DE60131362T2

DE60131362T2 - Nachführung eines mehrweg-aufgelösten signals in einem rake-empfänger

Info

Publication number: DE60131362T2
Application number: DE60131362T
Authority: DE
Inventors: Charles J. Razzell
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: EP1228577A2; US20020044592A1; KR20020043252A; US6954486B2; CN1389025A; JP4836158B2; DE60131362D1; JP2004507968A; WO2002019556A3; CN1254021C; KR100873503B1; US6901105B1; JP4815563B2; ATE417412T1; DE60136907D1; JP2004507969A; WO2002019556A2; KR20020043245A; EP1228577B1; KR100810780B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verfolgen einer aufgelösten Komponente eines Mehrpfad-Signals, das einem RAKE-Finger eines Spreizspektrum-RAKE-Empfängers zugeordnet ist, insbesondere eines solchen RAKE-Empfängers, der in einer Spreizspektrum-Kommunikationsvorrichtung, wie z. B. einem CDMA-Handgerät, enthalten ist.
Zellenkommunikationssysteme (Mobilfunkkommunikationssysteme) sind wohlbekannt. Solche Zellenkommunikationssysteme umfassen Zellen oder Funkzonen, die gemeinsam ein gegebenes geographisches Gebiet abdecken. Die Zellen enthalten Basisstationen, die über Steuer- und Kommunikationskanäle Kommunikationsverbindungen mit mobilen Kommunikationsvorrichtungen, die im System enthalten sind, einrichten und aufrechterhalten, und die mit den mobilen Kommunikationsvorrichtungen über eingerichtete Kommunikationsverbindungen kommunizieren.
Ein Typ eines Mobilfunksystems ist ein sogenanntes Direktsequenz-CDMA-Spreizspektrumsystem (CDMA, Code Division Multiple Access = Codemultiplex). In einem solchen CDMA-Spreizspektrumsystem weist die mobile Kommunikationsvorrichtung zusätzlich zu einem Sender typischerweise einen sogenannten RAKE-Empfänger mit einer Anzahl von RAKE-Fingern auf, um Komponenten eines empfangenen Mehrpfad-Spreizspektrumsignals aufzulösen und die aufgelösten Komponenten vielfältig zu kombinieren, um somit den Störabstand des empfangenen Signals zu verbessern. Die Spreizspektrumsignale werden von Sendern empfangen, die Datensignale über ein Frequenzband spreizen, indem sie Spreizsequenzen verwenden. Elemente in einer solchen Sequenz sind sogenannte Chips. Zum Spreizen unterschiedlicher Datensignale bei unterschiedlichen Sendern werden Walsh-Sequenzen für die Kanalisierung und Pseudozufallsrauschen-Spreizsequenzen für die Verwürfelung verwendet. Der RAKE-Empfänger regeneriert ein Datensignal aus einem empfangenen Spreizspektrumsignal durch Entwürfeln desselben mit der selben Pseudozufallsrauschen-Sequenz und durch Entspreizen desselben anschließend mit derselben Walsh-Sequenz, die zum Spreizen des Datensignals verwendet worden ist, und kombi niert vielfältig Mehrpfadempfangs-Signale, die vom selben Datensignal stammen. Der RAKE-Empfänger muss sich anfangs mit dem Sender synchronisieren, von dem er ein Datensignal zu empfangen wünscht. Während einer solchen anfänglichen Synchronisation löst eine Suchvorrichtung, die im RAKE-Empfänger enthalten ist, Komponenten eines Mehrpfadempfangs-Signals auf, wobei die Komponenten vom gesuchten Datensignal stammen. Anschließend setzt der RAKE-Empfänger eine Verfolgungsmodussynchronisation ein, um die RAKE-Finger mit den aufgelösten Komponenten synchron zu halten, die vom selben gewünschten Datensignal stammen. Während der Verfolgungsmodussynchronisation werden die RAKE-Finger auf ihre aufgelösten Komponenten ausgerichtet gehalten.
