kommunikationsabdeckung
für drahtlose
Kommunikation über
einen gegebenen geografischen Bereich vorzusehen. Drahtlose Kommunikationssignale,
die von einer Basisstation mit einem spezifizierten Leistungspegel
emittiert werden, werden als eine Funktion des Abstands zu dem Sender
gedämpft.
Da Ausbreitung der drahtlosen Kommunikationssignale wegen dem Vorhandensein
von Gebäuden,
unterschiedlichen Typen von Landschaftsmerkmalen etc. nicht genau
gesteuert werden kann, wird es ferner in einigen Bereichen zwischen
zwei Basisstationen 107 und 108 möglich sein,
Signale zu erfassen, die von beiden Basisstationen übertragen
werden. Ein derartiger Bereich wird als der Bereich veranschaulicht,
der durch beide Kreise 103 und 104 abgedeckt wird,
was ein Abstrahlungsmuster von den Basisstationen 107 bzw. 108 anzeigt.
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In
einem mobilen Kommunikationsendgerät ist Schaltungstechnik angepasst,
eine oder viele aus zwei oder mehr Basisstationen auszuwählen, die
zum Bereitstellen von Kommunikation mit den Basisstationen fähig ist,
um z.B. die Basisstation auszuwählen,
die die beste Kommunikationsqualität bereitstellt. Andere Basisstationen übertragen
jedoch dennoch Kommunikationssignale, die mit Kommunikationssignalen
von einer ausgewählten
Basisstation interferieren können
und werden, wobei somit die Kommunikationsqualität verschlechtert wird, die
anderenfalls von der ausgewählten
Basisstation erhalten werden kann. Dies wird Interzelleninterferenz
genannt.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm eines typischen mobilen Kommunikationsendgerätes. Es
wird gezeigt, wie Signale, die für
gemeinsame Zwecke, z.B. Demodulation, Verstärkungssteuerung etc. in dem
mobilen Kommunikationsendgerät
verwendet werden, für
den speziellen Zweck einer Klassifizierung von Interferenz erfasst
werden können.
Ein drahtloses Kommunikationssignal kann durch eine Antenne 202 empfangen
werden, die mit einem Antennenfilter 201 verbunden ist
zum Weitergeben des Kommunikationssignals und Zurückweisen
anderer Signale. Der Ausgang des Antennenfilters ist mit einem Hochfrequenzverstärker 203 verbunden,
der durch eine automatische Verstärkungssteuereinheit 204 gesteuert
wird, um eine variierende Signalstärke des empfangenen Kommunikationssignals
zu kompensieren. Das Signal AGC-GAIN ist ein Signal, das die Verstärkung des
Verstärkers 203 steuert.
Gemäß der Erfindung
kann ein derartiges AGC-GAIN-Signal als ein Signal mit Information
zum Klassifizieren von Interferenz ausgewählt werden.
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Die
Ausgabe des Verstärkers 203 wird
als ein erstes Eingangssignal zu einem Mischer 206 über ein Bandpassfilter 205 bereitgestellt,
das Rauschen hoher Frequenz und Niederfrequenzkomponenten z.B. von der
automatischen Verstärkungssteuereinheit
entfernt. Ein zweites Eingangssignal zu dem Mischer 206 wird durch
eine Frequenzsyntheseeinheit 211 über eine Phasenregelschleife
bereitgestellt, umfassend einen gesteuerten Oszillator 215,
einen Frequenzteiler 213, einen Phasendetektor 212 und
ein Bandpassfilter 214. Mittels des Mischers 206 wird
das Kommunikationssignal in der Frequenz zu einer Zwischenfrequenz
abwärts verlagert.
Das Kommunikationssignal in der Zwischenfrequenz wird, von dem Mischer 206 ausgegeben,
zu einem Demodulator 209 über einen Zwischenfrequenzverstärker 207 und
ein Bandpassfilter 208 mit einem Durchlassband um die Zwischenfrequenz
herum eingespeist. Der Prozessor 210 ist mit dem Demodulator 209 verbunden,
um Information, z.B. Sprache, V, und Daten, D, zu dekodieren, die
in dem Kommunikationskanal übertragen
werden.
