DE60307476T2 - Verfahren zur schätzung der messung der kodeleistung von störsignalen, dessen benutzergerät und basisstation - Google Patents

Verfahren zur schätzung der messung der kodeleistung von störsignalen, dessen benutzergerät und basisstation Download PDF

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Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Hybrid-Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriff-Kommunikationssysteme. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Messung einer Interferenzsignalcodeleistung in derartigen Systeme.
  • Ein in Hybrid-Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriff- (TDMA/CDMA), z.B. Zeitduplex(TDD)/CDMA- oder drahtlosen synchronen Zeitduplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriff(TD-SCDMA) Kommunikationssystemen allgemein verwendetes Messverfahren ist ein Interferenzsignalcodeleistungs(ISCP)-Messverfahren. Der ISCP-Wert ist ein Maß für die Interferenz in einem bestimmten Zeitschlitz. Diese Messung findet viele Anwendungen, z.B. für Zeitschlitz- und Kanalzuweisungen für Systemnutzer.
  • 1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm einer ISCP-Messvorrichtung eines Hochfrequenz(HF)empfängers 30. Um zu ermöglichen, dass eine automatische Verstärkungsregelung (AGC) 12 einen eingeregelten Zustand erreicht, wird die AGC 12 etwas vor dem Midamble-Abschnitt eines Kommunikations-Burstsignals eingeschaltet. Diese Zeitdauer beträgt typischerweise 50 Chips oder Chip-Perioden vor der Midamble. Die Midamble ist der Abschnitt eines Kommunikations-Burstsignals, der bekannte Trainingssequenzen enthält.
  • Die Midamble wird durch eine Antenne 10 oder ein Antennenarray empfangen. Die AGC 12 normalisiert den Leistungspegel der empfangenen HF-Signale. Eine Abtastvorrichtung 14 tastet die empfangenen Signale mit einer Chiprate oder einem Vielfachen der Chiprate ab. Eine Midamble-Verarbeitungseinrichtung 16 verarbeitet die empfangenen Signale mit einem dem (den) Modamblecode(s) des Empfängers zugeordneten Code. Unter Verwendung von Information von der Midamble-Verarbeitung und des Steuerwertes der AGC 12 (der die AGC-Verstärkung darstellt) bestimmt eine ISCP-Berechnungseinrichtung 18 den ISCP-Messwert.
  • Ein Nachteil bei der Messung des ISCP-Wertes auf diese Weise ist die erforderliche Verarbeitungsleistung. Die Midamble-Verarbeitung und die ISCP-Berechnung erfordern eine wesentliche Verarbeitungsleistung und eine wesentliche Einschaltzeit des Verstärkers. Durch Vermindern der Verarbeitungsleistung und der Einschaltzeit des Verstärkers wird der Leistungsverbrauch für ein Benutzergerät oder -endgerät reduziert, wodurch der Batterieleistungsverbrauch vermindert wird. Durch den verminderten Batterieleistungsverbrauch wird die Batterielebensdauer des Benutzergeräts erhöht.
  • Eine andere ISCP-Messvorrichtung ist in der WO-A-2002/05441 beschrieben.
  • Daher ist es wünschenswert, andere Verfahren zum Berechnen von ISCP-Werten bereitzustellen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Ein Interferenzsignalcodeleistungs(ISCP)messwert wird in einem Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriff-Kommunikationssystem geschätzt. Es werden in einem bestimmten Zeitschlitz übertragene Signale empfangen. Ein Leistungspegel der empfangenen Signale des bestimmten Zeitschlitzes wird gemessen. Es wird eine Zuordnung oder Verknüpfung zwi schen ISCP-Werten und gemessenen Leistungspegeln bereitgestellt. Der gemessene Leistungspegel wird zum Schätzen eines ISCP-Wertes verwendet. Der geschätzte ISCP-Wert wird dem gemessenen Leistungspegel zugeordnet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Empfängers, der dazu geeignet ist, eine ISCP-Messung auszuführen;
  • 2A und 2B zeigen vereinfachte Blockdiagramme eines Empfängers, der dazu geeignet ist, eine Niedrigleistungs-ISCP-Messung auszuführen; und
  • 3A und 3B zeigen vereinfachte Blockdiagramme eines Empfängers, der ISCP-Messwerte verwendet, um zukünftige ISCP-Schätzwerte zu erzeugen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die 2A und 2B zeigen Darstellungen einer Niedrigleistungs-ISCP-Messeinrichtung eines Empfängers 30. Die Niedrigleistungs-ISCP-Messeinrichtung kann in einem Benutzergerät und/oder einer Basisstation verwendet werden. Vorzugsweise wird sie in einem Benutzergerät verwendet, um den Batterieleistungsverbrauch zu vermindern.
