DE60213390T2

DE60213390T2 - Verfahren und vorrichtung zur schnellen w-cdma erfassung

Info

Publication number: DE60213390T2
Application number: DE60213390T
Authority: DE
Inventors: Diego Giancola; Alun Gerald WILLIAMS; J. Andrew PAPAGEORGIOU
Original assignee: Ubinetics VPT Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: DE60204952D1; CN1500315A; ATE299314T1; US20040146026A1; DE60213390D1; US7391756B2; KR20030085089A; CN1518801A; DE60204953D1; EP1374433A1; JP2004530353A; ATE299313T1; WO2002082676A1; DE60204952T2; US20050063316A1; GB0108506D0; EP1374433B1; GB2374252A; US7379439B2; US20040100935A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls.
Das vorgeschlagene universelle Mobiltelefonsystem (UMTS) wird zur Kommunikation sowohl auf der Aufwärtsstrecke als auch auf der Abwärtsstrecke zwischen Knoten B und Benutzergeräten (UE) CDMA (code division multiple access) verwendet. Die Abwärtskommunikation (Knoten B zu UE) wird einen darauf aufmodulierten, für den bestimmten Knoten B spezifischen Störcode aufweisen. Es wird jedoch vorgeschlagen, dass jeder Schlitz jedes Rahmens (es werden 15 Schlitze in jedem Rahmen vorliegen) der Abwärtskommunikation mit einem 256-Chip-Universalwort beginnt, das nicht mit dem Störcode moduliert wird. Dieses universelle Wort ist für jeden Schlitz jedes Rahmens dasselbe und seine wiederholte Übertragung wird im Folgenden als der Primärsynchronisationskanal (PSCH) bezeichnet. UEs können Knoten B oder Zellen durch Detektieren des PSCH ohne jede Kenntnis der Identität oder Position des Knotens B, seines Störcodes oder seiner Synchronisierung detektieren. Alle Informationen, die aus dem PSCH zusammengetragen werden können, sind jedoch die Schlitzsynchronisierung. Rahmensynchronisierung, Identität des Knotens B und Störcodeinformationen sind aus dem PSCH-Kanal nicht verfügbar.
Es wird vorgeschlagen, einen Sekundärsynchronisationskanal (SSCH) zu senden, auf dem eine Sequenz von Sekundärsynchronisationscodes (SSC) übertragen wird. Die SSC werden für die ersten 256 Chips der 15 Schlitze in einem Rahmen gesendet. Die 16 verschiedenen SSC werden aus einer positionsweisen Multiplikation einer Hadamard-Sequenz mit einer gegebenen Sequenz Z konstruiert. Die SSC sind zu dem Primärsynchronisationscode (PSC) orthogonal und zu den Primärstörcodes fast orthogonal. Es wird vorgeschlagen, 64 verschiedene SSC-Sequenzen in UMTS zu verwenden.
Ein UE wird für einen Strahl, der einem aus einer Zelle empfangenen Signal entspricht, in der Lage sein, die SSC-Sequenzen eines Empfangssignals entsprechend dem Strahl für 15 aufeinander folgende Schlitze zu detektieren und daraus die Störcodegruppe und Rahmensynchronisierung unter Verwendung einer Nachschlagetabelle zu bestimmen. Das empfangene Signal wird dann im Vergleich zu jedem von 8 Störcodes, die die Störcodegruppe bilden, korreliert, und der Störcode identifiziert durch Erkennen eines hohen Grades an Korrelation aus einem der resultierenden Signale.
Die Bestimmung des Störcodes und der Rahmen- und Schlitzsynchronisierung ist als Strahlklassifikation bekannt. Dieses Verfahren der Strahlklassifikation, das im Folgenden als Blindstrahlklassifikation bezeichnet wird, da es keinerlei Kenntnis der Zellen verwendet, ist langsam, da Daten mindestens über einen Rahmen hinweg akkumuliert werden müssen. Außerdem erfordert es eine relativ große Menge an Prozessorzeit, weil die Nachschlagetabelle groß ist, was im Hinblick auf Stromverbrauch und im Hinblick auf die Maximierung der Prozessor-Sharing-Flexibilität unerwünscht ist. Dieses Verfahren wird für jeden Strahl, der klassifiziert werden muss, wiederholt und ist in 1 schematisch dargestellt. Mit Bezug auf 1 umfasst das Verfahren 100 in Schritt 101 das Erhalten von Rahmensynchronisierungs- und Codegruppeninformationen und im Schritt 102 das Erhalten des Störcodes. Die Schritte 103 und 104 bewirken eine Wiederholung der Schritte 101 und 102 für jeden unklassifizierten Strahl.
Es wird vorgeschlagen, für jede Zelle eine Liste benachbarter Zellen auf einem Rundsendekanal (BCH) rundzusenden. Die Liste benachbarter Zellen enthält die Identität des Störcodes und die ungefähre Schlitzsyn chronisierung (bis auf einen Schlitz) jeder Zelle, die sich in dem Bereich befindet, der die den BCH sendende Zelle umgibt. Implizit in diesen Informationen ist die Störcodegruppe. Der BCH-Kanal wird eine niedrige Datenrate aufweisen und große Mengen an Daten führen, so dass nicht erwartet wird, dass sich die Liste benachbarter Zelle sehr oft wiederholt (vielleicht einmal alle 5 Sekunden).
