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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen von
Messungen in einem drahtlosen Endgerät, das Empfangen von Hochfrequenzsignalen
durch einen Empfänger,
Entnehmen von Abtastwerten aus den empfangenen Signalen und Durchführen von
Messungen auf der Basis der Abtastwerte in einer Digitalsignalverarbeitungseinheit umfasst,
wobei in dem Verfahren die Abtastwerte, die aus dem empfangenen
Signal entnommen werden, gespeichert werden und Messwerte für die gespeicherten
Abtastwerte berechnet werden, nachdem ein Satz von Abtastwerten
gespeichert wurde. Die Erfindung betrifft auch ein drahtloses Endgerät, das einen Empfänger zum
Empfangen von Hochfrequenzsignalen, Mittel zum Entnehmen von Abtastwerten
aus den empfangenen Signalen, Mittel zum Durchführen von Messungen auf der
Basis der Abtastwerte und Mittel zum Speichern von Abtastwerten,
die aus dem empfangenen Signal entnommen werden, und eine Digitalsignalverarbeitungseinheit
zum Beginnen mit der Berechnung von Messwerten, nachdem ein Satz von
Abtastwerten gespeichert wurde, umfasst. Außerdem betrifft die vorliegende
Erfindung ein System, das ein drahtloses Endgerät mit Mitteln zum Empfangen
von Hochfrequenzsignalen eines Empfängers, Mitteln zum Entnehmen
von Abtastwerten aus den empfangenen Signalen, Mitteln zum Durchführen von
Messungen auf der Basis der Abtastwerte und Mitteln zum Speichern
von Abtastwerten, die aus dem empfangenen Signal entnommen werden,
und einer Digitalsignalverarbeitungseinheit zum Beginnen mit der
Berechnung von Messwerten, nachdem ein Satz von Abtastwerten gespeichert
wurde, umfasst.
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In
Mobilkommunikationssystemen sind drahtlose Endgeräte über eine
oder mehr Basisstationen mit einem Mobilkommunikationsnetz verbunden,
um zum Beispiel Telefonanrufe zu empfangen oder durchzuführen. Das
drahtlose Endgerät
und das Mobilkommunikationsnetz tauschen auch zu anderen Zeiten
während
der aktiven Verbindung Nachrichten aus, um zum Beispiel die am besten
geeignete Basisstation für
die Kommunikation zwischen dem drahtlosen Endgerät und dem Mobilkommunikationsnetz
auszuwählen.
Eine Basisstation, über
welche das drahtlose Endgerät
mit dem Mobilkommunikationsnetz kommuniziert, wird im Allgemeinen
versorgende Basisstation genannt. Normalerweise ist die versorgende
Basisstation solch eine Basisstation, die sich dem drahtlosen Endgerät am nächsten befindet, aber
unter bestimmten Umständen
ist es möglich, eine
bessere Qualität
für die
Verbindung über
eine andere Basisstation zu erreichen. Solch eine Situation kann
zum Beispiel in toten Zonen etwa infolge einer durch Gebäude und/oder
geografisch bedingten Signaldämpfung
eintreten. Wenn sich außerdem
das drahtlose Endgerät
an der Grenzlinie des Bereichs der Basisstation oder außerhalb
derselben bewegt, kann die Qualität der Verbindung dermaßen nachlassen,
dass Versuche unternommen werden, die versorgende Basisstation durch
eine andere Basisstation des Mobilkommunikationsnetzes zu ersetzen.
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Zur
Schätzung
der Verbindungsqualität
werden Messungen im drahtlosen Endgerät vorgenommen, um die Stärke des
Signals, das von einer oder mehreren Basisstationen in der Umgebung
des drahtlosen Endgeräts
gesendet wird, und möglicherweise
auch den Rauschpegel zu ermitteln. Das drahtlose Endgerät kann diese
Messdaten an das Mobilkommunikationsnetz senden, in welchem die
Messinformation zum Auswählen
der am besten geeigneten Basisstation für die Verbindung verwendet
wird, und nötigenfalls
wird die versorgende Basisstation gewechselt.
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Im
GSM-System wird ein Zeitmultiplex-/Frequenzmultiplexzugriffssystem (TDMA/FDMA)
gemäß dem GSM- System in der physikalischen
Schicht (Funkkanal) verwendet. Die Basissendeeinheit wird Burst
genannt, der aus einer vorbestimmten Anzahl von Bits besteht, die
zum Funkkanal gesendet werden. Acht Bursts, d. h. Zeitschlitze,
bilden einen TDMA-Rahmen. Diese Rahmen werden zum Bilden eines breiteren
51er Mehrfachrahmens verwendet wird, der 51 TDMA-Rahmen umfasst.