GB 2345421 A offenbart eine Verfolgung unter Verwendung von Early- und Late-Signalen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen RAKE-Empfänger zu schaffen, in welchem während der Verfolgungsmodussynchronisation die RAKE-Finger auf ihre aufgelösten Komponenten eines Mehrpfadsignals ausgerichtet gehalten werden, während einfache Ausrichtungsmittel verwendet werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen RAKE-Empfänger mit Ausrichtungsmittel zu schaffen, die eine begrenzte Menge an Speicher erfordern.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen RAKE-Empfänger mit reduziertem Stromverbrauch zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Verfolgen einer aufgelösten Komponente eines Mehrpfad-Signals, das einem RAKE-Finger eines Spreizspektrum-RAKE-Empfängers zugeordnet ist, geschaffen, wobei das Verfahren umfasst:

– variables Verzögern der aufgelösten Komponente;
– Durchführung einer Early-Late-Detektion bei der variabel verzögerten aufgelösten Komponente, um zu bestimmen, ob die aufgelöste Komponente früh oder spät in Bezug auf eine optimale Eingangszeit eingegangen ist, und Erzeugen eines ersten Impulses, wenn die early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente früh eingegangen ist, und Erzeugen eines zweiten Impulses, wenn die early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente spät eingegangen ist;
– Zählen der ersten und zweiten Impulse, wobei der erste Impuls ein Zählen in einer ersten Richtung veranlasst und der zweite Impuls ein Zählen in einer zweiten Richtung veranlasst;
– Ableiten eines Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungs-signals aus der Zählung und Rückführen des abgeleiteten Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals, um das variable Verzögern der aufgelösten Komponente anzupassen, und
– Ableiten eines Chipverzögerungsphasenanpassungssignals aus der Zählung und Rückkoppeln des abgeleiteten Chipverzögerungsphasenanpassungssignals, um eine Phase eines Pseudozufallsrauschen-Generators zu steuern.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch Verteilen der Mehrpfadausrichtung über zeitliche Ausrichtung einer variablen Verzögerung und Phasenausrichtung des Pseudozufallsrauschen-Generators eine einfache variable Verzögerungsanordnung verwendet werden kann, um die variable Verzögerung bereitzustellen.
In einer Ausführungsform implementiert ein Schieberegister die variable Verzögerung. Aufgrund der Erfindung kann das Schieberegister sehr kurz gemacht werden und weist typischerweise acht Abschnitte auf.
Vorteilhaft wird wenigstens ein Teil der variablen Verzögerung als eine Hauptverzögerung eines einstellbaren digitalen Filters erhalten. Hierbei kann die Länge des Schieberegisters sogar weiter auf typischerweise zwei oder vier Abtastwerte pro Chip reduziert werden. Die Reduktion von Abtastwerten und somit der Taktraten im Empfänger und die Reduktion der Komplexität ergibt einen reduzierten Stromverbrauch und eine reduzierte Chipfläche. Die Verzögerung des digitalen Filters kann durch Auswählen von Filterkoeffizienten aus einer Nachschlagtabelle eingestellt werden, wobei Einträge der Nachschlagtabelle Filterkoeffizienten umfassen, die vorgegebene Verzögerungen repräsentieren.
In einer Ausführungsform zählen Zähler Impulse, die durch eine Early-Late-Erfassung erzeugt werden. Ein erster Zähler zählt die Impulse, um somit das Chipbruchteilverzogerurig-Zeitsteuerungsanpassungssignal zu erhalten, und stellt an der Chipgrenze ein Übertragssignal einem zweiten Zähler zur Verfügung. Der zweite Zähler stellt das Chipverzögerung-Phasenanpassungssignal zum Steuern einer Phase des Pseudozufallsrauschen-Generators zur Verfügung.
1 zeigt schematisch ein CDMA-Spreizspektrumsystem.
2 zeigt aufgelöste Komponenten eines Mehrpfad-Signals und Early/Late-Signale.
3 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung mit einem RAKE-Finger in einem solchen RAKE-Empfänger gemäß der Erfindung.
4 zeigt einen Early/Late-Detektor in einem RAKE-Finger einer mobilen Kommunikationsvorrichtung gemäß der Erfindung.
5 zeigt eine Zähleranordnung in einem RAKE-Finger gemäß der Erfindung.
6 zeigt einen einstellbaren digitalen FIR-Filter in einem RAKE-Finger gemäß der Erfindung.
7 zeigt eine Nachschlagtabelle mit Filterabgriffkoeffizienten für einen FIR-Filter.