Auf Seite 144 von "WCDMA for UMTS" von Antti Toskala und Harri Holma, ISBN 0 471 720518, wird vorgeschlagen, das Verfahren der Blindstrahlklassifikation unter Verwendung von Informationen bezüglich der relativen Synchronisierung zwischen Zellen zu unterstützen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Klassifizieren eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
Mittel zum Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden;
Mittel zur Bestimmung, ob ein empfangener unklassifizierter Strahl ein Synchronisierungskennzeichen aufweist, das in einen vorbestimmten Bereich eines Synchronisierungskennzeichens eines Strahls fällt, der in eine ausgewählte benachbarte Zelle klassifiziert worden ist;
Mittel zum Mischen des Signals, das dem empfangenen unklassifizierten Strahl entspricht, mit einem Störcode, der dadurch von besagter ausgewählter benachbarter Zelle benutzt wird, um ein gemischtes Signal zur Verfügung zu stellen, wobei der Störcode von der Liste der benachbarten Zellen aufgenommen wird; und Mittel zur Überprüfung des gemischten Signals um zu bestimmen, ob der Strahl aus besagter ausgewählter benachbarter Zelle stammt,
wobei die Misch- und Prüfmittel so arrangiert sind, dass sie nur in Betrieb sind, wenn festgestellt worden ist, dass das Synchronisierungskennzeichen des unklassifizierten Strahls in den vorbestimmten Bereich fällt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden;
Auswahl einer benachbarten Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen;
Bestimmung, ob ein unklassifizierter Strahl ein Synchronisierungskennzeichen aufweist, das in einen vorbestimmten Bereich eines in die ausgewählte Zelle klassifizierten Strahls fällt; und
für den Fall dass das Synchronisierungskennzeichen des unklassifizierten Strahls in besagten vorbestimmten Bereich fällt, Mischung eines dem unklassifizierten Strahl entsprechenden empfangenen Signals mit einem von der ausgewählten Zelle benutzten Störcode und Überprüfung des Mischsignals, um zu bestimmen, ob der Strahl aus der gegebenen benachbarten Zelle stammt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

(a) Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden;
(b) Auswahl einer Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen;
(c) Bestimmung, ob ein unklassifizierter Strahl eine Synchronisierungsreferenz aufweist, die in einen vorbestimmten Bereich einer Synchronisierungsreferenz eines Strahles fällt, der in die ausgewählte Nachbarzelle klassifiziert worden ist; und
(d) für den Fall, dass sich die Synchronisierungsreferenz in dem besagten vorbestimmten Bereich befindet, Korrelierung eines dem unklassifizierten Strahl entsprechenden empfangenen Signals mit einem von der ausgewählten Zelle benutzten Störcode, um dadurch zu bestimmen, ob das empfangene Signal aus der ausgewählten benachbarten Zelle stammt.

Die folgenden Aussagen definieren nicht die Erfindung, sind aber dennoch für ein Verständnis der Erfindung nützlich.
Es kann eine Vorrichtung zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt werden, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
Mittel zum Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden;
Mittel zum Auswählen einer Zelle aus der Liste benachbarter Zellen, wobei der Zelle ein oder mehrere Störcodes zugeordnet sind;
Mittel zur Bestimmung, ob die Anzahl der Zellen in der Liste benachbarter Zellen einen Schwellwert überschreitet;
auf eine positive Bestimmung reagierende Mittel zum Versuchen, den Strahl in die gewählte Zelle zu klassifizieren, ohne Mittel zum Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode zu verwenden; und
auf eine negative Bestimmung reagierende Mittel zum Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode, der von der gewählten Zelle benutzt wird, um ein gemischtes Signal zur Verfügung zu stellen, um zum Untersuchen des gemischten Signals, um zu bestimmen, ob der Strahl aus der Zelle stammt.
Außerdem wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden;
Auswahl einer Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen wobei der Zelle ein oder mehrere Störcodes zugeordnet sind;
Bestimmung, ob die Anzahl der Zellen in der Liste benachbarter Zellen einen Schwellwert überschreitet;
als Reaktion auf eine positive Bestimmung, Versuchen, den Strahl unter Verwendung von Störgruppeninformationen und ohne Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode in die gewählte Zelle zu klassifizieren; und
als Reaktion auf eine negative Bestimmung, Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode, der von der gewählten Zelle verwendet wird, um ein gemischtes Signal zu Verfügung zu stellen, und Untersuchen des gemischten Signals, um zu bestimmen, ob der Strahl aus der Zelle stammt.
