DE60318881T2

DE60318881T2 - Verfahren und anordnung zur kanalschätzung in einem funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60318881T2
Application number: DE60318881T
Authority: DE
Inventors: Peter Bruce Darwood; Alan Edward Jones
Original assignee: IPWireless Inc
Current assignee: Nvidia Corp
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: EP1557016A2; AU2003274372A8; WO2004039098A3; AU2003274372A1; DE60318881D1; GB2394623B; GB0224757D0; US7242908B2; ES2299724T3; ATE385113T1; US20060223441A1; GB2394623A; EP1557016B1; WO2004039098A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere (aber nicht ausschließlich) UMTS-("Universal Mobile Telecommunication System"; universales Mobiltelekommunikationssystem) UTRA-("Terrestrial Radio Access"; erdgebundene Funkzugangs-)Systeme, die im TDD("Time Division Duplex"; Zeitduplex-)Modus arbeiten.
Hintergrund der Erfindung
Bei UTRA TDD synchronisiert sich eine neue Nutzerausrüstung ("User Equipment"; UE) zuerst mit dem Netzwerk und überträgt dann einen Direktzugriffsburst unter Verwendung des PRACH ("Physical Random Access Channel"; physikalischer Direktzugriffskanal). Der PRACH-Burst wird tatsächlich am Knoten B (UMTS-Basisstation) um eine Zeit t (direkt proportional zum Abstand zwischen der UE und dem Knoten B) später empfangen. Es wird somit eine Schutzperiode benötigt, um eine Interferenz am Knoten B zwischen dem PRACH-Burst und einem weiteren Burst im folgenden Zeitschlitz zu vermeiden. Die Größe der Schutzperiode beschränkt effektiv den Zellradius bei normalem Betrieb.
Jedoch versucht der Netzwerkempfänger (Knoten B), den Direktzugriffsburst mittels Identifizierens zu erkennen, welche eines möglichen endlichen Satzes von Trainingsfolgen (Midambeln) durch die UE übertragen wurde, und typischerweise wird diese Operation mittels Korrelierens der geeigneten empfangenen Abtastungen mit einer lokalen Kopie jeder der zulässigen Trainingsfolgen durchgeführt. Aus jeder der Korrelatorausgaben kann das Vorhandensein von PRACH-Burst(s) für diese bestimmte Trainingsfolge festgestellt werden. Aufgrund des Aufbaus der Trainingsfolgen aus einem einzigen periodischen Basiscode wird mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine falsche PRACH-Erkennung festgestellt, falls es dem Zellradius (zulässigem Abstand zwischen UE und Knoten B) ermöglicht wird, zu groß zu werden.
Die maximale Zellgröße wird somit beträchtlich auf unterhalb derjenigen begrenzt, die durch die Dauer der Schutzperiode zulässig ist und ist folglich für eine Abdeckung von großen Flächen nicht ideal geeignet.
Obwohl es bei UTRAN aktuell eine Option gibt, nur die ungeraden Midambeln zu verwenden, die aus einem einzigen periodischen Code abgeleitet werden, ist die sich daraus ergebende Zellgröße immer noch nicht ideal für eine Abdeckung einer großen Fläche geeignet und nutzt den Vorteil der PRACH-Burst-Schutzperiodendauer nicht voll aus.
Eine Alternative zum obigen Ansatz zur Kanalabschätzung könnte es sein, eine Zero-Forcing-Kanalabschätzung zu verwenden. Jedoch würde in einem asynchronen CDMA-System mit einem potenziell großen Zellradius eine Zero-Forcing-Kanalabschätzung zu einer Verschlechterung im Signal/Rausch-Verhältnis führen, die zu groß für die zuverlässige Erkennung und Demodulation der PRACH-Bursts ist.
US2002/126220 beschreibt einen bekannten Mechanismus zur Spitzenauslöschung in einer Synchronisationsprozedur in einem drahtlosen Kommunikationssystem.