8 zeigt ein steuerbares Schieberegister in einem RAKE-Finger gemäß der Erfindung.
Über alle Figuren hinweg werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche Merkmale verwendet.
1 zeigt schematisch ein CDMA-Spreizspektrumsystem 1. Das System 1 umfasst Funkzonen 2–8, die jeweils Basisstationen 9–15 umfassen. Eine mobile Kommunikationsvorrichtung 16 ist in der Funkzone 7 enthalten. Die mobile Kommunikationsvorrichtung 16 kann ein Zellentelephon oder Handgerät sein, oder kann irgendeine andere geeignete mobile Kommunikationsvorrichtung sein. Im gegebenen Beispiel ist das System 1 ein Direktsequenz-Spreizspektrumsystem, wobei die mobile Kommunikationsvorrichtung 16 einen RAKE-Empfänger umfasst, wie in 3 genauer gezeigt ist. Gruppen von Funkbasisstationen sind mit (nicht gezeigten) Vermittlungszentren gekoppelt, wobei die Vermittlungszentren miteinander gekoppelt sind.
2 zeigt aufgelöste Komponenten 20–22 eines Mehrpfad-Signals, und Early/Late-Signale E und L. Bei der anfänglichen Synchronisation der mobilen Kommunikationsvorrichtung 16 mit dem System löst beim Einschalten der Vorrichtung 16 eine (nicht genauer gezeigte) Suchvorrichtung die Komponenten 20–22 vom System 1 auf und ordnet die aufgelösten Komponenten 20–22 den RAKE-Fingern des RAKE-Empfängers zu. Eine solche anfängliche Synchronisation ist im Stand der Technik wohlbekannt. Anschließend setzen die RAKE-Finger eine Verfolgungsmodussynchronisation (Nachführmodussynchronisation) ein, bei der jeder RAKE-Finger auf seine aufgelöste Komponente ausgerichtet wird und ausgerichtet gehalten wird. Die Early/Late-Signale E und L repräsentieren jeweils aktuelle Situationen, in denen ein RAKE-Finger eine Mehrpfad-Komponente früh oder spät bezüglich einem optimalen Empfangszeitpunkt mit maximaler Signalenergie 23 empfängt.
3 zeigt die Kommunikationsvorrichtung 16 mit einem RAKE-Finger 30 in einem solchen RAKE-Empfänger gemäß der Erfindung. Der RAKE-Empfänger kombiniert vielfältig aufgelöste Komponenten eines Mehrpfad-Signals, um ein vielfältig kombiniertes Signal zu bilden, das einem Symboldetektor zugeführt wird. Die Kommunikationsvorrichtung 16 umfasst ein Funksende- und -empfangs-Front-End 31 und mehrere RAKE-Finger, von denen der RAKE-Finger 30 gezeigt ist. Das Funk-Front-End 31 bewerkstelligt den gewöhnlichen Empfang, das Herabmischen, die Signalabtastung und die Sendeaufgaben, und stellt ein komplexes Eingangssignal 32 für die RAKE-Finger zur Verfügung, ein abgetastetes Basisbandsignal. Grundsätzlich kann das komplexe Eingangssignal auch ein Niederzwischenfrequenzsignal sein. Ein Sendezweig ist mit Tx bezeichnet. Für den Zweck der Erfindung ist nur der RAKE-Finger 30 genauer gezeigt. Ein Verarbeitungsmittel verarbeitet das komplexe Eingangssignal 32. Ein solches Verarbeitungsmittel kann eine festverdrahtete Logik sein, oder kann eine DSP (Digitalsignalprozessor)-Firmware sein, oder ein Software-Programm. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der RAKE-Finger 30 eine Komplexe-Variable-Verzögerungsanordnung 33, die das komplexe Eingangssignal über maximal acht Abtastwerte des komplexen Eingangssignals 32 verzögert, ein Chip, der acht Abtastwerte enthält. Die komplexe variable Verzögerung 33 bietet eine Chipbruchteil-Verzögerung des komplexen Eingangssignals 32. Sobald die kor rekte Chipbruchteil-Verzögerung angewendet worden ist, wird das verzögerte Signal unmittelbar auf einen Abtastwert pro Chip mittels eines Downsampling-Mittels (Downsampling = Verringerung der Zahl der Abtastwerte, Heruntertaktung), das das verzögerte Signal um acht dezimiert, heruntergetaktet. Ein heruntergetaktetes Signal 35 wird anschließend mit der Komplex-Konjugierten einer komplexen PN-(Pseudozufallsrauschen)-Sequenz 36 multipliziert, die von einem Pseudozufallsrauschen-Generator 37 erzeugt wird. An der Chipgrenze wird die komplexe PN-Sequenz phasenjustiert, um zur