Außerdem wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls beschrieben, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bestimmen, ob ein Synchronisierungskennzeichen des Strahls in einen vorbestimmten Bereich eines Synchronisierungskennzeichens eines in eine gegebene Zelle klassifizierten Strahls fällt;
als Reaktion auf eine positive bestimmung, Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode, der von der gegebenen Zelle verwendet wird, um ein gemischtes Signal zu Verfügung zu stellen; und
Untersuchen des gemischten Signals, um zu Bestimmen, ob der Strahl aus der gegebenen Zelle stammt.
Außerdem wird eine Vorrichtung zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
Mittel zum Bestimmen, ob ein Synchronisierungskennzeichen des Strahls in einen vorbestimmten Bereich eines Synchronisierungskennzeichens eines in eine gegebene Zelle klassifizierten Strahls fällt;
auf eine positive Bestimmung reagierende Mittel zum Mischen eines empfangenen Signals mit einem Störcode, der von der gegebenen Zelle verwendet wird, um ein gemischtes Signal zu Verfügung zu stellen; und
Mittel zum Untersuchen des gemischten Signals, um zu bestimmen, ob der Strahl aus der gegebenen Zelle stammt.
Außerdem wird eine Vorrichtung zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls beschrieben, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
Mittel zum Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die für jede einer Vielzahl von Zellen mindestens Synchronisierungsinformationen und a) Zellensynchronisationscodeinformationen oder b) Informationen, woraus Zellensynchronisationsinformationen abgeleitet werden können, umfasst;
Mittel zum Ableiten von Zellensynchronisationscodeinformationen aus der Liste benachbarter Zellen für mindestens eine Zelle wenn notwendig;
einen Demodulator zum Demodulieren eines empfangenen Synchronisationscodes aus dem empfangenen Strahl;
Mittel zum Bestimmen einer möglichen relativen Phase eines Zellensynchronisationscodes, der aus Zellensynchronisationscodeinformationen abgeleitet wird, für eine gegebene Zelle zu dem empfangenen Synchronisationscode auf der Basis der Synchronisierungsinformationen;
einen Komparator zum Vergleichen mindestens eines Teils des empfangenen Synchronisationscodes mit mindestens einem Teil des Zellensynchronisationscodes aus der gegebenen Zelle mit der relativen Phase; und
Mittel zum Bestimmen, ob der empfangene Strahl aus der gegebenen Zelle stammt, auf der Basis einer Ausgabe des Komparators.
Außerdem wird ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA-Empfänger empfangenen Strahls beschrieben, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die für jede einer Vielzahl von Zellen mindestens Synchronisierungsinformationen und a) Zellensynchronisationscodeinformationen oder b) Informationen, woraus Zellensynchronisationsinformationen abgeleitet werden können, umfasst;
Ableiten von Zellensynchronisationscodeinformationen aus der Liste benachbarter Zellen für mindestens eine Zelle wenn notwendig;
Demodulieren eines empfangenen Synchronisationscodes aus dem empfangenen Strahl;
Bestimmen einer möglichen relativen Phase eines Zellensynchronisationscodes, der aus Zellensynchronisationscodeinformationen abgeleitet wird, für eine gegebene Zelle zu dem empfangenen Synchronisationscode auf der Basis der Synchronisierungsinformationen;
Vergleichen mindestens eines Teils des empfangenen Synchronisationscodes mit mindestens einem Teil des Zellensynchronisationscodes aus der gegebenen Zelle mit der relativen Phase; und
Bestimmen, ob der empfangene Strahl aus der gegebenen Zelle stammt, auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm eines ersten vorbekannten Strahlklassifikationsverfahrens;
2 und 3 Flussdiagramme eines zweiten oder eines dritten Strahlklassifikationsverfahrens, die für ein Verständnis der Erfindung nützlich sind;
4 ein Flussdiagramm eines Strahlklassifikationsverfahrens gemäß der Erfindung; und
5 ein Flussdiagramm eines Strahlklassifikationsverfahrens, das für das Verständnis der Erfindung nützlich ist.
Mit Bezug auf 2 beginnt ein zweites Strahlklassifikationsverfahren 200 mit Schritt 201, der das Erhalten der SSCH-Hadamard-Codesequenzen, die für einen in Frage kommenden Strahl empfangen werden, auf herkömmliche Weise, d.h. durch Demodulieren des empfangenen Signals. Im Schritt 202 wird die aus einer Zelle empfangene Liste benachbarter Zellen untersucht und die Störcodegruppe und der Zeitschlitz werden für eine aus dieser Liste ausgewählte Zelle erhalten. In Schritt 203 wird die erhaltene Sequenz von SSC, die dem Strahl entsprechen, separat mit den SSC für die Codegruppe des Störcodes der gewählten Zelle mit dem Zentralsynchronisierungsoffset und den Synchronisierungsoffsets einen Schlitz auf jeder Seite des Zentralsynchronisierungsoffset verglichen. Wenn dies nicht zu der Klassifikation des Strahls führt, bewirken die Schritte 204 und 205, dass die Prozedur für eine andere Zelle wiederholt wird. Dies wird für jede der in der Liste benachbarter Zellen identifizierten Zellen durchgeführt.