Diese Mehrfachrahmen werden zur Implementierung von logischen Kanälen verwendet.
Der Mehrfachrahmen enthält
sogenannte Frequenzsteuerkanäle
(FCCH) und Synchronisierungskanäle
SCH. In den Frequenzsteuerkanälen
wird ein Frequenzkorrekturburst (FCB) in Intervallen gesendet, mithilfe
dessen der Empfänger
des drahtlosen Endgeräts
eine Feinabstimmung der Frequenz seines Frequenzsynthetisators durchführen kann.
Im Frequenzkorrekturburst wird eine reine Sinuswelle (PSW) (d. h.
eine Art einer Trägerwelle)
gesendet, deren Frequenz 67,71 kHz beträgt. Im Synchronisierungskanal
wird ein Synchronisationsburst in Intervallen gesendet, mithilfe dessen
der Empfänger
die Synchronisation mit dem Mehrfachrahmen durchführen kann.
Der Frequenzkorrekturburst und der Synchronisationsburst werden in
aufeinander folgenden Rahmen im selben Zeitschlitz gesendet, wobei
die Zeit zwischen diesen Bursts acht Zeitschlitze (= 1 Rahmen) beträgt. 1 veranschaulicht
diese Mehrfachrahmenstruktur vereinfacht. Außerdem kann der Mehrfachrahmen
des GSM-Systems auch andere logische Kanäle umfassen, wie beispielsweise
einen Rundfunksteuerkanal BCCH. Es wurden auch andere Kanäle festgelegt, aber
es ist nicht erforderlich, sie in dieser Beschreibung ausführlicher
zu erörtern.
In anderen Mobilkommunikationssystemen wurden ebenfalls entsprechende
Rahmenstrukturen und logische Kanäle festgelegt.
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Wenn
das drahtlose Endgerät
zum Beispiel in einer Situation, in welcher das drahtlose Endgerät nicht
ins Netz eingeloggt ist oder die Verbindung mit der versorgenden
Basisstation beendet wurde, nach Funkkanälen sucht, sucht das drahtlose
Endgerät nach
der Sinuswelle, die von der Basisstation gesendet wird. Diese Sinuswelle
ist zum Beispiel ein Synchronisierungssignal, das dem SCH-Rahmen
vorangeht. Der Empfänger
des drahtlosen Endgeräts
liefert Abtastwerte des Antennensignals (Rx-Abtastwert) in Intervallen
von ungefähr
30 Mikrosekunden. Aus diesen Abtastwerten wird ein Messwert berechnet,
welcher Messwert verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob die
betreffende Sinuswelle im Kanal, der geprüft wird, ermittelt werden kann.
Die Dauer einer Messung in einem drahtlosen Endgerät des Standes
der Technik liegt in Abhängigkeit
von der Rechenleistung der Digitalsignalverarbeitungseinheit im Bereich
von 2 μs.
Diese Zeit wird durch die Digitalsignalverarbeitungseinheit des
drahtlosen Endgeräts verwendet,
um den Messwert zu berechnen, während
welcher Zeit die Digitalsignalverarbeitungseinheit im Prinzip nicht
imstande ist, andere Aktionen durchzuführen. In der Praxis ist die
Digitalsignalverarbeitungseinheit auch während der Zeit zwischen den
Messungen in einem Wartemodus, da diese Zeit in der Praxis zum Durchführen von
anspruchsvollen Signalverarbeitungsmaßnahmen nicht ausreicht. Dies
macht zum Beispiel den Vorgang des Durchführens anderer anspruchsvoller
Signalverarbeitungsmaßnahmen
in drahtlosen Endgeräten
kompliziert.