  • An Stelle der Verarbeitung der gesamten Midamble zum Bestimmen des ISCP-Wertes, verwendet die Niedrigleistungs-ISCP-Messeinrichtung bei der ISCP-Berechnung primär einen Leistungsmesswert des Zeitschlitzes. Wie in 2A dargestellt ist, ist der Leistungsmesswert der Steuerwert der AGC 12. Indem nur der AGC-Steuerwert verwendet wird, muss der Empfänger 30 lediglich so lange betrieben werden, bis die AGC 12 einen eingeregelten Zustand erreicht, wodurch die durch den Empfänger erforderliche Verarbeitungsleistung vermindert wird.
  • Die Midamble wird durch eine Antenne 10 oder ein Antennenarray des Empfängers 30 empfangen. Die AGC 12 normalisiert den Leistungspegel der empfangenen HF-Signale. Weil nur der Steuerwert der AGC 12 erforderlich ist, muss die AGC 12 vor dem Empfang der Midamble keinen eingeregelten Zustand erreichen. Obwohl die AGC 12 vor oder zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Midamble eingeschaltet werden kann, wird die AGC vorzugswise zu Beginn der Midamble eingeschaltet. Nachdem die AGC 12 einen eingeregelten Zustand erreicht hat, werden die Empfängerkomponenten ausgeschaltet, um den Leistungsverbrauch zu reduzieren. Weil eine typische AGC 12 innerhalb von etwa 50 Chips oder Chip-Perioden einen eingeregelten Zustand erreicht, sind die Empfängerkomponenten 12, 14, 16 nur kurzzeitig eingeschaltet. Dadurch wird die Batterielebensdauer eines Benutzergeräts erhöht. Der Steuerwert der eingeregelten AGC 12 wird einer Niedrigleistungs-ISCP-Berechnungseinrichtung 20 zugeführt. Unter Verwendung des Steuerwertes bestimmt die Recheneinrichtung 20 einen ISCP-Schätzwert.
  • Alternativ wird der Leistungsmesswert, wie in 2B dargestellt ist, durch eine Leistungsmesseinrichtung 13 bestimmt. Sendesignale im Zeitschlitz von Interesse werden durch eine Antenne 10 oder ein Antennenarray des Empfängers 30 empfangen. Eine Leistungsmesseinrichtung 13 misst einen Leistungspegel der Sendesignale. Unter Verwendung des Leistungsmesswertes bestimmt die ISCP-Recheneinrichtung 20 einen ISCP-Schätzwert.
  • Ein Verfahren zum Zuordnen des Steuerwertes zu einem ISCP-Wert ist eine auf einer festen Verarbeitungsperformance basierende Schätzung. Unter Veraussetzung einer typischen AGC-Performance wird eine Tabelle verwendet, die ISCP-Werte AGC-Steuerwerten zuordnet, um ISCP-Schätzwerte zu erzeugen. Alternativ wird für Leistungsmessungen eine Tabelle verwendet, die ISCP-Werten Leistungsmesswerte zuordnet, um ISCP-Schätzwerte zu erzeugen. Um die Genauigkeit des bestimmten ISCP-Wertes zu erhöhen, können zusätzliche Variablen in die Lookup-Tabelle 22 eingeführt werden. Diese Variablen sind beispielsweise: die Empfangssignalcodeleistung (RSCP), die Temperatur des Empfängers, die Funkfrequenz, bei der die Messung vorgenommen wird, und die Position des Empfängers (für Benutzergeräte), z.B. in einer aktiven Zelle oder einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN). Die Lookup-Tabelle 22 kann auf einer beliebigen Kombination dieser Variablen basieren.
  • Die Lookup-Tabelle 22 kann auch basierend auf der eigenen Empfänger-Performance hergeleitet werden. Jedes Benutzergerät oder jede Basisstation kann getestet werden, und es werden der Verstärkungssteuerungswert oder Leistungsmesswerte für verschiedene ISCP-Werte bestimmt. Eine Lookup-Tabelle 22 wird basierend auf den Testergebnissen erzeugt. Mögliche Variablen für die Lookup-Tabelle 22 zusätzlich zum AGC-Steuerungswert oder zum Leistungsmesswert können sein: der RSCP-Wert, die Temperatur des Empfängers, die Funkfrequenz, bei der die Messung ausgeführt wird, die Position des Empfängers (für Benutzergeräte), z.B. in einer aktiven Zelle oder einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN), oder eine beliebige Kombination dieser Variablen.