aufgelösten Komponente 22 im komplexen Eingangssignal 32 zu passen. Ein resultierendes entwürfeltes Signal 37, das von einem Multiplizierer 38 bereitgestellt wird, wird anschließend von einem Multiplizierer 39 mit einem orthogonalen variablen Spreizfaktorcode (OVSF) multipliziert, der von einem OVSF-Sequenzgenerator 41 erzeugt wird, wobei ein solcher OVSF-Code äquivalent zu einem Walsh-Code ist. Die Phase des OVSF-Codes wird ebenfalls mittels der gezeigten verzögerungsstarren Schleife geregelt, die sowohl Chipbruchteil- als auch Chipgrenze-Steuersignale bereitstellt. Als Nächstes bewirkt ein gleitender Integrator 42 eine gleitende Integration über die Länge des OVSF-Codes 40, in der gegebenen Ausführungsform über 64 Chips. Nach der Integration sorgt eine komplexe variable Verzögerung 43 für eine Verzögerungsangleichung an die nächstliegende ganze Zahl von Symbolen, vor einer Dezimierung um 64 auf die Symbolrate mittels des Downsampling-Mittels 44. Um wie üblich schließlich ein Ausgangssignal zu erzeugen, wird das entspreizte Signal 45 mit der Komplex-Konjugierten einer Kanalabgriffschätzung multipliziert, die von einer Pilotkanalausstrahlung mittels einer Basisstation, z. B. der Basisstation 14, erhalten wird. Das Zeitsteuerungsmittel 46 stellt Verzögerungssteuersignale für die komplexen variablen Verzögerungen 33 und 43, sowie Phasensteuersignale für den PN-Sequenzgenerator 37 und den OVSF-Sequenzgenerator 41 zur Verfügung. Der RAKE-Finger 30 umfasst ferner einen Early/Late-Detektor 47, der Leistungsschätzsignale der frühen und späten Signale E und L dem Zeitsteuerungsmittel 46 zur Verfügung stellt.
4 zeigt den Early/Late-Detektor 47 im RAKE-Finger 30 der mobilen Kommunikationsvorrichtung 16 gemäß der Erfindung. Der Early/Late-Detektor 47 weist jeweils Early- und Late-Zweige 60 und 61 auf. Der Early/Late-Zeitsteuerungsdetektor 47 wird verwendet, um ein Rückkopplungssignal für die Zeitsteuerungsschleife herzuleiten. Zwei Dezimierung-um-8-Operationen werden von den jeweiligen Downsamplern 62 und 63 bei unterschiedlichen Zeitsteue rungs-Offsets ausgeführt. Die Zeitsteuerungs-Offsets werden bei einer Abtastwerttrennung eines Bruchteils eines Chips ausgewählt. Beide Early- und Late-Zweige 60 und 61 werden entwürfelt durch Multiplikation mit der Komplex-Konjugierten der Verwürfelungs-PN-Sequenz mittels entsprechender Multiplizierer, und anschließend jeweils über eine endliche Periode unter Verwendung von Intergrieren-und-Ausgeben-Operationen 66 und 67 integriert. Die quadrierte komplexe Größe wird anschließend in beiden Zweigen 60 und 61 von Quadriereranordnungen 68 und 69 verwendet, um eine anschließende nicht-kohärente Integration mittels weiterer Integrieren-und-Ausgeben-Operationen 70 und 71 zu ermöglichen, wobei Leistungsschätzsignale 72 und 73 der Early- und Late-Signale E und L bereitgestellt werden. Ein Zeitsteuerungsfehlersignal e wird im Verarbeitungsblock 74 unter Verwendung der folgenden Logik hergeleitet: Wenn drei Mal das Leistungsschätzsignal des Signals E größer ist als das Zweifache des Leistungsschätzsignals des Signals L, dann ist e = –1, ansonsten ist dann, wenn drei Mal das Leistungsschätzsignal des Signals L größer ist als das Zweifache des Leistungsschätzsignals des Signals E, e = +1, sonst ist e = 0. Es ergibt sich somit eine Totzone im Bereich 2/3 ≤ Leistungsschätzung von E dividiert durch die Leistungsschätzung von L ≤ 3/2, wobei "≤" kleiner oder gleich anzeigt. Die Zeitsteuerungsfehlerereignisse der Early- und Late-Signale sind am Ausgang des Early/Late-Detektors 47 als Impulse 75 verfügbar, entweder positive oder negative Einheitsimpulse, in Abhängigkeit von der Richtung des Fehlers. Die Impulse 75 werden im Zeitsteuerungsmittel 46 mittels geeignet konfigurierter Aufwärts/Abwärts-Zähler gezählt, um die für die RAKE-Finger 30 erforderlichen verschiedenen Zeitsteuerungssignale herzuleiten.