STEINER, B. et al. "Optimum and Suboptimum Channel estimation for the Uplink of CDMA Mobile Radio Systems with Joint Detection", European Transactions an Telecommunications and Related Technologies, Januar–Februar 1994, Band 5, Nr. 1, Seiten 39–49, offenbart eine Technik, die allgemein den Aufbau von Midambelsignalteilen aus einem einzigen periodischen Code und einen Kanalabschätzungsmechanismus beschreibt, der für synchrone und weitgehend synchrone Übertragungen bei der Verwendung solcher Midambelkonstruktionen geeignet ist.
Deshalb besteht ein Bedarf an einer PRACH-Erkennung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, bei der der/die oben erwähnte(n) Nachteil(e) vermindert werden können.
Aussage der Erfindung
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Kanalabschätzung in einem drahtlosen Kommunikationssystem nach Anspruch 9 bereitgestellt.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Basisstation nach Anspruch 7 bereitgestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Verfahren und eine Anordnung zur PRACH-Erkennung in einem UTRA TDD-System, welche die vorliegende Erfindung einschließen, werden nun beschrieben, und zwar nur anhand von Beispielen und unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Blockdarstellung einer PRACH-Burststruktur in einem UTRA TDD-Modus bei 3,84 Mcps zeigt;
2 eine schematische Blockdarstellung zeigt, welche den Trainingsfolgenaufbau aus dem Basiscode zeigt;
3A–3D Wellenformdiagramme zeigen, die entsprechende Korrelatorausgaben für Trainingsfolgen m⁽¹⁾ bis m⁽⁴⁾ zeigen, wobei die Trainingsfolge m⁽¹⁾ vorliegt;
4 ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung für eine asynchrone Kanalabschätzung zeigt, welche die vorliegende Erfindung einschließt; und
5 ein Ablaufdiagramm zeigt, welches ein im System von 4 verwendetes Verfahren zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bei UTRA TDD (wie in 3GPP Technical Specification TS25.221, "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD)", Version 3.10.0, spezifiziert) synchronisiert sich eine neue Nutzerausrüstung ("User Equipment"; UE) zuerst mit dem Netzwerk und überträgt dann einen Direktzugriffsburst unter Verwendung des physikalischen Direktzugriffskanals ("Physical Random Access Channel"; PRACH). Der Netzwerkempfänger (Knoten B) versucht, den Direktzugriffsburst mittels Identifizierens zu erkennen, welche aus einem möglichen endlichen Satz von Trainingsfolgen (Midambeln) durch die UE übertragen wurde.
Aufgrund des Aufbaus der Trainingsfolgen aus einem einzigen periodischen Basiscode wird mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine falsche PRACH-Erkennung festgestellt, falls es dem Zellradius ermöglicht wird, zu groß zu werden. 1 zeigt das Format des PRACH-Bursts 100 im UTRA TDD-Modus bei einer Chiprate von 3,84 Mcps. Der PRACH-Burst 100 hat eine Gesamtlänge von 2560 Chips, aufweisend:
einen ersten Datensymbolteil 110 mit einer Länge von 976 Chips;
einen Midambelteil 120 (welcher nachstehend genauer beschrieben wird) mit
einer Länge von 512 Chips;
einen zweiten Datensymbolteil 130 mit einer Länge von 880 Chips; und
einen Schutzperiodenteil 140 mit einer Länge von 192 Chips, in dem kein Signal übertragen wird.
Die UE besitzt anfänglich keine Kenntnis ihres Abstands vom Knoten B und überträgt ihren PRACH-Burst zu Beginn des geeigneten Zeitschlitzes. Der PRACH-Burst wird tatsächlich am Knoten B um eine Zeit t später empfangen, und zwar abhängig vom Abstand zwischen UE und Knoten B, wobei t durch die folgende Gleichung gegeben ist:
Die Schutzperiode 140 wird somit benötigt, um eine Interferenz am Knoten B zwischen dem PRACH-Burst und einem weiteren Burst im folgenden Zeitschlitz zu vermeiden. Die Größe der Schutzperiode beschränkt effektiv den Zellradius bei normalem Betrieb. Für eine typische Chiprate von 3,84 Mcps kann dieser Zellradius mittels erneuten Aufstellens der obigen Gleichung bestimmt werden, um einen Abstand von 7,5 km zu ergeben.