  • Ein anderes Verfahren zum Schätzen des ISCP-Wertes ist eine dynamische Schätzung, wie in den 3A und 3B dargestellt ist. Der Empfänger führt gelegentlich ISCP-Messungen unter Verwendung der Abtasteinrichtung 14, der Midamble-Verarbeitungseinrichtung 16 und der ISCP-Recheneinrichtung 18 aus, wie vorstehend in Verbindung mit den 2A und 2B beschrieben wurde. Die AGC-Steuerwerte oder Leistungs messwerte werden in einem der Niedrigleistungs-ISCP-Recheneinrichtung 26 zugeordneten Speicher 24 zusammen mit den gemessenen ISCP-Werten gespeichert. Unter Verwendung dieser Messwerte werden durch die Niedrigleistungs-ISCP-Recheneinrichtung zukünftige ISCP-Schätzwerte erhalten, wobei der ISCP-Schätzwert unter Verwendung des AGC-Steuerwertes bzw. des Leistungsmesswertes erzeugt wird, ohne dass eine Midamble-Verarbeitung erforderlich ist. Unter Verwendung des AGC-Steuerwertes bzw. des Leistungsmesswertes kann ein ISCP-Schätzwert basierend auf vorangehenden Messwerten bestimmt werden. Die vorangehenden Messwerte können voherige Werte für den Zeitschlitz von Interesse oder von allen Zeitschlitzen sein. Alternativ können die Zeitschlitze zusammen gruppiert werden, wobei Messwerte für einen beliebigen Zeitschlitz in einer Gruppe für einen anderen Zeitschlitz in der Gruppe verwendet werden können. Für fehlende Werte kann eine Interpolation verwendet werden. Um die Genauigkeit der gespeicherten Werte zu erhöhen, können mehrere gespeicherte Messwerte zu einem kumulativen Messwert kombiniert werden, indem beispielsweise ein gleitender Mittelwert oder ein Block-Mittelwert für einen bestimmten Zeitschlitz verwendet wird.
  • Durch die bevorzugte Implementierung werden reale Messwerte mit geschätzten Messwerten periodisch verschachtelt. Diese Implementierung ermöglicht einen Kompromiss zwischen der Genauigkeit und der Leistungsausnutzung. Für ein derartiges Verfahren ist ein realer Messwert für drei ISCP-Messwerte erforderlich.
  • Um die Zuverlässigkeit der gespeicherten Messwerte zu erhöhen, können die Messwerte mit anderen Variablen verknüpft werden, z.B. mit dem RSCP-Wert, der Temperatur des Empfängers, der Funkfrequenz, bei der die Messung ausgeführt wird, der Position des Empfängers (für Benutzergeräte), z.B. in einer aktiven Zelle oder einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN), oder mit einer beliebigen Kombination dieser Variablen. Für den gemessenen AGC-Steuerwert wird ein geschätzter ISCP-Wert basierend auf den verknüpften Kriterien ausgewählt.
  • Um die Anfangswerte im Speicher zu erzeugen, kann veranlasst werden, dass der Empfänger 30 reale Messwerte für eine vorgegebene Zeitdauer akkumuliert. Nach der vorgegebenen Zeitdauer schaltet der Empfänger 30 auf einen verschachtelten periodischen Betrieb um. Alternativ werden dem Speicher 24 anfangs ISCP-Schätzwerte basierend auf der unter typischen Bedingungen vorausgesagten Performance des Empfängers zugeführt. Im Verlauf der Zeit werden die Voraussagewerte durch die verschachtelten ISCP-Messwerte ersetzt.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Schätzen eines Interferenzsignalcodeleistungs(im folgenden ISCP)wertes, für einen Empfänger in einem Hybrid-Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriff-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen von in einem bestimmten Zeitschlitz übertragenen Signalen; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Messen eines Leistungspegels (13) der empfangenen Signale des bestimmten Zeitschlitzes; Bereitstellen einer Verknüpfung (22) zwischen ISCP-Werten und gemessenen Leistungswerten; und Verwenden des gemessenen Leistungspegels zum Schätzen eines ISCP-Wertes (20), wobei der geschätzte ISCP-Wert mit dem gemessenen Leistungspegel verknüpft ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gemessene Leistungspegel ein automatischer Verstärkungsregelungs(im folgenden AGC)wert einer AGC-Einrichtung ist, die empfangene Midambles der empfangenen Signale verarbeitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verknüpfung von zuvor gemessenen ISCP-Werten hergeleitet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verknüpfung von einem Test des Empfängers bei verschiedenen ISCP-Werten hergeleitet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Verknüpfung auf einem Modell basiert, das AGC-Werte für den Empfänger mit ISCP-Werten verknüpft.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Schätzung der ISCP-Werte mindestens eines verwendet wird von: die empfangene Signalcodeleistung, die Empfängertemperatur, die Funkfrequenz für eine Übertragung einer Midamble und die Empfängerposition.