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Demnach
sind drahtlose Endgeräte
des Standes der Technik während
des Prozesses des Suchens nach dem Basisstationssignal außerstande,
z. B. Funktionen in Bezug auf eine sprachgesteuerten Benutzerschnittstelle,
wie beispielsweise Spracherkennung, Sprachaufzeichnung, Wiedergabe
von Aufzeichnungen, Änderung
des Benutzerprofils usw. durchzuführen, da die kurzen Warteperioden
zwischen den Berechnungen zum Ausführen von Sprachsteuerungsanwendungen
zu kurz sind. Die Suche nach dem Basisstationssignal wird zum Beispiel
immer dann durchgeführt,
wenn das drahtlose Endgerät
nach dem Mobilkommunikationsnetz sucht. Wenn das drahtlose Endgerät an solch
einem Aufenthaltsort ist, an dem der Empfang von den Basisstationen
des Mobilkommunikationsnetzes schlecht ist, kann das drahtlose Endgerät häufig nach
dem Basisstationssignal suchen. Dies bedeutet, dass das drahtlose
Endgerät
in das Mobilkommunikationsnetz eingeloggt sein muss, um die sprachgesteuerte
Benutzerschnittstelle verwenden zu können. Es können jedoch Situationen eintreten,
in welchen der Benutzer des drahtlosen Endgeräts ungeachtet der Tatsache,
ob das drahtlose Endgerät
in das Mobilkommunikationsnetz eingeloggt ist oder nicht, Funktionen der
sprachgesteuerten Benutzerschnittstelle möchte. Es sollte zum Beispiel
möglich
sein, sich die Aufzeichnungen auch dann anzuhören, wenn das drahtlose Endgerät nicht
in das Mobilkommunikationsnetz eingeloggt ist.
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Das
drahtlose Endgerät
kann auch nach den Basisstationssignalen suchen, wenn es in das
Mobilkommunikationsnetz eingeloggt ist. Demnach werden die benachbarten
Zellen überwacht,
um nötigenfalls
die versorgende Basisstation zu wechseln. Demnach ist es auf der
Basis dieser Messungen der benachbarten Zellen möglich, Schlussfolgerungen darüber zu ziehen,
welche Basisstation als eine neue versorgende Basisstation im Mobilkommunikationsnetz
ausgewählt
wird.
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Es
werden verschiedene Audioanwendungen für drahtlose Endgeräte entwickelt,
wie beispielsweise die zuvor erwähnte
sprachgesteuerte Benutzerschnittstelle. Dies erfordert, dass Spracherkennungsmaßnahmen
zum Beispiel zur Erkennung von Sprachbefehlen durchgeführt werden.
In einigen drahtlosen Endgeräten,
die entwickelt werden, besteht die Absicht, Aufzeichnungs- und Hörfunktionen von
Aufzeichnungen und andere entsprechende Operationen zu implementieren.
Solche Spracherkennungsanwendungen erfordern eine sehr große Echtzeitverarbeitungskapazität. Insbesondere
in herkömmlichen
tragbaren drahtlosen Endgeräten
ist jedoch nur eine Digitalsignalverarbeitungseinheit verfügbar, welche
bei vielen Signalverarbeitungsfunktionen verwendet wird. Eine Lösung für diese
begrenzte Verarbeitungskapazität
ist es, die Suche nach Basisstationssignalen während der Ausführung von
Audioanwendungen zu verhindern. Die Ausführung von Audioanwendungen
sollte jedoch nicht länger
als ein paar Sekunden dauern, da die Gefahr besteht, dass das drahtlose
Endgerät
die Verbindung mit dem Mobilkommunikationsnetz verliert. Diese Zeitgrenze kann
zur Erkennung von kurzen Sprachbefehlen ausreichen, aber häufig genügt diese
Zeitspanne zum Beispiel nicht zum Speichern und Anhören von
Aufzeichnungen.
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Das
Dokument
WO 99/10997 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Durchführung von
Kanalmessungen. Es wird eine Liste von Kanälen für die Messungen gespeichert, und
die Vorrichtung misst die Signalstärke jedes Kanals gemäß der Liste.
Messergebnisse können
im Speicher abgelegt werden. Die Messergebnisse können zum
Auswählen
des stärksten
Signals (Basisstation) in Weiterschaltsituationen verwendet werden.
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Das
Dokument
WO 00/31998 offenbart
eine beschleunigte Abtastung von Zellkanälen durch Zellulartelefone.
Wenn gewünscht
wird, das Empfangsfrequenzband abzutasten, um nach vorhandenen Schmalbandsignalen
zu suchen, wird zuerst die breitere Empfängerbandbreite gewählt. Wenn
eine signifikante Signalenergie in der breiteren Bandbreite festgestellt
wird, kann eine weitere Abtastung unter Verwendung des Schmalbandmodus
bereitgestellt werden, um den Kanal mit schmaler Bandbreite zu lokalisieren,
der das stärkste
Signal enthält.