Der Midambelteil 120 des PRACH-Bursts wird per Zufall aus einem endlichen Satz von verfügbaren Trainingsfolgen ausgewählt. Die verfügbaren Trainingsfolgen sind dem Knoten B a priori bekannt, und folglich kann der Knoten B jede der Folgen testen, um festzustellen, ob ein PRACH-Burst bei dieser Trainingsfolge vorliegt.
Jede der in einer Zelle für PRACH-Bursts zu verwendenden Trainingsfolgen steht in Beziehung mit einem oder zwei Basisfolgen der Länge P Chips. Die mit einer dieser bestimmten Basisfolgen, m _p 210, in Beziehung stehenden Folgen werden mittels periodischen Erweiterns der Basisfolge und folgenden Auswählens von L_m Chips alle W Chips erlangt. Dieser Ablauf wird bis zu K Mal wiederholt, wie in 2 gezeigt, wodurch bis zu K Midambeln 220 aus einem einzigen Basiscode erlangt werden.
Als ein Beispiel der Werte der Parameter in dem dargestellten Verfahren eines Trainingsfolgenaufbaus mag ein UTRA TDD-Betriebsmodus bei 3,84 Mcps in Betracht gezogen werden:
Die Periode der Basisfolge P = 456 Chips.
Die Länge der Trainingsfolgen L_m = 512 Chips.
Anzahl von Trainingsfolgen aus einer einzigen Basisfolge K = B.
Die Verschiebung der Basisfolge zwischen Trainingsfolgen W = 57.
Wie aus dem Obigen ersichtlich, beträgt die Midambellänge P + W – 1 im Gegensatz zu P Chips. Dies liegt an der Tatsache, dass die Midambel in den Burst zwischen zwei Datennutzlasten (Teilen 110 und 130 in 1) eingefügt wird und der Anfang der Midambel somit an einer Symbolinterferenz von der ersten Datennutzlast leiden kann. Aus diesem Grund wird eine Kanalabschätzung typischerweise auf den letzten P Chips der Midambel durchgeführt.
Der Knoten B muss entscheiden, welche, falls überhaupt, der zulässigen Trainingsfolgen in dem/den Zeitschlitz(en), in dem/denen sich PRACH-Bursts befinden, übertragen worden sind. Typischerweise wird diese Operation mittels Korrelierens der geeigneten empfangenen Abtastungen mit einer lokalen Kopie jeder der zulässigen Trainingsfolgen durchgeführt. Aus jeder der Korrelatorausgaben kann das Vorhandensein eines bzw. von PRACH-Burst(s) für diese bestimmte Trainingsfolge festgestellt werden.
Dieser Ablauf ist in 3A für einen UTRA TDD-Betriebsmodus bei 3,84 Mcps gezeigt. Ein PRACH-Burst mit einer Midambel m ⁽¹⁾ wird übertragen und mit den letzten P Chips einer lokalen Kopie korreliert, um eine Kanalabschätzungsspitze des Werts P an der Korrelatorausgabeposition P bereitzustellen. Jedoch kann aus 3B auch vermerkt werden, dass die Ausgabe der Korrelation mit der lokalen Kopie der Midambel m ⁽²⁾ zwei Spitzen an Stellen von +57 und –399 Chips von der Spitzenposition in der Korrelationsausgabe mit der Midambel m ⁽¹⁾, d. h., P, aufweist. Diese Spitzen, die Kreuzkorrelationsausdrücke zwischen den Midambeln m ⁽¹⁾ und m ⁽²⁾, sind das Ergebnis des Aufbaus der Midambeln aus einem einzigen periodischen Basiscode.
Dieser Ablauf wird ferner in 3C und 3D gezeigt, wo die Kreuzkorrelationsspitzen aufgrund der Korrelation der Midambel m ⁽¹⁾ mit den Midambeln m ⁽³⁾ bzw. m ⁽⁴⁾ dargestellt sind. Wie angemerkt liegt in 3 aktuell nur Midambel m ⁽¹⁾ vor; somit stellen die zusätzlichen Spitzen in den anderen Korrelatorausgaben falsch erkannte PRACH-Bursts oder eine potenzielle Quelle der Interferenz für jegliche zusätzliche PRACH-Übertragungskanalabschätzungen mit unterschiedlichen Midambeln dar.