Das zweite Verfahren 200 ist wesentlich schneller als das oben mit Bezug auf 1 beschriebene Blindstrahlen-Klassifikationsverfahren. Nachdem die SSC-Sequenz bestimmt wurde, erfordert die Blindklassifikationssuche ein Prüfen der Sequenz im Vergleich zu 64 Codegruppen mit 15 verschiedenen Rahmensynchronisierungen, was auf 960 Prüfungen kommt. Offensichtlich sind für jede Zelle in der Liste benachbarter Zellen bei Verwendung des zweiten Verfahrens 200 wesentlich weniger Prüfungen erforderlich. Da die Anzahl der Zellen, im Vergleich zu denen ein Signal geprüft wird, verringert ist, führt das zweite Verfahren 200 auch wahrscheinlicher zu einer korrekten Klassifikation als das Blindverfahren.
Bei einer Modifikation des zweiten Verfahrens 200 wird zusätzliches Vertrauen in die Zellenklassifikation gegeben. Hierbei wird im Schritt 204 eine CPICH-Prüfung nur dann durchgeführt, wenn der Schritt 203 der SSCH-Suche ein positives Ergebnis ergibt, um zu bestätigen, dass der Störcode der gewählten Zelle mit dem übereinstimmt, der das empfangene Signal moduliert hat. Diese CPICH-Prüfung umfasst einfach ausgedrückt ein Korrelieren eines empfangenen Signals mit dem Störcode, der von der gewählten Zelle verwendet wird, und das Untersuchen des Ergebnisses. Die relative Synchronisierung der beiden Signale wird gesetzt, um den unklassifizierten Strahl zu isolieren, wobei der detektierte Beginn von PSCH-Bursts verwendet wird, um den Anfang eines Schlitzes zu identifizieren, und der Störcode entsprechend ausgerichtet wird. Da CPICH-Kanäle eine bekannte Datensequenz führen – es wird zur Zeit erwartet, dass es sich bei ihr um durchweg +1en handelt – ist es einfach zu bestimmen, ob der der gewählten Zelle entsprechende Störcode derselbe wie der Störcode auf dem empfangenen Signal ist und mit diesem synchronisiert ist. Da die Rahmensynchronisierung des in die gewählte Zelle klassifizierten Strahls bekannt ist, muss die Korrelation nur an einer der 15 möglichen Schlitzpositionen durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass bei dieser Ausführungsform die Sequenz von SSC mit Bezug auf eine Nachschlagetabelle bestimmt wird, die SSCH-Sequenzen mit Störcodegruppen aus der Identifikation des als Teil der Liste benachbarter Zellen übertragenen Störcodes in Beziehung setzt. Bei einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform enthält die Liste benachbarter Zellen die Sequenz von SSC oder Informationen, woraus die Sequenz von SSC bestimmt werden kann. Solche Informationen wären zum Beispiel die Identität der Störcodegruppe oder ähnliches.
Nunmehr mit Bezug auf 3 beginnt das dritte Verfahren 300 mit dem Schritt 301 durch Auswählen des unklassifizierten Strahls, der die höchste Leistung aufweist. Schritt 302 bestimmt dann, ob der unklassifizierte Strahl mit allen klassifizierten Strahlen verglichen wurde. Beim ersten Durchführen des Verfahrens ist die Antwort auf Schritt 302 notwendigerweise Nein, so dass Schritt 303 eine Zelle auswählt, woraus ein Strahl klassifiziert wurde. Eine Vorbedingung des dritten Verfahrens 300 ist, dass mindestens ein Strahl klassifiziert wurde, obwohl das Verfahren umso besser arbeitet, je größer die Anzahl der Zellen ist, woraus Strahlen klassifiziert wurden. In Schritt 304 werden die in die gewählte Zelle klassifizierten Strahlen der Reihe nach untersucht, um zu bestimmen, ob einer der klassifizierten Strahlen ein Synchronisierungskennzeichen aufweist, das innerhalb von 80 Chips des gewählten unklassifizierten Strahls fällt. Bei dieser Ausführungsform wird die relative Synchronisierung des unklassifizierten Strahls und der klassifizierten Strahlen mit der Synchronisierung des Anfangs von PSCH-Bursts bestimmt, obwohl stattdessen andere Referenzen verwendet werden könnten. 80 Chips entsprechen 21 μs oder 6,25 km. Wenn eine negative Bestimmung besteht, kehrt das Verfahren zum Schritt 302 zurück. Wenn im Schritt 302 bestimmt wird, dass der unklassifizierte Strahl nicht mit allen klassifizierten Strahlen geprüft wurde, wählt Schritt 303 eine andere Zelle für die Verwendung durch Schritt 304. Wenn Schritt 304 eine positive Bestimmung ergibt, führt Schritt 305 unter Verwendung des mit der gewählten Zelle assoziierten Störcodes eine CPICH-Prüfung durch. Diese CPICH-Prüfung umfasst einfach ausgedrückt ein Korrelieren eines empfangenen Signals mit dem von der gewählten Zelle verwendeten Störcode und das Untersuchen des Ergebnisses. Die relative Synchronisierung der beiden Signale wird gesetzt, um den unklassifizierten Strahl zu isolieren, wobei der detektierte Beginn von PSCH-Bursts verwendet wird, um den Anfang eines Schlitzes zu identifizieren, und der Störcode entsprechend ausgerichtet wird. Da CPICH-Kanäle eine bekannte Datensequenz führen – es wird zur Zeit erwartet, dass es sich bei ihr um durchweg +1en handelt – ist es einfach zu bestimmen, ob der Störcode, der der gewählten Zelle entspricht, derselbe ist wie der Störcode auf dem empfangenen Signal und mit ihm synchronisiert ist. Da die Rahmensynchronisierung des in die gewählte Zelle klassifizierten Strahls bekannt ist, muss die Korrelation nur an einer der 15 möglichen Schlitzpositionen durchgeführt werden. Schritt 306 erkennt, ob die CPICH-Prüfung ein positives Ergebnis produziert hat, und kehrt entsprechend zum Schritt 302 zurück oder rückt zum Schritt 307 vor. Der Strahl wird in Schritt 307 gemäß Störcode und Rahmensynchronisierung klassifiziert, und Schritt 308 bestimmt dann, ob weitere unklassifizierte Strahlen vorliegen. Wenn weitere unklassifizierte Strahlen vorliegen, kehrt das dritte Verfahren 300 zum Schritt 301 zurück. Andernfalls endet das Verfahren.