Die Signale, die im Modus der breiteren Bandbreite empfangen werden,
werden digitalisiert, um komplexe Signalabtastwerte zu erhalten,
welche dann verarbeitet werden, um die Energie in jeder der schmaleren
Bandbreiten entsprechend den Kanälen
in den Standards für
Zellulartelefone schmalerer Bandbreite zu bestimmen. Die zugeordneten
Signalstärken
können
dann zur Auswahl eines Frequenzkanals für die TDMA-Signalerfassung
verwendet werden.
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Vorstehend
wurden Audioanwendungen nur als ein Beispiel dargestellt, aber entsprechende
Probleme können
auch bei anderen Anwendungen auftreten, bei welchen eine große Menge
an Echtzeitverarbeitung während
der Messungen des Basisstationssignals erforderlich ist.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verwirklichung eines verbessertes
Verfahrens zum Durchführen
von Messungen von Basisstationssignalen in einem drahtlosen Endgerät und eines
drahtloses Endgeräts,
in welchem der Vorgang des Durchführens von Messungen der Basisstationssignale
im Vergleich zu Lösungen
des Standes der Technik verbessert ist. Die Erfindung basiert auf
dem Konzept, dass Abtastwerte, die aus dem empfangenen (Antennen-)Signal
entnommen werden, gespeichert werden und ein Messwert für mehrere
Abtastwerte hintereinander berechnet wird. Auf diese Weise kann
die Zeit zwischen den Berechnungen erheblich verlängert werden,
und die Digitalsignalverarbeitungseinheit kann während dieser Zeit andere Maßnahmen
durchführen.
Genauer gesagt, ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung von
Messwerten so durchgeführt
wird, dass die Zeit zwischen Rechenstufen lange genug ist, um andere
anspruchsvolle Verarbeitungsfunktionen in der Digitalsignalverarbeitungseinheit
durchzuführen,
und dass die berechneten Messwerte verwendet werden, um eine Trägerwelle
aus dem empfangenen Signal zu suchen, indem bestimmt wird, ob die
Messwerte Abtastwerte eines Sinuswellensignals darstellen. Das drahtlose Endgerät gemäß der Erfindung
ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalsignalverarbeitungseinheit
so ausgelegt ist, dass sie eine Berechnung von Messwerten so durchführt, dass
eine Zeit zwischen Rechenstufen lange genug ist, um andere anspruchsvolle
Verarbeitungsfunktionen in der Digitalsignalverarbeitungseinheit
auszuführen,
und dass das drahtlose Endgerät
Mittel zum Suchen nach einer Trägerwelle
auf der Basis der aus dem empfangenen Signal berechneten Messwerte
durch Bestimmen, ob die Messwerte Abtastwerte eines Sinuswellensignals
darstellen, umfasst. Das System gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalsignalverarbeitungseinheit
so ausgelegt ist, dass sie eine Berechnung von Messwerten so durchführt, dass
eine Zeit zwischen Rechenstufen lange genug ist, um andere anspruchsvolle
Verarbeitungsfunktionen in der Digitalsignalverarbeitungseinheit
auszuführen,
und dass das System Mittel zum Suchen nach einer Trägerwelle auf
der Basis der aus dem empfangenen Signal berechneten Messwerte durch
Bestimmen, ob die Messwerte Abtastwerte eines Sinuswellensignals darstellen,
umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung weist beachtliche Vorteile gegenüber den
Lösungen
des Standes der Technik auf. Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung
angewendet wird, ist es möglich,
mehrere Messwerte in einer Rechenstufe zu berechnen, wobei die Zeit zwischen
den Rechenstufen erheblich verlängert
werden kann. Demnach ist die Zeit lange genug, um andere Funktionen
in der Digitalsignalverarbeitungseinheit auszuführen. Insbesondere wird der
Vorgang des Ausführens
von Audioanwendungen und anderen Funktionen, die eine große Verarbeitungskapazität erfordern,
ohne wesentliche Beeinträchtigung
der Messung von Basisstationssignalen möglich. Die Verbindung mit dem
drahtlosen Endgerät
wird nicht so leicht beendet, da die Zeit zwischen den Rechenstufen
derart gewählt
werden kann, dass Messungen des Basisstationssignals oft genug vorgenommen
werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 die
Struktur des Mehrfachrahmens, der im GSM-Mobilstationssystem verwendet wird, vereinfacht
darstellt,
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2 das
drahtlose Endgerät
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung in einem vereinfachten Blockdiagramm darstellt, und
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3 den
Vorgang des Durchführens
von Messungen gemäß einem
Verfahren einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in einem vereinfachten Zeitdiagramm darstellt.
