DE69703700T2

DE69703700T2 - Verbesserte synchronisation eines empfängers mit einem sender der frü und spät prüfung während grober synchronisation verwendet

Info

Publication number: DE69703700T2
Application number: DE69703700T
Authority: DE
Inventors: Yi-Pin Wang
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JP2001502134A; CN1100414C; KR20000048973A; TW351893B; JP3783078B2; AU4645297A; CA2267836A1; WO1998016031A3; CN1240076A; US5805646A; EP0931391A2; BR9711592A; WO1998016031A2; DE69703700D1; AU725217B2; EP0931391B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Synchronisationsverfahren und Synchronisationsvorrichtungen zur Synchronisierung eines Empfänger, wie eines Funktelefons, das in einem zellularen Kommunikationssystem betrieben werden kann, mit einem Sender, welcher Signale an den Empfänger sendet. Besonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Synchronisationsverfahren und zugehörige Schaltungen, bei welchen digital kodierte Synchronisationssignale an den Empfänger gesendet werden und von dem Empfänger verwendet werden, um den Empfänger mit dem Sender zu synchronisieren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Synchronisationsverfahren und zugehörige Schaltungen, bei welchen die Synchronisation, die in Gegenwart von anderen Sendebündeln bzw. Bursts hoher Leistung, welche nicht der Synchronisation dienen, versucht wird, durch die Verwendung von Früh-Spät-Tests verbessert oder möglich gemacht wird.
Die Synchronisationssignale haben Charakteristiken, welche ihre Erfassung durch Empfänger mittels eines Korrelationsprozesses geringer Komplexität zulassen. Die Synchronisation des Empfängers wird schnell bewirkt, da nur eine geringe Anzahl von Berechnungen erforderlich ist, um die Synchronisationssignale zu erfassen.
Die Synchronisationssignale haben einen hohen Abstand, um ihre Erfassung durch den Empfänger zu erleichtern, selbst wenn die Signale auf einem Kommunikationskanal gesendet werden, der einer hohen Dämpfung und Verzerrung durch Mehrwegübertragung unterliegt. Da die Synchronisationssignale digital kodiert sind, können Signale in einem Zeitaufteilungsmultiplex-Kommunikationsschema (englisch: time division multiplex = TDM) übertragen werden, wie jene, die in mehreren herkömmlichen zellularen Kommunikationssystemen verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird daher bevorzugt ausgeführt in einem zellularen Kommunikationssystem, wie einem Kommunikationssystem mit terrestrischen Zellen oder einem Kommunikationssystem mit Satellitenzellen. Sie werden übertragen während ausgewählter Zeitschlitze, um Abschnitte eines Steuersignals zu bilden, das auf Steuerkanälen von einer Station des zellularen Netzes erzeugt wird, an ein Funktelefon, und das Funktelefon synchronisiert ansprechend auf die Erfassung der Synchronisationssignale mit dem Sender, sowohl um andere Abschnitte des Steuersignals zu empfangen, als auch andere Signale, die auf anderen Datenkanälen oder Sprachkanälen erzeugt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein Kommunikationssystem wird gebildet aus zumindest einem Sender und einem Empfänger, die über einen Kommunikationskanal verbunden sind. Kommunikationssignale, die von dem Sender übertragen werden, werden auf dem Kommunikationskanal übertragen, um von dem Empfänger empfangen zu werden.
Ein Funkkommunikationssystem ist ein Kommunikationssystem, bei welchem der Kommunikationskanal aus einem oder mehreren Frequenzbändern des elektromagnetischen Spektrums gebildet wird. Da keine feste oder verdrahtete Verbindung gebildet werden muss zwischen dem Sender und dem Empfänger, wird ein Funkkommunikationssystem bevorzugt dann verwendet, wenn die Verwendung solcher festen oder verdrahteten Verbindungen unpraktisch wäre.