Als eine Folge der obigen Diskussion ist es ersichtlich, dass der maximale Abstand, um den eine UE von einem Knoten B entfernt sein sollte, den Unterschied von W Chips zwischen der erwünschten Korrelationsspitze und der ersten Kreuzkorrelati onsspitze nicht übersteigen sollte, um die unerwünschten Effekte der Kreuzkorrelationsspitzen zu vermeiden. Jedoch entsprechen 57 Chips bei 3,84 Mcps Folgendem:
Die maximale Zellgröße wird somit auf diesen Radius begrenzt, welcher ausgehend von den 7,5 km, die durch die Dauer der Schutzperiode zulässig sind, drastisch verringert wurde, und ist folglich für eine Abdeckung von großen Flächen nicht ideal geeignet.
Es sollte beachtet werden, dass es im UTRAN aktuell eine Option gibt, nur die ungeraden Midambeln zu verwenden, die aus einem einzigen periodischen Code abgeleitet werden. Wenn man 3A und 3C vergleicht, wird ersichtlich, dass dies den maximalen Abstand zwischen einer UE und einem Knoten B auf 4,45 km (114 Chips) erhöhen würde. Jedoch ist die Zellgröße immer noch nicht ideal für eine Abdeckung einer großen Fläche geeignet und nutzt den Vorteil der PRACH-Burst-Schutzperiodendauer nicht voll aus.
Eine Alternative zum obigen Ansatz zur Kanalabschätzung könnte es sein, eine Zero-Forcing-Kanalabschätzung zu verwenden. Solch ein Ansatz für ein synchrones CDMA-System ist in der Veröffentlichung von Bernd Steiner und Peter Jung, "Uplink channel estimation in synchronous CDMA, mobile radio systems with joint detection", PIMRC 1993, Seiten 123–127, beschrieben. Bezüglich eines asynchronen CDMA-Systems, wie beispielsweise UTRA-TDD, das gerade betrachtet wird, kann der in dieser Veröffentlichung beschriebene Ansatz durch einen Fachmann ohne eine Erfindung erweitert werden. Ohne in mathematische Details zu gehen, wird bei einem Zero-Forcing-Ansatz das Wissen über alle möglichen Midambeln in den Kanalabschätzungsablauf für jede der Midambeln eingeschlossen. Beispielsweise benötigt die Korrelatorausgabe für die Midambel m ⁽¹⁾ bei einer Korrelationskanalabschätzung das Wissen über die (lokale Kopie von) Midambel m ⁽¹⁾. Für eine Zero-Forcing-Kanalabschätzung benötigt die Filterausgabe für Midambel m ⁽¹⁾ das Wissen über alle möglichen vorhandenen Midambeln, d. h., m ⁽¹⁾ bis m ⁽⁸⁾.
Jedoch besteht der gut bekannte Nachteil eines Verwendens einer Zero-Forcing-Technik in ihrer Tendenz, das Signal/Rausch-Verhältnis der Ausgabekanalabschätzung relativ zu der einer Korrelationskanalabschätzung zu verschlechtern. Diese Verschlechterung steigt exponentiell mit einer steigenden Kanalabschätzungsgröße und kann für große Zellradien einige Dezibel betragen. Dieses Problem wird durch die asynchrone Natur des aktuell betrachteten CDMA-Systems weiter verschlimmert.
Im asynchronen System ist es nicht a priori bekannt, welcher Teil der empfangenen Abtastungen die Midambel enthält, und somit muss ein größerer Satz von empfangenen Abtastungen gewählt werden, um sicherzustellen, dass die Midambel erfasst worden ist. Jedoch bedeutet dies, dass ein Teil der PRACH-Burstdatennutzlast in den empfangenen Abtastungen eingeschlossen gewesen sein mag, und das kann als zusätzliches Rauschen am Eingang zur Kanalabschätzungseinheit angesehen werden. Folglich kann am Ausgang der Kanalabschätzungseinheit eine weitere Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses aufgrund des zusätzlichen Eingangsrauschens relativ zu derjenigen der Korrelationskanalabschätzung erwartet werden.