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2 stellt
in einem vereinfachten Blockdiagramm ein drahtloses Endgerät 1 dar,
das einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung entspricht. Das drahtlose Endgerät 1 umfasst einen
Steuerblock 2, der vorteilhafterweise eine Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 (DSP)
und einen Prozessor 4, wie beispielsweise eine Mikrosteuereinheit
(MCU), enthält. Der
Steuerblock 2 kann noch einen Speicher 5, einen oder
mehr Analog-Digital-Wandler 6 (ADC) und eine Schnittstellenlogik 20 (I/O,
Input/Output) enthalten. Der Steuerblock ist zum Beispiel mittels
einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder
dergleichen implementiert. Es ist jedoch offensichtlich, dass der
Steuerblock auch als getrennte Funktionsblöcke implementiert sein kann.
Das drahtlose Endgerät 1 enthält auch
Mobilstationsmittel 7, wie beispielsweise einen Sender 8 und
einen Empfänger 9.
Das drahtlose Endgerät 1 enthält ferner eine
Benutzerschnittstelle 10, die vorteilhafterweise eine Anzeige 11,
einen Tastenblock 12, ein Mikrofon 13 und eine
Hörmuschel 14 umfasst.
Es ist offensichtlich, dass die Benutzerschnittstelle anstelle der oder
zusätzlich
zur Hörmuschel
einen Lautsprecher (nicht dargestellt) enthalten kann. Es sind auch
drahtlose Endgeräte
bekannt, wie beispielsweise der Nokia 9210 Communicator, die zwei
Tastenblöcke
und zwei Anzeigevorrichtungen enthalten.
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Der
Prozessor 4 wird in einem drahtlosen Endgerät 1 gemäß dieser
bevorzugten Ausführungsform
verwendet, um zum Beispiel die Funktion der verschiedenen Blöcke des
drahtlosen Endgeräts 1 zu steuern,
wie beispielsweise die Benutzerschnittstelle 10, die Mobilstationsmittel 7 und
die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3.
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Wenn
das drahtlose Endgerät 1 aktiviert wird,
führt der
Prozessor auf eine an sich bekannte Weise Initialisierungsfunktionen
aus, um das drahtlose Endgerät 1 in
Betriebsbereitschaft zu versetzen. Auf der Stufe, auf der das drahtlose
Endgerät 1 mit dem
Prozess des Einloggens in das Mobilkommunikationsnetz beginnt, wird
im Empfänger
mit dem Empfang der Hochfrequenzsignale begonnen, die über die
Antenne 15 empfangen werden sollen. Der Empfänger ist
bestrebt, die Signale von mehreren Empfangskanälen zu empfangen, und führt Signalstärkenmessungen
für Signale
durch, die in verschiedenen Kanälen
empfangen werden. Die empfangenen Kanäle werden in einer Größenordnung
auf der Basis der Signalstärke
festgelegt, und danach wird der Empfänger abgestimmt, um den Funkkanal
mit der größten Signalstärke zu empfangen.
Anschließend
beginnt die Suche nach dem Frequenzsteuerkanal, indem das empfangene
Signal geprüft
wird, um zu ermitteln, ob ein reines Sinuswellensignal (Frequenz
67,71 kHz) darin erfasst werden kann. Der Vorgang des Durchführens der
Prüfung
wird in dieser Beschreibung später
beschrieben. Wenn der Frequenzsteuerkanal ermittelt ist, werden
Versuche unternommen, Informationen zu empfangen, die auf dem Synchronisationskanal
gesendet werden, um zum Beispiel den Empfänger mit dem Mehrfachrahmen
zu synchronisieren. Wenn der Frequenzteuerkanal jedoch nicht ermittelt
wird, wird der Funkkanal mit der nächstgrößten Signalstärke als
Empfangskanal ausgewählt,
und es beginnt eine Suche nach dem Frequenzsteuerkanal. Die Suche
wird solange fortgesetzt, bis solch ein Funkkanal gefunden wurde,
in welchem der Frequenzsteuerkanal gesendet wird, oder bis alle
Funkkanäle
geprüft
wurden. In einigen Anwendungen ist es möglich, einen Schwellenwert für die Signalstärke festzulegen,
wobei Signalstärken unter
dem Schwellenwert nicht berücksichtigt
werden. Auf diese Weise ist es möglich,
den Aufbau von Verbindungen von zu schlechter Qualität zu vermeiden.