Ein zellulares Kommunikationssystem ist eine Art von Funkkommunikationssystem. Wenn die Infrastruktur, welche im folgenden als das Netz bezeichnet wird, des zellularen Kommunikationssystems in einem geographischen Gebiet eingerichtet ist, ist ein Teilnehmer des zellularen Systems im allgemeinen in der Lage telephonisch in dem System zu kommunizieren, wenn er sich an irgendeinem Ort in dem geographischen Gebiet befindet, das vom System umfasst wird.
Während herkömmliche, terrestrische zellulare Kommunikationssysteme in den meisten Gebieten der Welt eingerichtet worden sind, haben einige Gebiete kein solches Netz. Beispielsweise in Gebieten geringer Bevölkerungsdichte könnte ein terrestrisches zellulares Kommunikationsnetz möglicherweise kommerziell nicht überlebensfähig sein. Auch sind existierende terrestrische zellulare Netze nach verschiedenen, unterschiedlichen Standards aufgebaut worden.
Ein Funktelefon, d. h. ein Zellulartelefon oder Handtelefon, das in einem der Kommunikationssysteme betrieben werden kann, kann manchmal nicht in anderen solchen Systemen betrieben werden. Selbst in einem Gebiet, in welchem ein zellulares Kommunikationsnetz eingerichtet worden ist, kann es sein, dass ein Benutzer nicht in der Lage ist damit eine Kommunikation zu errichten, wenn der Benutzer versucht ein Funktelefon zu benutzen, das dafür konstruiert ist nur mit einem anderen zellularen Kommunikationsnetz betrieben zu werden.
Zellulare Satellitenkommunikationssysteme, wie das zellulare Satellitensystem der Association of Southeast Asian Nations (ASEAN) (abgekürzt: ACeS), welches entworfen ist eine Telefonabdeckung durch Verwendung eines geostationären Satelliten bereitzustellen, sind vorgeschlagen worden, welche nach ihrer Einrichtung einem Benutzer gestatten werden über das zellulare Satellitenkommunikationssystem telefonisch zu kommunizieren, wenn er sich an einem beinahe beliebigen Ort befindet. Durch Übertragung von Abwärtsstrecken-Signalen (englisch: down-link) zwischen einem satellitengestützten Senderempfänger und dem Funktelefon, und Aufwärtsstreckensignalen (englisch: up-link) zwischen dem Funktelefon und dem satellitengestützten Senderempfänger, wird eine Telefonkommunikation möglich zwischen dem Funktelefon und dem satellitengestützten Senderempfänger. Durch Errichtung von zusätzlichen Kommunikationsverbindungen zwischen dem satellitengestützten Senderempfänger und einer Bodenstation, wird der Benutzer des Funktelefons in der Lage sein über die Bodenstation und den satellitengestützten Senderempfänger mit einer anderen Partei telefonisch zu kommunizieren.
Aufgrund der innewohnenden Effizienzen digitaler Kommunikationstechniken sind viele bereits eingerichtete zellulare Kommunikationsnetze umgewandelt worden, und viele neu vorgeschlagene zellulare Kommunikationssysteme, wie das ACeS-System, werden entworfen, um digitale Kommunikationstechniken zu verwenden. Ähnlich verwenden andere Kommunikationssysteme digitale Kommunikationstechniken, oder es ist geplant, dass sie umgewandelt werden.
Um korrekt zu arbeiten, insbesondere wenn das Kommunikationssystem digitale Kommunikationstechniken verwendet, muss das Funktelefon mit einer Netzstation des zellularen Kommunikationsnetzes synchronisiert sein. Herkömmlich werden die Synchronisationssignale von der Netzstation an das Funktelefon übertragen, um das Funktelefon mit der Netzstation zu synchronisieren. Andere Kommunikationssysteme verwenden auf ähnliche Weise konventionelle Synchronisationssignale für ähnliche Zwecke.