Wenn Schritt 302 bestimmt, dass ein unklassifizierter Strahl mit allen klassifizierten Strahlen verglichen wurde, werden die Schritte 309 und 310 aufgerufen, um den Strahl zu klassifizieren. Die Schritte 309 und 310 stellen eine Blindstrahlklassifikation dar, wie oben mit Bezug auf 1 beschrieben, woraufhin der Strahl in Schritt 307 klassifiziert wird.
Das dritte Verfahren führt in einer kürzeren Zeit als das oben beschriebene Blindstrahlklassifikationsverfahren zu der Strahlklassifikation, da es bei dem dritten Verfahren nicht notwendig ist, den SSCH für 15 aufeinander folgende Schlitze, was 36.096 Chips gleich kommt, zu decodieren.
Das Durchführen einer CPICH-Prüfung kann dagegen nur die ersten 512 Chips eines Schlitzes erfordern. Das dritte Verfahren erfordert außerdem weniger Prozessorzeit, da die Komplexität einer SSCH-Suche und der nachfolgenden Codegruppenidentifikation wesentlich höher als die Komplexität einer einzigen CPICH-Prüfung ist. Da der CPICH-Kanal mit einem höheren Leistungspegel als die PSCH- und SSCH-Kanäle gesendet wird, klassifiziert weiterhin das dritte Verfahren wahrscheinlicher einen Strahl in seine Zelle als das oben beschriebene Blindstrahlklassifikationsverfahren oder zweite Verfahren.
Es sind zahlreiche Varianten des dritten Verfahrens 300 möglich. Zum Beispiel kann ein Signal, das einem in Frage kommenden Strahl entspricht mit einem anderen Kanal als dem CPICH-Kanal verglichen werden. Zum Beispiel ist der Rundsendekanal (BCH) dafür geeignet, da auf diesen Kanal Daten mit einer niedrigeren Rate aufmoduliert sind und der Kanal mit einem bekannten OVSF-Code moduliert ist (OVSF-Codenummer 1). CPICH-Prüfung wird bevorzugt, da erwartet wird, dass der CPICH-Kanal mit einem höheren Leistungspegel als der BCH-Kanal gesendet wird. Unter Verwendung der Ergebnisse von zwei Kanälen, wie zum Beispiel eines BCH-Kanals und eines CPICH-Kanal, die gleichzeitig oder sequentiell geprüft werden, erhält man eine vergrößerte Wahrscheinlichkeit der Strahlklassifikation, wenn der Strahl aus der Zelle stammt, mit der verglichen wird. Das dritte Verfahren kann in Hardware, in Software oder in einer Kombination von Hardware und Software implementiert werden.
Nunmehr mit Bezug auf 4 wird das erfindungsgemäße Verfahren, das im Folgenden als das vierte Verfahren 400 bezeichnet wird, mit einer Anzahl unklassifizierter Strahlen begonnen, die in absteigender Reihenfolge nach Leistung und einer Anzahl klassifizierter Strahlen angeordnet werden. Aus dem BCH-Kanal, der aus einer Zelle empfangen wird, die das UE anhört, wird eine Liste benachbarter Zelle decodiert. Es ist nicht notwendig, dass das UE mit einem Knoten B kommuniziert, obwohl dies in der Praxis wahrscheinlich der Fall sein wird.