Aus der obigen Diskussion ist es ersichtlich, dass in einem asynchronen CDMA-System (wie beispielsweise UTRA TDD) mit einem potenziell großen Zellradius eine Zero-Forcing-Kanalabschätzung zu einer Verschlechterung im Signal/Rausch-Verhältnis führen würde, die zu groß für die zuverlässige Erkennung und Demodulation der PRACH-Bursts ist.
Nun ist bezüglich 4 ein besserer Ansatz für eine asynchrone Kanalabschätzung innerhalb großer Zellradien gezeigt. In der Anordnung der Kanalabschätzungseinheit 400 in einem Knoten B 410 bildet eine Korrelatorkanalabschätzungseinheit 420 Korrelatorkanalabschätzungen aus den empfangenen Abtastungen, wie oben beschrieben. Die Ausgabe aus der Korrelationskanalabschätzungseinheit 420 wird auf eine Korrelationsspitzenidentifizierungseinheit 430 aufgegeben. Die Ausgabe der Korrelationsspitzenidentifizierungseinheit 430 und die Ausgabe der Korrelationskanalabschätzungseinheit 420 werden auf eine Kreuzkorrelationsspitzenentfernungseinheit 440 aufgegeben. Die Kreuzkorrelationsspitzenentfernungseinheit 440 entfernt Kreuzkorrelationsspitzen aus der Ausgabe der Korrelationskanalabschätzungseinheit 420, ohne die Rauschschwankung der Kanalabschätzung zu erhöhen, um eine verbesserte Kanalabschätzungsausgabe zu erzeugen.
Beruhend auf dem Wissen des Midambelaufbaus aus einer einzigen periodischen Basisfolge, z. B. 2, wird ein Algorithmus zur Nachverarbeitung (d. h., Verarbeitung, nachdem die Korrelationskanalabschätzungseinheit 420 Korrelatorkanalabschätzungen aus den empfangenen Abtastungen bildet, wie oben beschrieben) ausgestaltet, der im Wesentlichen in der Lage ist, die Kanalabschätzungen am Ausgang der Korrelatoren zu entsorgen. Die Trainingsfolgen werden aus einem einzigen periodischen Basiscode einer Periode von P Chips in Intervallen von W Chips extrahiert. Die Länge der extrahierten Midambeln beträgt L_m Chips.
Falls eine erwünschte Korrelationsspitze in der k-ten Korrelatorausgabe (d. h., Midambel m ^(k')) an Position p vorliegt, wird jede der anderen Korrelatorausgaben dann ein Paar Kreuzkorrelationsspitzen aufweisen, die sich an den folgenden Positionen befinden: p + Wmod(k – k', K) und p + Wmod(k – k', K) – P (1)wobei k = 1,..., K.
Es ist offensichtlich, dass, sobald eine gewünschte Korrelationsspitze unter den Korrelatorausgaben identifiziert worden ist, die zugeordneten Kreuzkorrelationsspitzen aus den anderen Korrelatorausgaben gelöscht werden mögen, und zwar unter Verwendung der Kreuzkorrelationsspitzenpositionen aus (1) oben. Ferner weist jede der Kreuzkorrelationsspitzen einen kleineren Wert auf als die gewünschte Korrelationsspitze, was es möglich macht, zu identifizieren, welche Spitze in den Korrelatorausgaben die gewünschte ist.
Nun wird auch bezüglich 5 ein geeignetes, aber nicht darauf beschränktes, Verfahren 500 eines Implementierens des obigen Algorithmus nachstehend mittels der folgenden Schritte beschrieben:

Schritt 1 (510): Bilde die Korrelationskanalabschätzungen für jede der zulässigen Midambeln m ⁽¹⁾ to m ^(K).
Schritt 2 (520): Identifiziere die Spitze mit dem größten Wert unter allen Korrelatorausgaben. Zum Beispiel wird angenommen, diese befinden sich in der Korrelatorausgabe k' an Position p.