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Um
die Qualität
der empfangenen Information zu schätzen, ist der Prozessor 210 angepasst,
eine Interferenzleistungsschätzung
zu kalkulieren. Typischerweise wird eine Interferenzschätzung, INT,
basierend auf der Varianz von empfangenen bekannten Symbolen (sogenannten
Piloten) d.h. in einer Testsequenz kalkuliert, die durch die Basisstation übertragen
wird. Gemäß der Erfindung
kann eine derartige Interferenzleistungsschätzung als ein Signal mit Information
zum Klassifizieren von Interferenz ausgewählt werden. Außerdem ist der
Prozessor 220 angepasst, ein Signal S zu kalkulieren, das
die Stärke
des Kommunikationssignals von der Basisstation darstellt, mit der
das Endgerät
im Kommunikation ist. In einem sogenannten 3GPP kann das Signal
S als die Leistung in dem gemeinsamen Pilotkanal (CPICH, common
pilot channel) gemessen werden. S kann jedoch sowohl in 3GPP-Systemen
als auch in anderen Systemen auf verschiedenen Wegen gemessen werden.
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Das
Signal S, das die Stärke
des empfangenen Kommunikationssignals darstellt, kann als ein Signal mit
Information zum Klassifizieren von Interferenz überwacht und ausgewählt werden.
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Um
Information, z.B. Sprache, V, und Daten, D, zu übertragen, wird die Information
in dem Prozessor 220 kodiert, um diese Information in einem
Kommunikationskanal zu übertragen.
Die Information wird in einer Zwischenfrequenz IF mittels eines
Modulators 217 moduliert. Die Zwischenfrequenz IF wird
durch eine Frequenzsyntheseeinheit 217 über ein Bandpassfilter 218 zugeführt. Der
Modulator 217 ist mit einem Mischer 216 für eine Verschiebung
aufwärts
des Signals in der Zwischenfrequenz zu einem Hochfrequenzträger verbunden.
Das aufwärts
verschobene Signal wird der Antenne 202 über ein
Bandpassfilter 221, einen Hochfrequenzverstärker 222 und
ein Antennenfilter 201 zugeführt. Gemäß verschiedenen Standards,
die Kommunikationsprotokolle für
mobile drahtlose Kommunikation vorschreiben, ist ein so genannter Übertragungsleistungssteuerungs-,
TPC-, Befehl in die Kommunikationsprotokolle einbezogen. Der Prozessor 220 ist
angepasst, derartige TPC-Befehle
zu einer Basisstation als Reaktion auf eine Überwachung eines empfangenen Kommunikationssignals
zu übermitteln.
Somit kann das mobile Kommunikationsendgerät die Basisstation auffordern,
ein Kommunikationssignal zu dem Endgerät mit mehr Leistung zu übertragen,
um eine ausreichende Kommunikationsqualität zu erhalten, falls das empfangene
Kommunikationssignal zu schwach ist, und umgekehrt. Gemäß der Erfindung
können
derartige Übertragungsleistungssteuerungsbefehle
als ein Signal mit Information zum Klassifizieren von Interferenz
ausgewählt
werden.
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Es
sollte vermerkt werden, dass obwohl auf einen homodynen Empfänger verwiesen
wurde, andere Typen von Empfängern
z.B. homodyne Empfänger
die oben erwähnten
oder andere Typen von Signalen mit Information zum Klassifizieren
von Interferenz enthalten können.
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3 zeigt
einen Klassifikator zum Bestimmen eines Typs von Interferenz. Der
Klassifikator 301 ist verbunden, um die Signale AGC-GAIN,
TPC, INT und S zu empfangen, und ist angepasst, eine Interferenz, die
mindestens eines der Signale GAIN, TPC, INT und S beeinflusst, als
entweder Interzellen- oder
Intrazelleninterferenz zu klassifizieren. Der Klassifikator 301 stellt
zwei binäre
Signale INTRA und INTER bereit. Die binären Signale können zum
Auswählen
unterschiedlicher Algorithmen abhängig von dem Typ von Interferenz verwendet
werden, der durch den Klassifikator bestimmt wird.