5 zeigt eine Zähleranordnung im RAKE-Finger 30 gemäß der Erfindung. Die Zähleranordnung umfasst Aufwärts/Abwärts-Zähler 81, 82 und 83, die jeweils Steuersignale 84, 85 und 86 bereitstellen. Ein Zählerübertragssignal 87 des Zählers 81 wird über einen Inverter 88 einem Halteeingang des Zählers 82 bereitgestellt, während ein Zählerübertragssignal 89 des Zählers 82 über einen Inverter 90 einem Halteeingang des Zählers 83 bereitgestellt wird. Die positiven und negativen Einheitsimpulse 75 werden mittels Komparatoren 91 und 92 getrennt und den jeweiligen Aufwärts- und Abwärtszähleingängen der Zähler 81–83 zugeführt. Die Zähler 81–83 werden gemäß einer anfänglichen Verzögerungsschätzung getaktet (wie durch die anfängliche Synchronisation mit dem System 1 bereitgestellt). Die anfängliche Schätzung wird in einen Zähler geladen, der dann bis 0 dekrementiert wird. Während der Zeit, in der der Zählerwert größer als 0 ist, wird ein Steuereingang der Zählerkette 81–83 und des PN-Sequenzgenerators 37 auf logisch "1" gehalten, was diese veranlasst, zu dem Wert vorzurücken, der im Voraus geladen wurde. Nach diesem Zeitpunkt wird der Steuereingang auf den Ausgang des Early-Late-Ereignisdetektors 47 umgeschaltet. Eine äquivalente Funktion kann unter Verwendung voreinstellbarer Zähler und eines voreinstellbaren PN-Sequenzers erreicht werden. Die Aufwärts/Abwärts-Zähler 81–83 sind jeweils Abtastwert-, Chip- und Symbolzähler mit Zykluszählerwerten gleich der Anzahl der Abtastwerte pro Chip, der Anzahl der Chips pro Symbol bzw. der Anzahl der Symbole pro Rahmen. Der Ausgang oder die Steuersignale 84, 85 und 86 sind somit ein Abtastwertverzögerungssteuersignal, das die komplexe variable Verzögerung 33 mit einer Chipbruchteil-Verzögerung steuert, ein Chipverzögerungssteuersignal, das den veränderbaren OVSF-Sequenzgenerator 41 steuert, und ein Symbolverzögerungssteuersignal, das außerhalb des RAKE-Fingers 33 die Symbolausrichtung auf ein maximales Verhältnis einer Kombination aus den Ausgangssignalen unterschiedlicher RAKE-Finger steuert. Der PN-Sequenzgenerator 37 ist eine Komplex-Konjugierte-PN-Quelle, die veränderbare PN-Generatoren enthält, die die Real- und Imaginärteile der komplexen PN-Quelle bilden. Die Komplex-Konjugierte wird erhalten durch Negieren der Polarität der imaginären Ausgabe. Die PN-Generatorblöcke akzeptieren einen Steuereingang von +1 oder –1, um die Generatorphase um einen Chip vorzurücken oder zu verzögern, d. h. der PN-Generator wird nur dann verschoben, wenn der Abtastwerttakt von einem Chip zu einem weiteren überspringt.