Schritt 3 (530): Lösche die Kreuzkorrelationsspitzen in allen anderen Korrelatorausgaben, d. h., k # k' an bei (1) gegebenen Stellen.
Schritt 4 (540): Identifiziere die verbleibende Spitze mit dem nächst höheren Wert unter allen aktualisierten Korrelatorausgaben, die zuvor noch nicht identifiziert worden ist. Gehe zu Schritt 3.

Es ist zu erkennen, dass der obige Algorithmus zwischen Schritt 3 (530) und Schritt 4 (540) iteriert. Man könnte diese Schnitte auch eine feste oder programmierbare An zahl von Malen iterieren bzw. wiederholen. Ein potenzielles Verfahren wäre es, die Schritte zu iterieren, bis der Wert der identifizierten Spitze unterhalb eines programmierbaren Schwellwerts liegt.
Die Nachverarbeitung der Korrelatorausgaben kann auf eine Zahl potenzieller Weisen durchgeführt werden, von denen alle das Wissen des Aufbaus der Midambeltrainingsfolgen aus einem einzigen periodischen Basiscode nutzen.
Zusätzlich sollte beachtet werden, dass das beschriebene Verfahren einer Kanalabschätzung mit einer Nachverarbeitung, um unerwünschte Kreuzkorrelationsspitzen zu entfernen, auch für andere Chipraten und andere Midambelaufbauten geeignet ist. Zum Beispiel ist die Periode des Midambelbasiscodes nicht auf 456 Chips begrenzt, die Länge der Midambel ist nicht auf 512 Chips begrenzt und die Versätze für jede Midambel müssen keine Vielfachen von 57 Chips sein.
Es ist zu beachten, dass das oben beschriebene Verfahren zur Kanalabschätzung in Software ausgeführt werden kann, die auf einem Prozessor (nicht gezeigt) in einem Knoten B läuft, und dass die Software als ein Computerprogrammelement bereitgestellt werden kann, das auf jeglichem geeigneten Datenträger (ebenfalls nicht gezeigt), wie beispielsweise einer magnetischen oder optischen Computerplatte, abgelegt ist.
Es ist auch zu beachten, dass das oben beschriebene Verfahren zur Kanalabschätzung alternativ in Hardware ausgeführt werden kann, zum Beispiel in Form einer integrierten Schaltung (nicht gezeigt), wie beispielsweise einem FPGA ("Field Programmable Gate Array"; feldprogrammierbaren Gatearray) oder einem ASIC ("Application Specific Integrated Circuit"; anwendungsspezifische integrierte Schaltung) in einem Knoten B.
Obwohl das obige Verfahren zur Kanalabschätzung in Hinblick auf einen Betrieb mit Chipabständen beschrieben worden ist, sollte beachtet werden, dass das Verfahren auch in einem überabgetasteten System verwendet werden mag. Falls die Korrelatorausgaben beispielsweise bei os Abtastungen pro Chip bereitgestellt werden und die gewünschte Spitze bei Position p in der k-ten Korrelatorausgabe identifiziert wird, werden die anderen Korrelatorausgaben ein Paar von Kreuzkorrelationsspitzen aufweisen, die sich an den folgenden Positionen befinden: p + os·Wmod(k – k', K) und p + os·(Wmod(k – k', K) – P) wobei k = 1, ..., K.
Eine Implementierung der Kreuzkorrelationsspitzennachverarbeitung wie skizziert entfernt die unerwünschten Spitzen aus den Korrelatorausgaben. Dies entfernt auch die Begrenzung auf die Zellgröße aufgrund der unerwünschten Kreuzkorrelationsspitzen, und somit wird die maximale Zellgröße durch die Dauer der Schutzperiode bestimmt. Falls eine Zellgröße von über 7,5 km benötigt wird, wäre es dann möglich, dass UTRAN sicherstellt, dass keine Übertragungen für den Zeitschlitz geplant werden, der dem zugewiesenen PRACH-Zeitschlitz folgt. Auf diese Weise würde die Schutzperiode auf dem PRACH-Burst effektiv auf 192 + 2560 Chips erweitert werden, was einer Zellgröße von über 100 km entspricht.