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Es
folgt eine Beschreibung eines Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zum Durchführen
von Messungen in Verbindung mit der Suche nach dem Frequenzsteuerkanal. Der
Prozessor 4 leitet die Digitalsignalverarbeitungseinheit
beim Ausführen
der Messfunktionen des Basisstationssignals an. Die Frequenz des Frequenzsynthetisators 16 ist
derart festgelegt, dass der Empfänger
Signale des Funkkanals, der geprüft
wird, zu einem bestimmten Zeitpunkt empfängt. Die Signale, die in eine
Zwischenfrequenz oder Basisband umgewandelt werden, werden für den Prozess
des Entnehmens von Abtastwerten zum Analog-Digital-Wandler 6 geleitet.
Die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 aktiviert vorteilhafterweise
den Analog-Digital-Wandler 6, der mit der Entnahme von
Abtastwerten aus dem empfangenen Signal beginnt. Außerdem initialisiert
die Digitalsignalverarbeitungseinheit den Abtastwertepuffer 19 zum
Speicher 5, vorzugsweise zu einem Direktzugriffsspeicher
(RAM). Die Länge
des Abtastwertepuffers 19 kann in verschiedenen Anwendungen
und in verschiedenen Situationen variieren. Die Länge des
Abtastwertepuffers 19 bestimmt die Anzahl von Abtastwerten,
die gespeichert werden können,
bevor eine Berechnung durchgeführt
werden muss. Nach dem Beginn der Funktion des Entnehmens von Abtastwerten
kann die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 mit dem Ausführen anderer
Funktionen beginnen.
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Der
Analog-Digital-Wandler 6 beginnt mit der Entnahme von Abtastwerten.
Die Zeit, die mit der Abtastung verbracht wird, hängt von
der Abtastgeschwindigkeit des Analog-Digital-Wandlers 6 ab. Nachdem der
Abtastwert fertig ist, erzeugt der Analog-Digital-Wandler vorteilhafterweise
ein Unterbrechungssignal zu einer Unterbrechungsleitung 17 (INT),
das an die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 gesendet
wird. In der Digitalsignalverarbeitungseinheit ist der nächste Schritt
das Ausführen
des entsprechenden Unterbrechungsdienstprogramms, wobei der Zustand
des unterbrochenen Prozesses zunächst
auf eine an sich bekannte Weise gespeichert wird. Im Unterbrechungsdienstprogramm
wird ein Zahlenwert aus dem Datenbus 18 des Analog-Digital-Wandlers ausgelesen,
welcher Wert den Wert des empfangenen Signals zum Zeitpunkt der
Abtastung beschreibt. Dieser Wert wird im Abtastwertepuffer 19 gespeichert,
worauf in der Digitalsignalverarbeitungseinheit geprüft wird,
ob bereits eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten gespeichert
wurde. Wenn die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten noch nicht
gespeichert wurde, werden Informationen gesetzt, um die Stelle anzuzeigen,
wo der nächste Abtastwert
zu speichern ist. Dies kann zum Beispiel derart erfolgen, dass die
Digitalsignalverarbeitungseinheit in ihrem internen Register oder
Speicher 5 einen Indikator enthält, der die Adresse der Seicherstelle
dieses Abtastwerts anzeigt. Demnach wird der Wert dieses Indikators
derart erhöht,
dass er die nächste
freie Speicherstelle für
den Abtastwert anzeigt, was an sich bekannt ist. Am Ende des Unterbrechungsdienstes
wird der Zustand des unterbrochenen Prozesses wiederhergestellt,
und der unterbrochene Prozess wird fortgesetzt.
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Das
zuvor erwähnte
Speichern der Abtastwerte im Abtastwertepuffer kann auch derart
implementiert werden, dass der Analog-Digital-Wandler 6 Abtastwerte
in einem Kurzzeitpuffer oder direkt im Abtastwertepuffer speichert.
In dieser Ausführungsform
ist es nicht notwendig, dass die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 mit
dem Ausführen
des Unterbrechungsdienstprogramms beginnt, nachdem jeder Abtastwert
fertig ist, sondern dies kann entweder auf der Stufe, auf welcher
der Kurzzeitpuffer voll ist, oder, wenn eine vorbestimmte Anzahl
von Abtastwerten im Abtastwertepuffer gespeichert wurde, geschehen. Wenn
zum Beispiel der Kurzzeit-Abtastwertepuffer verwendet
wird, überträgt die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 die
Abtastwerte an den eigentlichen Abtastwertepuffer.