In einem TDM-Kommunikationssystem, wie in einem System mit Zeitaufteilungs-Mehrfachzugriff (englisch: time division multiple access = TDMA), wird eine Kommunikation bewirkt durch Verwendung von Rahmen (englisch: frames). Bei TDMA wird ein gegebenes Frequenzband aufgeteilt in eine Serie von diskreten Rahmen, wovon jeder eine Serie von diskreten Zeitschlitzen hat, und jeder Zeitschlitz der Verwendung durch einen anderen Teilnehmer dient. Obwohl viele Systeme acht Zeitschlitze pro Rahmen verwenden, sieht ACeS mehrere Benutzer pro Zeitschlitz vor, wodurch es effektiv zu einem 16-Schlitzsystem oder 32-Schlitzsystem wird. Während jedes Zeitschlitzes kann Information in Burst-Form bzw. Bündelform gemäß einer bestimmten digitalen Bitkonfiguration übertragen werden. Ein normaler Burst stellt die Übertragung von Sprachen- oder Dateninformation dar. Bursts anderer Art sind Synchronisationsbursts hoher Leistung, wobei Gruppen von diesen die zuvor genannten Synchronisationssignale bilden, und die Synchronisationsbursts sind vorzugsweise ungleichmäßig beabstandet über viele Rahmen innerhalb eines Multirahmens (englisch: multi frame), d. h. 102 aufeinander folgende Rahmen in dem ACeS-System. Der anfängliche Synchronisationsburst hoher Leistung in einem solchen Signal befindet sich jedoch am Beginn des ersten Rahmens in einem Multirahmen, was die Multirahmen-Grenze signalisiert, und die verbleibenden Synchronisationsbursts, gewöhnlich drei, welche Broadcastbursts bzw. Ausstrahlungsbursts hoher Leistung bilden könnten, sind ungleichmäßig beabstandet vom anfänglichen Synchronisationsburst innerhalb des Multirahmens, um bekannte Verschiebungen.
Es ist jedoch offensichtlich, dass ein Funktelefon oder Zellulartelefon beim ersten Einschalten nicht synchronisiert ist mit dem digitalen Bitstrom, der von einem Sender ausgeht, und das Zellulartelefon die Multirahmen-Grenze feststellen muss, d. h. den Beginn des anfänglichen Synchronisationsburst innerhalb jenes Bitstroms. Sobald der erste Synchronisationsburst und die Multirahmen-Grenze gefunden sind, kann der Empfänger dann schnell mit der Sendung synchronisieren. Es können jedoch viele Multirahmen der Übertragung ablaufen und eine bedeutende Anzahl von Verarbeitungsschritten durchgeführt werden, bevor die Synchronisation erreicht ist, selbst wenn keine Störsignale vorhanden sind.
Herkömmlicherweise werden zwei Arten von Synchronisation durchgeführt: grob und fein. Die Grobsynchronisation ist dafür ausgelegt die Bitstromauswahl einzugrenzen auf einen bestimmten Abschnitt aufeinanderfolgender Bits, welche hoffentlich den anfänglichen Synchronisationsburst hoher Leistung enthalten, d. h. die Multirahmen-Grenze. Die Feinsynchronisation bestimmt dann den genauen Ort des anfänglichen Synchronisationsburst innerhalb jenes Abschnitts durch korrelieren oder vergleichen eines Segments der gewählten aufeinanderfolgenden Bits mit einem Bitmuster, und durch verschieben des Segments Bit für Bit, bis die Korrelation und Synchronisation erreicht sind. Die Aufmerksamkeit der vorliegenden Erfindung richtet sich jedoch darauf, eine schnellere Grobsynchronisation zu erzielen.
Zusätzlich zu Synchronisationsbursts sind weitere Bursts hoher Leistung vorhanden in dem digitalen Bitstrom, welche die Prozedur der Grobsynchronisation stören könnten. Zum Beispiel könnten Paging-Bursts bzw. Ruf-Bursts hoher Leistung vorhanden sein, insbesondere in einer ACeS-Umgebung, um Teilnehmer zu kontaktieren, die schwer zu erreichen sind. Das Vorhandensein dieser anderen Bursts hoher Leistung in dem Bitstrom, die nicht der Synchronisation dienen, machen die Synchronisationserfassung schwierig.