Es ist zu beachten, dass das oben beschriebene Verfahren und die Anordnung zur Kanalabschätzung in einem drahtlosen Kommunikationssystem die folgenden Vorteile bereitstellt:

– Niedrige Wahrscheinlichkeit einer falschen Erkennung.
– Keine Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses der Kanalabschätzungen.

Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die Erfindung in Bezug auf den aktuellen UTRA TDD-Betriebsmodus bei 3,84 Mcps beschrieben ist, sie leicht auf andere Szenarien angewandt werden kann, bei denen eine Burststruktur mit Midambeln oder Präambeln, die aus einem einzigen periodische Code gebildet sind, verwendet wird. Insbesondere wäre das beschriebene Verfahren einer PRACH-Erkennung auf UTRA TDD-Modi mit unterschiedlichen Chipraten, sowohl den aktuellen und den vorgeschlagenen, anwendbar.

Claims

Drahtloses Kommunikationssystem, aufweisend eine Vielzahl von drahtlosen Kommunikationseinheiten, die Signale übertragen, welche Kanalinformation darstellen, die Midambelfolgen aufweist, welche aus einem einzigen periodischen Basiscode aufgebaut sind, wobei eine erste drahtlose Kommunikationseinheit einen Empfänger aufweist, welcher aufweist: ein Korrelationskanalabschätzungsmittel (420) zum Empfangen einer Vielzahl von Eingabesignalen, welche die Kanalinformation darstellen, und zum Erzeugen von Korrelationskanalabschätzungssignalen daraus; und ein mit dem Korrelationskanalabschätzungsmittel gekoppeltes Korrelationsspitzenidentifikationsmittel (430) zum Identifizieren von Korrelationsspitzen aus den Korrelationskanalabschätzungssignalen; wobei das drahtlose Kommunikationssystem gekennzeichnet ist durch: ein mit dem Korrelationskanalabschätzungsmittel und dem Korrelationsspitzenidentifikationsmittel (430) gekoppeltes Kreuzkorrelationsspitzenentfernungsmittel (440) zum Entfernen von identifizierten Kreuzkorrelationsspitzen, die Midambelfolgen entsprechen, welche anderen drahtlosen Kommunikationseinheiten von den Korrelationskanalabschätzungssignalen zugeordnet sind.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem das Korrelationsspitzenidentifikationsmittel (430) ein Kreuzkorrelationsspitzenidentifikationsmittel zum Identifizieren einer Kreuzkorrelationsspitze aufweist, und zwar mittels Erweiterns eines Basiscodes für Midambelfolgen, Auswählen eines Teilsatzes einer Gesamtanzahl von Chips der Midambelfolgen und Bestimmen einer Verschiebung im Basiscode zwischen Midambelfolgen.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Korrelationsspitzenidentifikationsmittel (430) ein Kreuzkorrelationsspitzenidentifikationsmittel zum Identifizieren einer Kreuzkorrelationsspitze aufweist, indem sie eine kleinere Größe als eine Korrelationsspitze aufweist.
Drahtloses Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, bei dem das drahtlose Kommunikationssystem ein Universal Mobile Telecommunication System, nachstehend als UMTS-System bezeichnet, ist.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 4, bei dem das UMTS-System ein bodengestütztes Zeitduplex-UMTS-Funkzugriffs-, UTRA TDD-, System ist.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 5, bei dem die Eingabesignale Direktzugriffs-Physical-Raudom-Access-Channel-, PRACH-, Bursts aufweisen.
Basisstation, die dazu angeordnet ist, von einer ersten drahtlosen Kommunikationseinheit ein Signal zu empfangen, welches Kanalinformation darstellt, die Midambelfolgen aufweist, welche aus einem einzigen periodischen Basiscode aufgebaut sind, wobei die Basisstation einen Empfänger aufweist, welcher aufweist: ein Korrelationskanalabschätzungsmittel (420) zum Empfangen einer Vielzahl von Eingabesignalen, welche die Kanalinformation darstellen, und zum Erzeugen von Korrelationskanalabschätzungssignalen daraus; und ein mit dem Korrelationskanalabschätzungsmittel gekoppeltes Korrelationsspitzenidentifikationsmittel (430) zum Identifizieren von Korrelationsspitzen von den Korrelationskanalabschätzungssignalen; wobei die Basisstation gekennzeichnet ist durch: ein mit dem Korrelationskanalabschätzungsmittel (420) und dem Korrelationsspitzen identifikationsmittel (430) gekoppeltes Kreuzkorrelationsspitzenentfernungsmittel (440) zum Entfernen von identifizierten Kreuzkorrelationsspitzen, die Midambelfolgen entsprechen, welche einer oder mehreren drahtlosen Kommunikationseinheiten außer der ersten drahtlosen Kommunikationseinheit von den Korrelationskanalabschätzungssignalen zugeordnet sind.