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Eine
Wahrheitstabelle für
die binären
Signale und eine zugehörige
Aktion werden in der nachstehenden Tabelle 1 angeführt.
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Wenn
Intrazelleninterferenz erfasst wird, wird der Algorithmus A1 aktiviert,
und wenn Interzelleninterferenz erfasst wird, wird der Algorithmus
A2 aktiviert. Die Algorithmen empfangen eingegebene Daten über den
Port IN und stellen Ausgangsdaten über den Port OUT bereit. An
Stelle einer Aktivierung von unterschiedlichen Algorithmen als Reaktion
auf Signale von dem Klassifikator 501 kann es angebracht
sein, einen Algorithmus mit unterschiedlichen Mengen von Parametern
zu laden, die als Reaktion auf die Signale von dem Klassifikator
ausgewählt
oder kalkuliert werden.
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Interzelleninterferenz
kann als stationäres
weißes
Rauschen betrachtet werden, da Kommunikationssignale von Basisstationen
in benachbarten Zellen nur zu einem kleinen Ausmaß mit Kommunikationssignalen von
einer ausgewählten
Basisstation korrelieren. Deshalb ist es zweckdienlich, die Qualität zu rekonstruieren, d.h.
zu steigern, z.B. durch Steigern des Signal-Rausch-Verhältnisses
des Kommunikationssignals mit einem Filter – das einen beliebigen Typ
von Mittelwertbildung bereitstellt –, welches eine relativ große Zeitkonstante hat.
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Intrazelleninterferenz
sollte andererseits nicht als stationäres weißes Rauschen betrachtet werden,
da ein Kommunikationssignal, das sich entlang unterschiedlicher
Pfade bewegt, nur zeitverschobene und in der Amplitude variierende
Echos erstellt, wobei es somit eine relativ große Korrelation miteinander
gibt. Dies wiederum schafft ein in der Amplitude variierendes Kommunikationssignal.
Deshalb ist es zweckdienlich, das Kommunikationssignal mit einem
Filter zu rekonstruieren, das einen beliebigen Typ von Mittelwertbildung über ein
relativ kurzes Zeitintervall bereitstellt, z.B. mittels eines beweglichen
Mittelwertfilters.
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Die
Algorithmen A1 und A2 und der Klassifikator 301 können als
ein Programmcode für
den Prozessor 220 verkörpert
sein – und/oder
direkt in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, ASIC,
verkörpert
sein. Die Algorithmen A1 und A2 können zwei digitale Tiefpassfilter
implementieren, z.B. mit einer relativ hohen und einer relativ geringen
Bandbreite.
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4 zeigt
unterschiedliche Variablen/Signale, die in einem mobile Kommunikationsendgerät verfügbar sind,
als eine Funktion der Zeit t in Interzellen- und Intrazellen-Interferenzsituationen.
Diese Signale enthalten Information zum Klassifizieren, d.h. Bestimmen
eines Typs von Interferenz, und kön nen deshalb für diesen
Zweck ausgewählt
werden. Die Signale können
in dem Flussdiagramm erfasst werden, das in 5 gezeigt
wird.
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Für alle Signale,
die gezeigt werden, wird angenommen, dass maximale Interferenz im
Zeitpunkt t = T erscheint. D.h. der Interferenzpegel hat einen maximalen
(Spitzen-) Wert im Zeitpunkt t = T oder – alternativ – dass die
Interferenz ein Minimum (eine Schwundsenke) im Zeitpunkt t = T hat.
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Wenn
Intrazelleninterferenz vorhanden ist, wird das TPC-Signal mit der
Zeit im wesentlichen konstant bleiben, das AGC-Signal wird in der Amplitude eine Spitze
haben, und die Signalstärke,
S, und die Interferenzschätzung
werden in der Amplitude eine Senke haben.
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Wenn
Interzelleninterferenz vorhanden ist, werden das AGC-Signal und die Interferenzschätzung, INT, mit
der Zeit im wesentlichen konstant bleiben, das TPC-Signal wird in
der Amplitude eine Spitze haben und die Signalstärke, S, wird in der Amplitude
eine Senke haben.