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In
der Praxis sind die Abtastwerte vorteilhafterweise komplexe Abtastwerte,
d. h. Abtastwerte werden gleichzeitig aus zwei verschiedenen Signalen
entnommen (I/Q, Inphase/Quadraturphase). Auf dese Weise wird sowohl
de I-Komponente
als auch die Q-Komponente (i, q) aus den Abtastwerten gespeichert.
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Auf
der Stufe, auf der eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten gespeichert
wurde, beginnt das System mit dem Ausführen der Rechenstufe. Diese
Rechenstufe, die in 3 mit dem Bezugszeichen 301 dargestellt
ist, kann in demselben Unterbrechungsdienstprogramm oder derart
implementiert sein, dass ein Flag im Unterbrechungsdienstprogramm
gesetzt ist. Das Flag wird im Betriebssystemprogramm der Digitalsignalverarbeitungseinheit
oder in einem entsprechenden Programm geprüft, wobei mit der Rechenstufe
auf der Basis des Setzens dieses Flags begonnen wird. Auf der Rechenstufe
werden zwei oder mehr Messwerte berechnet. Demnach ruft die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 auf
der Basis des ersten Abtastwerts des Abtastwertepuffers vorteilhafterweise
einen ersten Abtastwert aus dem Abtastwertepuffer 19 ab,
berechnet einen ersten Messwert auf der Basis desselben und speichert
ihn im Speicher 5. Danach ruft die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 vorteilhafterweise
einen zweiten Wert aus dem Abtastwertepuffer 19 ab, berechnet
einen zweiten Messwert und speichert ihn im Speicher 5. Die
zuvor beschriebene Operation wird für die nächsten Abtastwerte fortgesetzt,
bis ein Messwert für
alle gespeicherten Abtastwerte berechnet wurde. Danach analysiert
die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 die berechneten
Messwerte und bestimmt, ob die Basisstation eine reine Sinuswelle
auf einem vorbestimmten Kanal gesendet hat oder nicht. Wenn solch eine
reine Sinuswelle erfasst wurde, beginnt das drahtlose Endgerät vorteilhafterweise
mit dem Empfang 303 des Rahmens des Synchronisationskanals, der
auf diesem Funkanal gesendet werden soll. Wen keine Sinuswelle erfasst
wurde, werden die zuvor erwähnten
Messfunktionen erneut gestartet, und der abzuhörende Kanal wird nötigenfalls
gewechselt. Die Zeit, die für
die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 zum Durchführen anderer
Prozesse verfügbar
ist, ist in 3 mit Pfeilen 302 veranschaulicht.
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Die
Art und Weise, in welcher das Vorhandensein des Frequenzsteuerkanals
auf der Basis der Messwerte bestimmt werden kann, hängt von
der betreffenden Anwendung und von der Art und Weise ab, in welcher
der Messwert berechnet wird. Es ist zum Beispiel möglich, die Änderung
der Messwerte zu prüfen
und bestimmte Arten von Änderungspunkten zu
suchen, wie beispielsweise Maximalpunkte, Nullpunkte oder dergleichen.
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Nachdem
erfasst wurde, dass das betreffende Signal das Signal des Frequenzsteuerkanals
(Trägerwelle)
ist, ist es auf der Basis der Zeit dieses Signals möglich, die
Stufe zu bestimmen, auf welcher der Synchronisationsburst gesendet
wird. Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung
angewendet wird, wird auch berücksichtigt,
wenn die korrekte Taktung bestimmt wird, dass die Berechnung der
Abtastwerte nicht unmittelbar nach der Abtastung, sondern auf einer
späteren
Stufe durchgeführt
wird. Auf der Basis der bestimmten Taktungsinformation ist es möglich, den
Empfänger
so einzustellen, dass er den Synchronisationsburst, der auf dem
Synchronisationskanal gesendet wird, zu einem geeigneten Zeitpunkt empfängt. Wenn
der Empfang des Synchronisationskanals erfolgreich ist, ist es auf
der Basis der auf dem Synchronisationskanal gesendeten Information
zum Beispiel möglich,
zu bestimmen, an welchem Punkt im Mehrfachrahmen die Übertragung
im Gang ist. Danach wird das drahtlose Endgerät 1 mit dem Basisstationssignal
synchronisiert.
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Im
drahtlosen Endgerät 1 ist
es auch möglich,
Messungen der Basisstationssignale der benachbarten Zellen vorzunehmen
und auf eine entsprechende Weise nach einer reinen Sinuswelle zu suchen.