  7. Benutzerendgerät mit: einer Antenne (10) zum Empfangen von Signalen, die in einem bestimmten Zeitschlitz in einem drahtlosen Hybrid-Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriffsformat übertragen werden; wobei das Benutzerendgerät gekennzeichnet ist durch: eine Leistungsmesseinrichtung (13) zum Messen eines Leistungspegels der empfangenen Signale des bestimmten Zeitschlitzes; eine Look-up-Tabelle (22) zum Bereitstellen einer Verknüpfung zwischen Interferenzsignalcodeleistungs(im folgenden ISCP)werten und gemessenen Leistungspegeln; und eine leistungsarme ISCP-Berechnungseinrichtung (20), die den gemessenen Leistungspegel verwendet, um einen ISCP-Wert zu schätzen, wobei der geschätzte ISCP-Wert mit dem gemessenen Leistungspegel verknüpft ist.
  8. Benutzerendgerät nach Anspruch 7, wobei die Leistungsmesseinrichtung eine automatische Verstärkungsregelungs(im folgenden AGC)einrichtung und der gemessene Leistungspegel ein AGC-Wert ist.
  9. Benutzerendgerät nach Anspruch 7, wobei die Verknüpfung von zuvor gemessenen ISCP-Werten hergeleitet wird, die durch eine ISCP-Berechnungseinrichtung gemessen wurden.
  10. Benutzerendgerät nach Anspruch 8, ferner mit einer Midamble-Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten empfangener Midambles der empfangenen Signale, wobei die ISCP-Berechnungseinrichtung ISCP-Werte unter Verwendung eines Ausgangssignals der Midamble-Verarbeitungseinrichtung misst.
  11. Benutzerendgerät nach Anspruch 7, wobei die Verknüpfung von einem Test des Benutzerendgeräts bei verschiedenen ISCP-Werten hergeleitet wird.
  12. Benutzerendgerät nach Anspruch 7, wobei die leistungsarme ISCP-Berechnungseinrichtung den ISCP-Wert schätzt unter Verwendung mindestens eines von: der empfangenen Signalcodeleistung, der Empfängertemperatur, der Funkfrequenz für eine Übertragung einer Midamble und der Empfängerposition.
  13. Basisstation mit: einer Antenne (10) zum Empfangen von Signalen, die in einem bestimmten Zeitschlitz in einem drahtlosen Hybrid-Zeitmultiplex-/Codemultiplex-Vielfachzugriffsformat übertragen werden; wobei die Basisstation gekennzeichnet ist durch: eine Leistungsmesseinrichtung (13) zum Messen eines Leistungspegels der empfangenen Signale des bestimmten Zeitschlitzes; eine Look-up-Tabelle (22) zum Bereitstellen einer Verknüpfung zwischen Interferenzsignalcodeleistungs(im folgenden ISCP)werten und gemessenen Leistungspegeln; und eine leistungsarme ISCP-Berechnungeeinrichtrung (20), die den gemessenen Leistungspegel verwendet, um einen ISCP-Wert zu schätzen, wobei der geschätzte ISCP-Wert mit dem gemessenen Leistungspegel verknüpft ist.
  14. Basisstation nach Anspruch 13, wobei die Leistungsmesseinrichtung eine automatische Verstärkungsregelungs(im folgenden AGC)einrichtung und der gemessene Leistungspegel ein AGC-Wert ist.
  15. Basisstation nach Anspruch 13, wobei die Verknüpfung von zuvor gemessenen ISCP-Werten hergeleitet wird, die durch eine ISCP-Berechnungseinrichtung gemessen wurden.
  16. Basisstation nach Anspruch 14, ferner mit einer Midamble-Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten empfangener Midambles, wobei die ISCP-Berechnungseinrichtung ISCP-Werte unter Verwendung eines Ausgangssignals der Midamble-Verarbeitungseinrichtung misst.
  17. Basisstation nach Anspruch 13, wobei die Verknüpfung von einem Test der Basisstation bei verschiedenen ISCP-Werten hergeleitet wird.
  18. Basisstation nach Anspruch 13, wobei die leistungsarme ISCP-Berechnungseinrichtung den ISCP-Wert schätzt unter Verwendung mindestens eines von: der empfangenen Signalcodeleistung, der Empfängertemperatur, der Funkfrequenz für eine Übertragung einer Midamble und der Empfängerposition.
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