Sobald die Werte des Abtastwertzögerungssteuersignals, des Chipverzögerung-Steuersignals und des Symbolverzögerungs-Steuersignals verfügbar sind, wird es möglich, die Zeitsteuerungswerte herzuleiten, die innerhalb des RAKE-Fingers 30 benötigt werden. Die folgenden Gleichungen sind im Zeitsteuerungsmittel implementiert:

– die komplexe variable Verzögerung 33 ist auf δ₁ = N_S – 1 – Wert des Abtastwertverzögerung-Steuersignals gesetzt, wobei N_S die Anzahl der Abtastwerte pro Chip ist;
– die Phase des veränderbaren OVSF-Generators 41 ist auf den negativen Wert des Chipverzögerungssteuersignals gesetzt;
– die komplexe variable Verzögerung 43 ist auf = N_W – 1 – Wert des Chipverzögerung-Steuersignals gesetzt, wobei N_W die Anzahl der Chips pro Walsh- Symbol ist; und
– die vom RAKE-Finger 30 berechnete Gesamtverzögerung ist:
– d_total = Wert des Abtastwertverzögerung-Steuersignals + N_S mal Wert des Chipverzögerungs-Steuersignals + N_S mal N_W mal Wert des Symbolverzögerung-Steuersignals.

In der beschriebenen Ausführungsform wird eine Oversampling-Rate (Überabtastungsrate) zwischen vier und acht Abtastwerten verwendet. In einer weiteren Ausführungsform wird unter Verwendung einstellbarer FIR-Filter zum Erzeugen der Zeitverzögerung die Oversampling-Rate und somit der Stromverbrauch vorteilhaft reduziert.
6 zeigt einen einstellbaren digitalen FIR-Filter 100 in einer weiteren Ausführungsform des RAKE-Fingers 30 gemäß der Erfindung. Der Filter 100 wird verwendet, um wenigstens einen Teil der Chipbruchteil- oder Unterchip-Verzögerung zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird die Hauptverzögerung des Filters 100 gewählt. Auf diese Weise wird ein RAKE-Finger konstruiert, der nur zwei oder vier Abtastwerte pro Chip an seinem Eingang erfordert. In Abhängigkeit von der Architektur von Analog-Wandlern, die im Front-End 31 enthalten sind, und von der Empfängerverträglichkeit gegenüber Aliasing kann somit die maximale Abtastrate, die vom CDMA-Empfänger verwendet wird, reduziert werden. In der gezeigten Ausführungsform weist der einstellbare digitale FIR(Endliche-Impuls-Antwort)-Filter 100 vier Filterstufen 101–104 mit einem vorausberechneten Satz von FIR-Abgriffkoeffizienten 105–108 auf, die Abgriffgewichtungen 109–112 des Filters 100 festlegen. Unter Verwendung einer Summierstufe 113 werden die Ausgänge der gewichteten Filterstufen summiert, um ein Filterausgangssignal 114 zu erzeugen.
7 zeigt eine Nachschlagtabelle 120 mit Einträgen der Filterabgriffkoeffizienten 105–108 für den FIR-Filter 100 für eine gewünschte Hauptverzögerung. Jeder Satz von FIR-Filterkoeffizienten weist eine vorbestimmte Gruppenverzögerung auf, während er als Tiefpassfilter wirkt. Die FIR-Filterkoeffizienten werden unter Verwendung einer inversen schnellen Fourier-Transformation aus der gewünschten Antwort direkt synthetisiert. Für eine einfache Berechnung wird die Frequenzantwort als idealer Tiefpassfilter mit einer Steilflanke bei der Hälfte der Nyquist-Frequenz angenommen. Die Phase wird als mit der Steigung in Abhängig keit von der benötigten Gruppenverzögerung linear angenommen.
Unter Verwendung der obigen Prinzipien ergibt sich das folgende Beispiel von Filterkoeffizienten, die für eine Zeitverschiebung geeignet sind.