Es wird der in Frage kommende Strahl mit der höchsten Leistung ausgewählt und dann eine Zelle aus der Liste benachbarter Zellen ausgewählt (Schritt 401). Dann wird bestimmt, ob einer der klassifizierten Strahlen aus der Zelle stammt, die gewählt wurde (Schritt 402). Wenn die Antwort positiv ist, untersucht Schritt 403 die relative Synchronisierung des stärksten Strahls, der in die gewählte Zelle klassifiziert wurde, zu dem in Frage kommenden Strahl und bestimmt, ob die beiden Strahlen um mehr als 80 Chips des Störcodes, was 21 μs oder 6,25 km gleich kommt, getrennt sind. Bei dieser Ausführungsform wird die relative Synchronisierung des unklassifizierten Strahls mit dem klassifizierten Strahl mit der Synchronisierung des Anfangs von PSCH-Bursts bestimmt, obwohl stattdessen andere Referenzen verwendet werden könnten. Wenn die Antwort im Schritt 403 positiv ist, wird angenommen, dass der in Frage kommende Strahl nicht aus der gewählten Zelle stammt und das Verfahren 400 schreitet zum Schritt 404 voran.
Wenn im Schritt 402 bestimmt wird, dass keine Strahlen aus der gewählten Zelle klassifiziert wurden, wird im Schritt 405 eine CPICH-Prüfung an dem in Frage kommenden Strahl durchgeführt, wobei der Störcode ein Schlitz früher als die erwartete Synchronisierung des Störcodes ist. Einfach ausgedrückt, umfasst die CPICH-Prüfung das Korrelieren eines empfangenen Signals mit dem Störcode, der von der gewählten Zelle verwendet wird, und das Untersuchen des Ergebnisses. Die relative Synchronisierung der beiden Signale wird gesetzt, um den unklassifizierten Strahl zu isolieren, wobei der detektierte Beginn von PSCH-Bursts als Anfang eines Schlitzes verwendet wird und der Störcode entsprechend ausgerichtet wird. Da CPICH-Kanäle eine bekannte Datensequenz führen – es wird zur Zeit erwartet, dass es sich bei ihr um durchweg +1en handelt – ist es einfach zu bestimmen, ob der Störcode, der der gewählten Zelle entspricht, derselbe wie der Störcode auf dem empfangenen Signal ist und mit diesem synchronisiert ist. Wenn das Ergebnis von Schritt 405 positiv ist, d.h. der Störcode und seine Synchronisierung korrekt sind, wird der in Frage kommende Strahl dann gemäß diesem Code und dieser Rahmensynchronisierung in Schritt 406 klassifiziert und das Verfahren 400 schreitet zum Ende voran. Wenn das Ergebnis von Schritt 405 negativ ist, wird im Schritt 407 eine CPICH-Prüfung mit einer relativen Synchronisierung durchgeführt, die gleich der erwarteten ist. Wenn im Schritt 408 bestimmt wird, dass der Störcode und seine Synchronisierung korrekt sind, wird der in Frage kommende Strahl klassifiziert und das Verfahren 400 schreitet zum Ende voran. Andernfalls wird im Schritt 409 eine dritte CPICH-Prüfung durchgeführt, wobei der Störcode im Vergleich zu der erwarteten Synchronisierung des Störcodes um einen Schlitz verzögert ist. Wenn das Ergebnis positiv ist, wird der Strahl im Schritt 410 entsprechend klassifiziert und das Verfahren schreitet zum Ende voran. Andernfalls wird in dem Schritt 404 bestimmt, ob es weitere Zellen in der Liste benachbarter Zellen gibt, die nicht für den in Frage kommenden Strahl versucht wurden. Wenn weitere Zellen vorliegen, wird das Verfahren im Schritt 401 wieder begonnen, in dem eine neue Zelle aus der Liste benachbarter Zellen ausgewählt wird. Wenn es keine weiteren Zellen gibt, schreitet das Verfahren zum Ende voran und der in Frage kommende Strahl erfordert Klassifikation durch ein anderes Verfahren, wenn er klassifiziert werden soll.
Das vierte Verfahren führt in einer kürzeren Zeit zu der Strahlklassifikation als das oben beschriebene Blindstrahlklassifikationsverfahren, da es bei dem vierten Verfahren nicht notwendig ist, den SSCH für 15 aufeinander folgende Schlitze, was 36.096 Chips gleich kommt, zu decodieren. Die Durchführung einer CPICH-Prüfung kann dagegen nur die ersten 512 Chips eines Schlitzes erfordern. Außerdem erfordert das vierte Verfahren weniger Prozessorzeit, da die Komplexität einer SSCH-Suche und der nachfolgenden Codegruppenidentifikation wesentlich höher als die Komplexität einer CPICH-Prüfung ist. Da der CPICH-Kanal mit einem höheren Leistungspegel als die PSCH- und SSCH-Kanäle gesendet werden, klassifiziert weiterhin das vierte Verfahren wahrscheinlicher einen Strahl in seine Zelle als das oben beschriebene Blindstrahlklassifikationsverfahren oder zweite Verfahren.