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Die
Signale können
kontinuierliche analoge Signal oder diskrete digitale Signale sein.
Die Signale können über die
Zeit abgetastet werden, und es können
zwei oder mehr Abtastungen in unterschiedlichen Zeitpunkten derart
verglichen werden, dass es möglich
ist, die Signalcharakteristika, z.B. eine Spitze, eine Senke etc.
zu erfassen. Ein Signal kann z.B. im Zeitpunkt t = T und im Zeitpunkt
t = T-n abgetastet werden.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm für
ein Verfahren zum Klassifizieren von Interferenz. Das Flussdiagramm
veranschaulicht die Operation des Klassifikators 301 in
Kooperation mit dem mobilen Kommunikationsendgerät in 2. In Schritt 501 wird
ein Kommunikationssignal von einer Basisstation empfangen. In Schritt 502 wird
verifiziert, ob eine Testanweisung TST1, die zum Erfassen von Intrazelleninterferenz
basierend auf ausgewählten
Signalen fähig
ist, wahr oder falsch ist. Falls die Testanweisung TST1 wahr ist,
wird bestimmt, dass Intrazelleninterferenz vorhanden ist. In Schritt 506 wird
das mobile Kommunikationsendgerät
gesteuert, Parameter zu verwenden, die zum Empfangen von intrazellen-verzerrten
Kommunikationssignalen optimal sind.
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Falls
andererseits die Testanweisung TST1 falsch ist, wird verifiziert,
ob eine Testanweisung TST2, die zum Erfassen von Interzelleninterferenz
basierend auf ausgewählten
Signalen fähig
ist, wahr oder falsch ist. Falls die Testanweisung TST2 wahr ist,
wird bestimmt, dass Interzelleninterferenz vorhanden ist. In Schritt 505 wird
das mobile Kommunikationsendgerät
gesteuert, Parameter zu verwenden, die zum Empfangen von interzellen-verzerrten
Kommunikationssignalen optimal sind.
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Die
Testanweisung TST1, die zum Erfassen von Intrazelleninterferenz
fähig ist,
kann auf zahlreichen Wegen angegeben werden, z.B. auf den folgenden
Wegen:
| TST1: | a)
ABS(INT(T) – INT(T-n)) < e
b) ABS(AGC(T) – AGC(T-n)) < e |
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Gleichermaßen kann
die Testanweisung TST2, die zum Erfassen von Interzelleninterferenz
fähig ist, auf
zahlreichen Wegen angegeben werden, z.B. auf den folgenden Wegen:
| TST2: | c)
ABS(INT(T) – INT(T-n)) > e
d) ABS(TPC(T) – TPC(T-n)) < e |
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Es
sollte vermerkt werden, dass andere Alternativen zum Klassifizieren
von Interferenz möglich
sind – derartige
Alternativen können
auf dem Gebiet von Zeitreihenanalyse, multivariater Statistik, Mustererkennung
etc. gefunden werden.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm eines bevorzugten mobilen Kommunikationsendgerätes gemäß der Erfindung,
wobei der bestimmte Interferenztyp verwendet wird, um die Interferenzleistungsschätzung zu
verbessern. Das Endgerät
umfasst eine Antenne 601 zum Empfangen eines drahtlosen
Kommunikationssignals, das zu einem digitalen Signal S(k) in einem
Hochfrequenzverstärker 602 verstärkt und
konvertiert wird. S(k) ist eine Sequenz von digitalen Abtastungen,
wobei k eine Abtastung in der Sequenz bezeichnet. Das digitale Signal
S(k) wird einem Interferenzschätzer 603 bereitgestellt,
der eine Interferenzschätzung
in der Form einer Sequenz von digitalen Abtastungen Ĩ(k) bereitstellt.
Diese Interferenzschätzung
wird einem digitalen Tiefpassfilter 604 zugeführt. Die
Zeitdomänen-Transferfunktion
für das
digitale Filter kann als: IFILT(k)
= αIFILT(k-1) + (1-α)Ĩ(k)geschrieben werden,
wobei Ĩ(k)
zu dem Filter eingegeben wird, IFILT(k)
von dem Filter ausgegeben wird und α eine Filterkonstante ist. Die
Zahl von Abtastungen, über
die das Filter einen Mittelwert kalkuliert, kann als 1/(1-α) angenähert werden.