0,2207 0,3560 0,3560 0,2207 0,0293
0,1976 0,3455 0,3642 0,2428 0,0524
0,1738 0,3329 0,3702 0,2639 0,0762
0,1495 0,3183 0,3738 0,2836 0,1005
0,1250 0,3018 0,3750 0,3018 0,1250
0,1005 0,2836 0,3738 0,3138 0,1495
0,0762 0,2639 0,3702 0,3329 0,1738
0,0524 0,2428 0,3642 0,3455 0,1976
0,0293 0,2207 0,3560 0,3560 0,2207
8 zeigt ein getaktetes steuerbares Schieberegister 130 im RAKE-Finger 30 gemäß der Erfindung als eine Ausführungsform eines Realteils der komplexen variablen Verzögerung 33. Das Register 130 weist acht Schieberegisterabschnitte auf. Das Schieberegister enthält maximal acht Abtastwerte des Eingangssignals 32. Um die gewünschte Chipbruchteilverzögerung zu erzeugen, ist ein Ausgang 131 des Register 130 mit einem entsprechenden Schieberegisterabschnitt gekoppelt.
In Anbetracht des Vorangehenden ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie im Folgenden durch die beigefügten Ansprüche definiert, vorgenommen werden können, und dass die Erfindung somit nicht auf die dargebotenen Beispiele beschränkt ist. Das Wort "umfassen" schließt nicht die Anwesenheit anderer Elemente oder Schritte als diejenigen, die in einem Anspruch aufgelistet sind, aus.

Claims

Verfahren zum Verfolgen einer aufgelösten Komponente (20–22) eines Mehrpfad-Signals (32), dass einem RAKE-Finger (30) eines Spreizspektrum-RAKE-Empfängers zugeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: – variables Verzögern (33) der aufgelösten Komponente; – Durchführung einer Early-late-Detektion (47) bei der variabel verzögerten aufgelösten Komponente, um zu bestimmen, ob die aufgelöste Komponente früh (E) oder spät (L) in Bezug auf eine optimale Eingangszeit (23) eingegangen ist, und Erzeugen eines ersten Impulses (75), wenn die earlylate-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente früh eingegangen ist, und Erzeugen eines zweiten Impulses, wenn die early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente spät eingegangen ist; – Zählen (81, 82, 83) der ersten und zweiten Impulse (75), wobei der erste Impuls ein Zählen in einer ersten Richtung veranlasst und der zweite Impuls ein Zählen in einer zweiten Richtung veranlasst; – Ableiten eines Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals (84) aus der Zählung und Rückführen des abgeleiteten Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals, um das variable Verzögern (33) der aufgelösten Komponente (20–22) anzupassen, und – Ableiten eines Chipverzögerungsphasenanpassungssignals (85) aus der Zählung und Rückkoppeln des abgeleiteten Chipverzögerungsphasenanpassungssignals (85), um eine Phase eines Pseudozufallsrauschen-Generators (37) zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das variable Verzögern (33) über maximal eine Anzahl von Abtastwerten pro Chip im komplexen Eingangssignal (32) durchgeführt wird, und bei dem das Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignal (85) erzeugt wird, indem Übertragssignale (87) aus der Chipbruchteil-Zählung (81) während des Zählens gezählt werden, wobei das Chipbruchteil-Zählen die Übertragssignale an einem Zählwert entstehen lässt, der die Anzahl von Abtastwerten pro Chip kennzeichnet.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Chipbruchteils-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignal (34) aus der Chipbruchteils-Zählung (81) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das variable Verzögern (33) durchgeführt wird, indem ein Schieberegister (31) unter Verwendung des Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals (84) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das variable Verzögern (33) durchgeführt wird, indem eine Verzögerung eines Digitalfilterregisters (100) unter Verwendung des Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals (84) gesteuert wird.