Diese Messungen werden normalerweise weniger häufig vorgenommen als die Signalmessungen
der versorgenden Basisstation, wobei das zuvor dargestellte Puffern
der Abtastwerte nicht unbedingt durchgeführt werden muss. Die Erfindung
kann jedoch nötigenfalls
auch bei diesen Messungen angewendet werden.
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Nach
der zuvor beschriebenen Speicherstufe des Abtastwerts kann die Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 demnach
mit dem Ausführen
anderer Signalverarbeitungsfunktionen beginnen. Somit ist es möglich, zum
Beispiel Spracherkennungsfunktionen zu starten, wobei der Benutzer
zum Beispiel sein Benutzerprofil im drahtlosen Endgerät ändern, z.
B. ein Diktat aufzeichnen oder sich eine gespeicherte Aufzeichnung
anhören
kann. Solch eine Funktion kann länger
dauern als das Intervall zwischen Abtastungen, wobei die Funktion
für die
Dauer des Speicherns der Abtastwerte unterbrochen wird. Dies ist jedoch
nicht unpraktisch, da die Zeit, die zum Speichern verwendet wird,
infolge der Tatsache, dass die eigentliche Berechnung nicht nach
dem Speichern jedes Abtastwerts durchgeführt wird, verhältnismäßig kurz
ist. Die Signalverarbeitungsfunktionen, die zwischen Abtastungen
ausgeführt
werden, können
weniger lang dauern als die Intervalle zwischen den Rechenstufen.
Dies behindert den Vorgang des Ausführens der Signalverarbeitungsfunktionen
nicht wesentlich, da sie nach der Rechenstufe fortgesetzt werden
können.
Bei Lösungen
des Standes der Technik bedeuten die häufig auftretenden Rechenstufen
jedoch, dass die Signalverarbeitungsfunktionen häufig unterbrochen werden sollten,
wobei die meiste Zeit zwischen den Rechenstufen mit dem Speichern
und Zurücksenden
von Information verbracht werden würde. Demnach würde die
Zeit, die für
die eigentlichen Signalverarbeitungsfunktionen übrig bleiben würde, nicht
ausreichen, um zu gewährleisten,
dass die Funktionen in Echtzeit stattfinden. Da außerdem die
Digitalsignalverarbeitungseinheit kein Betriebssystem hat und daher
keine Prozesse und keine automatische Zeitplanung derselben auf der
Basis von Prioritäten
usw. darin vorhanden ist, sollte die Spracherkennungsberechnung
in sehr kurze Rechenperioden im Programmcode der Digitalsignalverarbeitungseinheit
aufgeteilt werden.
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Andere
Funktionen, welche einen Echtzeitbetrieb erfordern, sind im drahtlosen
Endgerät 1 gemäß der Erfindung
ebenfalls möglich.
Beispiele für diese
Funktionen, die in diesem Zusammenhang erwähnt werden können, umfassen
MIDI-Player-Funktionen
und MP3-Player-Funktionen. Auf diese Weise wird das Anhören von
Musik, die im MP3-Format gespeichert ist, für die Dauer der Messfunktionen
nicht für
solch eine lange Periode unterbrochen, dass es das Anhören behindern
würde.
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Es
ist auch möglich,
eine vorbestimmte Anzahl von gespeicherten Abtastwerten (i, q) vor
dem Berechnen des Messwerts zu verknüpfen, wobei die verknüpften Abtastwerte
zum Berechnen des Messwerts verwendet werden. Die Verknüpfung kann
zum Beispiel durch Berechnen eines Mittelwerts der vorbestimmten
Anzahl von gespeicherten Abtastwerten, durch Summieren der vorbestimmten
Anzahl von Abtastwerten usw. erfolgen.
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Die
Erfindung kann zum Beispiel im GSM-System angewendet werden, wobei
die Erfindung jedoch nicht nur auf dieses System beschränkt ist.
Die Erfindung kann auch in anderen Systemen angewendet werden, insbesondere
in Systemen, die verhältnismäßig kurze
Prozesse wiederholen und in welchen es notwendig ist, auf die Beendigung
eines anderen Prozesses, wie beispielsweise Abtastung, zu warten
und in welchen die Wartezeit zum Durchführen anderer Prozesse zu kurz
ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann in hohem Maße in der Anwendungssoftware
der Digitalsignalverarbeitungseinheit 3 vorteilhaft implementiert
werden.
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Es
ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf
die zuvor dargestellten Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern innerhalb des Rahmens der angehängten Ansprüche modifiziert werden kann.