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In
dem Fall, dass die dominierende Interferenz als Interzelleninterferenz
klassifiziert wird, wird die Interferenzleistungsschätzung durch
Einsetzen von viel Filtern in der Schätzung der Interferenzleistungsschätzung kalkuliert.
Dies kann durch Mittelwertbildung über eine relativ große Zahl
von Abtastungen ausgeführt werden,
z.B. mit α ≈ 0,99; dadurch
hat das Filter eine relativ geringe Bandbreite. Folglich wird die Varianz
der Interferenzleistungsschätzung
reduziert. Dies wird die Interferenzleistungsschätzung verbessern, da in dieser Situation
die Interferenz als nahezu stationär in der Zeit erscheinen kann
(die Signale, die die Interferenz verursachen, sind mit dem Kommunikationssignal
nahezu unkorreliert).
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In
dem Fall, dass die vorliegende Interferenz als Intrazelleninterferenz
klassifiziert wird, wird nur begrenztes Filtern in der Schätzung der
Interferenzleistungsschätzung
angewendet. Dies kann durch Mittelwertbildung über eine relativ kleine Zahl
von Abtastungen ausgeführt
werden, z.B. mit α ≈ 0,80; dadurch
hat das Filter eine relativ hohe Bandbreite. In dieser Situation
sind die Signale, die die Interferenz verursachen, stark mit dem
Kommunikationssignal korreliert (sie werden als Echos mit nahezu
der gleichen Amplitude wie das erste ankommende Signal erscheinen,
das als das Kommunikationssignal interpretiert wird), und werden
somit starke Schwankungen über
der Zeit aufweisen.
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Das
Ausgangssignal von dem digitalen Filter 604 wird einer
Leistungssteuerungskomponente 605 zugeführt. Diese Leistungssteuerungskomponente
ist angeordnet, mit der Basisstation zu kommunizieren, um den Leistungspegel
von Kommunikationssignalen zu steuern, die zu dem mobilen Endgerät übertragen
werden.
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Das
Ausgangssignal von dem digitalen Filter 604 wird auch einem
Prozessor weicher Information 606 zugeführt, das sogenannte Seiteninformation
in der Form eines Maximalverhältnis-Kombinations-(MRC,
Maximum Ratio Combining)Signals bereitstellt. Seiteninformation
sieht ein Qualitätsmaß des empfangenen
drahtlosen Signals vor und kann wiederum als Zuverlässigkeitsinformation
in einem Prozess zum Dekodieren von Symbolen in dem empfangenen
Signal verwendet werden.
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Der
Prozessor weicher Information 606 empfängt die gefilterten Symbole
und splittet sie in eine Zahl von Zweigen; in jedem Zweig werden
zufällige
Werte den gefilterten Symbolen IFILT(k)
hinzugefügt.
In jedem Zweig wird ein Filter angewendet. Die Bandbreite dieser
Filter wird gemäß den Typ
von Interferenz abgestimmt. Die Filter können Tiefpassfilter sein, wobei
eine relativ geringe Grenzfrequenz ausgewählt wird, wenn Intrazelleninterferenz
vorhanden ist, und wobei eine relativ hohe Grenzfrequenz ausgewählt wird,
wenn Interzelleninterferenz vorhanden ist. Signale, die durch jeden
der Zweige bereitgestellt werden, werden mit einem Gewichtungswert
addiert, der gleich dem Signal-Rausch-Verhältnis für jeden Zweig ist, und anschließend als das
Maximalverhältnis-Kombinationssignal
zugeführt.
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Obwohl
Interzellen- und Intrazelleninterferenz als zwei wesentliche Gruppen
von Interferenz beschrieben wurden, kann eine genauere Klassifikation
von Interferenz verwendet werden.
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Die
Erfindung kann in allen Gebieten von mobilen drahtlosen Kommunikationssystemen
Anwendung finden – z.B.
in Systemen, die direkte Kommunikation von Endgerät zu Endgerät ohne Einbeziehung
einer Basisstation erlauben.