RAKE-Empfänger, umfassend: – einen RAKE-Finger (30) eines Spreizspektrum-RAKE-Empfängers, welcher RAKE-Finger (30) eine aufgelöste Komponente (20–22) eines Mehrpfadsignals (32) verfolgt, das dem RAKE-Finger (30) zugeordnet ist, wobei der RAKE-Finger (30) umfasst: – Mittel zum variablen Verzögern (33) der aufgelösten Komponente (20–22); – Mittel zum Durchführen einer Early-late-Detektion (47) an der variabel verzögerten aufgelösten Komponente (20–22), um zu bestimmen, ob die aufgelöste Komponente früh (E) oder spät (L) in Bezug auf eine optimale Eingangszeit (23) eingegangen ist, und Mittel zum Erzeugen (74) eines ersten Impulses, wenn die Early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente früh eingegangen ist, und Mittel zum Erzeugen eines zweiten Impulses, wenn die Early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente spät eingegangen ist; – Mittel zum Zählen (81, 82, 83) der ersten und zweiten Impulse (75), wobei der erste Impuls ein Zählen in einer ersten Richtung und der zweite Impuls ein Zählen in einer zweiten Richtung veranlasst; – Mittel zum Ableiten eines Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals (84) aus der Zählung, und zum Rückführen des abgeleiteten Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignals, um das variable Verzögern (33) der aufgelösten Komponente anzupassen, und – Mittel zum Ableiten eines Chipverzögerungsphasenanpassungssignals (85) aus der Zählung, und zum Rückführen des abgeleiteten Chipverzögerungsphasenanpassungssignals (85), um eine Phase eines Pseudozufallrauschen-Generators (37) zu steuern.
RAKE-Empfänger, umfassend: – einen RAKE-Finger (30) eines Spreizspektrum-RAKE-Empfängers, welcher RAKE-Finger (30) eine aufgelöste Komponente (20–22) eines Mehrpfadsignals (32) verfolgt, dass dem RAKE-Finger (30) zugeordnet ist, wobei der RAKE-Finger (30) umfasst: – eine Anordnung (33) zur variablen Verzögerung, welche ausgebildet ist, die aufgelöste Komponente (20–22) zu verzögern; – einen Early-late-Detektor (47), der ausgebildet ist, eine Early-late-Detektion (47) bei der variabel verzögerten aufgelösten Komponente (20–22), um zu bestimmen, ob die aufgelöste Komponente früh (E) oder spät (L) in Bezug auf eine optimale Eingangszeit (23) eingegangen ist, und einen ersten Impuls zu erzeugen, wenn die Early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente früh eingegangen ist und einen zweiten Impuls zu erzeugen, wenn die Early-late-Detektion bestimmt, dass die aufgelöste Komponente spät eingegangen ist; – einen anpassbaren Pseudozufallsrauschen-Generator (37) zum Erzeugen einer Pseudozufallsrauschen-Sequenz zum Entwürfeln der aufgelösten Komponente; – einen ersten Zähler (81), der ausgebildet ist, die ersten und zweiten Impulse (75) zu zählen, wobei der erste Zähler (81) der Anordnung zur variablen Verzögerung (33) ein Chipbruchteil-Verzögerung-Zeitsteuerungsanpassungssignal (84) bereitstellt, um eine Zeitjustierung des RAKE-Fingers (30) mit der aufgelösten Komponente (20–22) zu liefern; und – einen zweiten Zähler (82), der ausgebildet ist, Übertragssignale (87) zu zählen, die vom ersten Zähler (81) erzeugt wurden, wobei der zweite Zähler (82) dem anpassbaren Pseudozufallsrauschen-Generator (37) ein Chipverzögerungsphasenanpassungssignal (85) bereitstellt, um eine Phasenjustierung des RAKE-Fingers mit der aufgelösten Komponente zu liefern.
RAKE-Empfänger nach Anspruch 7, bei dem die Anordnung (33) zur variablen Verzögerung ein Schieberegister (130) oder ein digitaler Filter (100) mit anpassbarer Verzögerung ist, die durch Auswählen von Filterkoeffizienten (109–112) eingestellt wird, wobei die Filterkoeffizienten (109–112) aus einer Nachschlage-Tabelle (120), die im RAKE-Empfänger enthalten ist, ausgewählt werden, wobei die Nachschlage-Tabelle Einträge von Filterkoeffizienten hat, die vorbestimmten Verzögerungen entsprechen.
RAKE-Receiver nach Anspruch 7, bei dem die Anordnung zur variablen Verzögerung eine Kombination eines Schieberegisters und eines digitalen Filters mit einer anpassbarer Verzögerung ist.
Spreizspektrum-Kommunikationssystem (1) mit einer Vielzahl von Zellen (2–8) mit Basisstationen (9–15), die die Zellen abdecken, mit einem mobilen Kommunikationsgerät (16) zum Kommunizieren mit einer der Basisstationen (9–15), wobei das mobile Kommunikationsgerät (16) einen RAKE-Empfänger nach Anspruch 6 hat.