Es sind zahlreiche Varianten des vierten Verfahrens 400 möglich. Zum Beispiel könnte ein Signal, das einem in Frage kommenden Strahl entspricht, mit einem anderen Kanal als dem CPICH-Kanal verglichen werden. Der BCH-Kanal eignet sich zum Beispiel dafür, da auf diesen Kanal Daten mit einer niedrigen Datenrate aufmoduliert werden und der Kanal mit einem bekannten OVSF-Code modelliert wird (OVSF-Code Nummer 1). CPICH-Prüfung wird bevorzugt, da erwartet wird, dass der CPICH-Kanal mit einem höheren Leistungspegel als der BCH-Kanal gesendet wird. Die Verwendung der Ergebnisse aus zwei Kanälen, wie zum Beispiel dem BCH-Kanal und einem CPICH-Kanal, die gleichzeitig oder sequentiell geprüft werden, liefert eine vergrößerte Wahrscheinlichkeit der Strahlklassifikation, wenn der Strahl aus der Zelle stammt, mit der verglichen wird. Wenn es nicht möglich ist, den Störcode zu identifizieren, der von einer Zelle aus der Liste benachbarter Zellen verwendet wird, muss das Verfahren 400 eventuell unter Verwendung anderer Störcodes wiederholt werden. Wenn die Liste benachbarter Zellen keine Synchronisierungsinformationen enthält, muss das Verfahren 400 eventuell modifiziert werden, um CPICH-Prüfungen an jeder der 15 möglichen relativen Synchronisierungen zu erlauben. Das vierte Verfahren kann in Hardware, Software oder einer Kombination von Hardware und Software implementiert werden.
5 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Strahlklassifikationsverfahrens. Gemäß 5 beginnt das Verfahren 500 und wählt dann in einen Schritt 501 den stärksten unklassifizierten Strahl. Bei nachfolgenden Durchgängen umfasst der Schritt 501 das Auswählen des nächststärkeren unklassifizierten Strahls. In Schritt 502 wird bestimmt, ob bisher Strahlen klassifiziert worden sind. Wenn die Antwort Ja ist, schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 503 voran. Wenn die Antwort Nein ist, was zum Beispiel beim Herauffahren eines Mobiltelefons auftreten kann, bewirkt Schritt 504, dass eine Blindstrahlklassifikationsprüfung an dem Strahl ausgeführt wird. Blindstrahlklassifikation wird oben mit Bezug auf 1 beschrieben. Wenn der Strahl nicht auf diese Weise klassifiziert werden kann, fragt Schritt 506, ob weitere unklassifizierte Strahlen vorliegen und kehrt entsprechend zum Schritt 501 zurück oder beendet das Verfahren 500. Wenn der Strahl klassifiziert ist, werden die Klassifikationsdaten im Schritt 507 gespeichert, bevor das Verfahren zum Schritt 506 voranschreitet.
In Schritt 503 wird versucht, den Strahl unter Verwendung der Schritte 302, 303, 304, 305 und 306 des dritten Verfahrens 300, das oben mit Bezug auf 3 beschrieben wird, zu klassifizieren. Wenn in Schritt 508 bestimmt wird, dass der Strahl nicht dadurch klassifiziert wurde, schreitet das Verfahren 500 dann zum Schritt 507 voran, in dem die Klassifikationsdaten gespeichert werden. Andernfalls schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 509 voran.
Im Schritt 509 erkennt das Verfahren 500 die Anzahl der Zellen, die in einer Liste benachbarter Zellen erscheinen, die über einen BCH-Kanal aus einer Zelle empfangen wird. Die Anzahl der benachbarten Zellen wird mit einer Schwelle N verglichen und das Verfahren 500 schreitet zum Schritt 501 voran, wenn die Schwelle überschritten wird, oder zum Schritt 511 andernfalls. Schritt 510 umfasst das oben mit Bezug auf 2 beschriebene zweite Verfahren 200. Schritt 511 umfasst das oben mit Bezug auf 4 beschriebene vierte Verfahren 400.
Wenn der Strahl durch irgendeinen der Schritte 510 und 511 klassifiziert wurde, der implementiert wurde, dann bewirkt Schritt 512, dass das Verfahren 500 zum Schritt 502 voranschreitet, in dem die Klassifikationsdaten gespeichert werden. Andernfalls schreitet das Verfahren zum Schritt 504 voran, in dem Blindklassifikation des Strahls versucht wird.
Der Wert der Schwelle N wird in die Vorrichtung, die das Verfahren implementiert, fest verdrahtet. Die vorliegende Erfindung kann in Hardware, Software oder in einer Kombination von Hardware und Software implementiert werden. Der Wert der Schwelle wird abhängig von einer Anzahl von Faktoren ausgewählt, darunter die erforderliche Geschwindigkeit der Strahlklassifikation, Prozessorgeschwindigkeit und Prozessorverfügbarkeit. Es versteht sich, dass das vierte Verfahren 400 weniger Zeit zum Prüfen eines Strahls als das zweite Verfahren 200 erfordert, solange keine große Anzahl von Zellen in der Liste benachbarter Zellen vorliegt, da weniger Zeit erforderlich ist, um die notwendigen Daten zu beschaffen. Außerdem nimmt die Menge an zur Implementierung des vierten Verfahrens 400 erforderlicher Verarbeitung stark mit zunehmender Anzahl der Zellen in der Liste benachbarter Zellen zu, obwohl dies für das zweite Verfahren nicht der Fall ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Wert der Schwelle dynamisch durch eine (nicht gezeigte) Steuerung einstellbar.