Basisstation nach Anspruch 7, bei der die Basisstation ein Knoten B in einem bodengestützten Zeitduplex-Universal-Mobile-Telecommunications-System-Funkzugriffs-, UTRA TDD-, System ist.
Verfahren (500) zur Kanalabschätzung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, aufweisend eine Vielzahl von drahtlosen Kommunikationseinheiten, die Signale übertragen, welche Kanalinformation darstellen, die Midambelfolgen aufweist, welche aus einem einzigen periodischen Basiscode aufgebaut sind, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen einer Vielzahl von Eingabesignalen, welche die Kanalinformation darstellen; Erzeugen (510) von Korrelationskanalabschätzungssignalen aus den empfangenen Eingabesignalen; und Identifizieren von Korrelationsspitzen (520) aus den Korrelationskanalabschätzungssignalen; wobei das Verfahren (500) gekennzeichnet ist durch: Entfernen von Kreuzkorrelationsspitzen (530), die Midambelfolgen entsprechen, welche anderen drahtlosen Kommunikationseinheiten von den Korrelationskanalabschätzungssignalen zugeordnet sind.
Verfahren (500) nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Identifizierens ein Identifizieren einer Kreuzkorrelationsspitze aufweist mittels: Erweiterns eines Basiscodes für Midambelfolgen, Auswählens eines Teilsatzes einer Gesamtanzahl von Chips der Midambelfolgen, und Bestimmens einer Verschiebung im Basiscode zwischen Midambelfolgen.
Verfahren (500) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, bei dem der Schritt des Identifizierens ein Identifizieren einer Kreuzkorrelationsspitze dadurch aufweist, dass sie eine kleinere Größe als die Korrelationsspitze aufweist.
Verfahren (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Eingabesignale, welche die Kanalinformation darstellen, Signalteile aufweisen, die aus einem einzigen periodischen Basiscode aufgebaut sind.
Verfahren (500) nach Anspruch 12, bei dem die Signalteile Midambeln aufweisen.
Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem das drahtlose Kommunikationssystem ein Universal Mobile Telecommunication System, nachstehend als UMTS-System bezeichnet, ist.
Verfahren (500) nach Anspruch 14, bei dem das UMTS-System ein bodengestütztes Zeitduplex-UMTS-Funkzugriffs-, UTRA TDD-, System ist.
Verfahren (500) nach Anspruch 15, bei dem die Eingabesignale Direktzugriffs-Physical-Random-Access-Channel-, PRACH-, Bursts aufweisen.
Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei dem der Schritt des Entfernens von Kreuzkorrelationsspitzen ein wiederholtes Löschen von Kreuzkorrelationsspitzen an anderen Stellen als denen einer identifizierten Spitze und ein identifizieren der verbleibenden Spitze mit der nächstgrößeren Größe aufweist.
Verfahren (500) nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des wiederholten Löschens und Identifizierens eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt wird.
Verfahren (500) nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des wiederholten Löschens und Identifizierens durchgeführt wird, bis eine identifizierte Spitze eine Größe aufweist, die kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Verfahren (500) nach einem der Ansprüche 9 bis 19, ferner aufweisend ein Sicherstellen, dass keine Übertragung in einem Zeitschlitz auftritt, der unmittelbar demjenigen folgt, in welchem eine Kanalabschätzung durchgeführt wird.
Integrierte Schaltung, aufweisend die Empfängerelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Computerprogrammelement, aufweisend ein Computerprogrammmittel zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 20.