Claims

Vorrichtung zur Klassifizierung eines von einem CDMA – Empfänger empfangenen Strahls, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: – Mittel zum Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden; – Mittel zur Bestimmung, ob ein empfangener unklassifizierter Strahl ein Synchronisierungskennzeichen aufweist, das in einen vorbestimmten Bereich eines Synchronisierungskennzeichens eines Strahls fällt, der in eine ausgewählte benachbarte Zelle klassifiziert worden ist; – Mittel zum Mischen des Signals, das dem empfangenen unklassifizierten Strahl entspricht, mit einem Störcode, der dadurch von besagter ausgewählter benachbarter Zelle benutzt wird, um ein gemischtes Signal zur Verfügung zu stellen, wobei der Störcode von der Liste der benachbarten Zellen aufgenommen wird; und – Mittel zur Überprüfung des gemischten Signals um zu bestimmen, ob der Strahl aus besagter ausgewählter benachbarter Zelle stammt, – wobei die Misch – und Prüfmittel so arrangiert sind, dass sie nur in Betrieb sind, wenn festgestellt worden ist, dass das Synchronisierungskennzeichen des unklassifizierten Strahls in den vorbestimmten Bereich fällt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem Mittel umfasst, die so arrangiert sind, dass sie eine andere Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen für den Fall auswählen, wenn festgestellt worden ist, dass das Synchronisierungskennzeichen des unklassifizierten Strahls außerhalb des unklassifizierten Strahls fällt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, die Mittel zur Synchronisierung des ausgewählten Störcodes in Bezug auf das empfangene Signal auf der Basis der zur Liste der benachbarten Zellen gehörenden Synchronisierungsinformation umfasst.
Ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA – Empfänger empfangenen Strahls, wobei das Verfahren folgendes umfasst: – Empfangen einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden; – Auswahl einer benachbarten Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen; – Bestimmung, ob ein unklassifizierter Strahl ein Synchronisierungskennzeichen aufweist, das in einen vorbestimmten Bereich eines in die ausgewählte Zelle klassifizierten Strahls fällt; und – für den Fall dass das Synchronisierungskennzeichen des unklassifizierten Strahls in besagten vorbestimmten Bereich fällt, Mischung eines dem unklassifizierten Strahl entsprechenden empfangenen Signals mit einem von der ausgewählten Zelle benutzten Störcode und Überprüfung des Mischsignals, um zu bestimmen, ob der Strahl aus der gegebenen benachbarten Zelle stammt.
Ein Verfahren nach Anspruch 4, das außerdem eine Einstellung des Störcodes in Bezug auf das empfangene Signal auf der Basis der zur Liste der benachbarten Zellen gehörenden Synchronisierungsinformation umfasst.
Ein Verfahren zur Klassifizierung eines von einem CDMA – Empfänger empfangenen Strahls, wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) Empfang einer Liste benachbarter Zellen, die mindestens Informationen betreffend Störcodes umfasst, die von mindestens einer benachbarten Zelle benutzt werden; (b) Auswahl einer Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen; (c) Bestimmung, ob ein unklassifizierter Strahl eine Synchronisierungsreferenz aufweist, die in einen vorbestimmten Bereich einer Synchronisierungsreferenz eines Strahles fällt, der in die ausgewählte Nachbarzelle klassifiziert worden ist; und (d) für den Fall, dass sich die Synchronisierungsreferenz in dem besagten vorbestimmten Bereich befindet, Korrelierung eines dem unklassifizierten Strahl entsprechenden empfangenen Signals mit einem von der ausgewählten Zelle benutzten Störcode, um dadurch zu bestimmen, ob das empfangene Signal aus der ausgewählten benachbarten Zelle stammt.
Ein Verfahren nach Anspruch 6, bei dem für den Fall, dass sich die Synchronisierungsreferenz außerhalb des besagten vorbestimmten Bereichs befindet, das Verfahren außerdem die Auswahl einer anderen Zelle aus der Liste der benachbarten Zellen und die Wiederholung der Schritte (c) und (d) umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei dem der Schritt (c) die Ermittlung umfasst, ob ein Synchronisierungssignal des unklassifizierten Strahls in einen vorbestimmten Bereich eines Synchronisierungssignals des klassifizierten Strahls fällt, wobei sich die Synchronisierungssignale für jeden Chip des klassifizierten und unklassifizierten Strahls wiederholen.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der Schritt (d) die Einstellung der Synchronisierung des Störcodes in Bezug auf das empfangene Signal auf der Basis der zur Liste der benachbarten Zellen gehörenden Synchronisierungsinformation umfasst, wobei die relative Synchronisierung modifiziert und der Schritt (d) eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederholt wird, wenn die Korrelation angibt, dass das empfangene Signal nicht aus der ausgewählten benachbarten Zelle stammt.