Jede Art eine Synchronisation zu erreichen, trotz des Vorhandenseins dieser anderen Bursts hoher Leistung in dem übertragenen Bitstrom, die nicht der Synchronisation dienen, welche eine geringere Zahl von Verarbeitungsschritten und weniger Zeit erfordert, wäre von Vorteil.
Eine Technik zur Synchronisation eines Empfängers mit einem Sender, wie ein Mobiltelefon oder Handtelefon eines zellularen Kommunikationssystems, welche die Zahl der Verarbeitungsschritte verringert, ist die Verwendung eines Leistungsprofilverfahrens während der Grobsynchronisation, wie später noch ausführlicher diskutiert wird. Insbesondere berechnet die Leistungsprofiltechnik die Energie, die akkumuliert wird in jeder einer Vielzahl von "Fächern" bzw. Bins, d. h. Untereinheiten eines Zeitschlitzes, und durch die Verwendung von a priori Kenntnissen über die Beabstandung zwischen Synchronisationsbursts hoher Leistung, wird die in den Bins akkumulierte Energie kombiniert, um die korrekte Multirahmen-Grenze festzustellen und dadurch die Synchronisation zu erleichtern. Bei einem Signalrauschverhältnis (C/N) von z. B. -10 dB ist die Rauschvarianz 10 mal die Signalstärke, und es wurde gefunden, dass ein Telefon eine Grobsynchronisation innerhalb von 10 Multirahmen erreichen kann unter Verwendung des zuvor beschriebenen Leistungsprofilverfahrens. Dementsprechend beträgt die Zeit, welche erforderlich ist um die Synchronisation zu erzielen, ungefähr 4,7 Sekunden (10 · 0,47 Sek. pro ACeS-Multirahmen).
Ein Problem bei dem zuvor erwähnten Leistungsprofilverfahren ist jedoch, dass es möglicherweise überhaupt keine Synchronisation erreichen kann, wenn andere Bursts, die nicht der Synchronisation dienen, die den gleichen Leistungspegel haben, auf dem gleichen Träger übertragen werden. In dem ACeS-Satellitensystem ist zum Beispiel die Kanalleistung begrenzt, und es kann schwierig sein einen Teilnehmer unter Verwendung der normalen Leistung zu rufen bzw. zu pagen. Somit wird die Paging-Fähigkeit mit hoher Leistung oft notwendig sein, und wenn alle Bursts hoher Leistung sich auf dem gleichen Träger befinden, entstehen Probleme. Die Schwierigkeit ist, dass der Empfänger nicht unterscheiden kann zwischen Synchronisationsbursts hoher Leistung (englisch: high-power synchronisation = HPS) und Paging- Bursts oder Broadcast-Bursts hoher Leistung. Der Empfänger, der die zuvor beschriebene Leistungsmetrik verwendet, wird verwirrt, kann die Multirahmen-Grenze nicht identifizieren, und kann sich daher nicht synchronisieren.
Bei einer Lösung dieses Problems werden verschiedene Träger verwendet, um es dem Funktelefon zu erlauben, die Synchronisation auf einem Träger zu erreichen, und Steuerkanal-Botschaften hoher Leistung auf dem anderen Träger zu holen. Dies würde jedoch erfordern, dass das Funktelefon während des Schlafmodus-Betriebs die Frequenzen umschaltet. Ferner ist es bei einem Sendestrahl, der ein Gebiet geringen Verkehrs abdeckt, wahrscheinlich, dass nur ein Träger verfügbar ist für jenes Gebiet. In einem solchen Fall würde das zuvor beschriebene Leistungsprofilverfahren nicht funktionieren, da alle Steuerkanäle auf dem gleichen Träger sein müssten.
Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Technik für eine verbesserte Synchronisationseigenschaft bei niedrigen Signalrauschverhältnissen zu schaffen, durch welche eine Grobsynchronisation erzielt wird, trotz der Koexistenz zahlreicher anderer Bursts hoher Leistung auf dem gleichen Steuerkanalträger.
Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Startsequenz eines Synchronisationsbursts hoher Leistung mit verbesserter Genauigkeit festzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die zuvor genannte verbesserte Grobsynchronisation durch Verwendung vor Früh-Spät-Tests zu bewirken, insbesondere durch vergleichen von Abschnitten des empfangenen Signals mit vorangegangenen und späteren Abschnitten des empfangenen Signals, um die Multirahmen-Grenze besser zu identifizieren.
Das Westinghouse-Dokument (WO 96 12361) beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisation des Symboltakts für einen QPSK-Demodulator. Es gibt ein abgestimmtes Filterpaar, das "Früh-Pünktlich-Spät"-Signale ausgibt, die einem Symbolsynchronisations-Abschätzer eingegeben werden, welcher ein Interpolationssteuersignal erzeugt, das von den Filtern verwendet wird, um den Symboltakt mit dem Abtasttakt zu synchronisieren. In Fig. 8 wird gezeigt und auf Seite 24 wird beschrieben, dass von den Früh-Spät-Signalen die frühen Ausgaben summiert werden, die späten Ausgaben summiert werden, und die Differenzen zwischen den Summen ermittelt werden. Eine Normierung wird durchgeführt, indem die Summe durch die Differenz geteilt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft ein verbessertes Synchronisationsverfahren, und zugehörige Schaltungen, um eine Grobsynchronisation eines Senders mit einem Empfänger zu erzielen, wie mit einem Funktelefon, das in einem zellularen Kommunikationssystem betrieben werden kann.
Die digital kodierten Synchronisationssignale werden in einem beabstandeten Muster über einen Übertragungs-Multirahmen übertragen, wovon der erste Abschnitt den Beginn des Synchronisationssignals enthält. Der Empfänger synchronisiert sich mit diesen Signalen durch die Verwendung von Früh-Spät- Tests, durch welche eine Synchronisation möglich ist, trotz des Vorhandenseins von Bursts hoher Leistung, welche nicht der Synchronisation dienen, aus anderen Steuerkanälen. Insbesondere wird ein Energiemaß bzw. eine Energiemetrik für ein Synchronisationsstartsignal-Kandidaten erhalten und mit den Energiemaßen verwandter, verschobener vorangegangener (früher) und nachfolgender (später) Abschnitte des Übertragungssignals verglichen, um festzustellen ob der Signalkandidat tatsächlich der Synchronisationssignalbeginn ist, der die Multirahmen-Grenze markiert.
Die Schaltung und dazugehörige Synchronisationsverfahren der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise in einem zellularen Kommunikationssystem verwendet, um darin zu betreibende Funktelefone mit einer Netzstation zu synchronisieren. In einem terrestrischen zellularen Kommunikationssystem werden die Synchronisationssignale an das Funktelefon als Abschnitte eines Steuersignals übertragen, das bei einer zellularen Basisstation erzeugt wird. In einem zellularen Satellitenkommunikationssystem bilden die Synchronisationssignale Abschnitte eines Steuersignals, das bei einem Netzsteuerzentrum erzeugt wird, und werden mittels eines satellitengestützten Senderempfängers an das Funktelefon übertragen. In beiden Fällen verwenden die empfangenden Vorrichtungen die Früh- Spät-Testmaße der vorliegenden Erfindung, um die Synchronisationsgenauigkeit zu verbessern, wodurch die für die Synchronisation erforderliche Zeit verkürzt wird.
Bei diesen und anderen Aspekten synchronisieren ein Verfahren und die zugehörigen Schaltungen einen Empfänger mit einem Sender. Der Empfänger und der Sender sind mittels eines Kommunikationskanals gekoppelt. Ein Steuersignal wird aus dem Sender auf dem Kommunikationskanal übertragen. Das Steuersignal ist gemäß einem Multirahmenformat formatiert und enthält Synchronisationssignale. Der digitale Bitstrom, der das Steuersignal bildet, wird beim Empfänger erfasst, und ein Abschnitt davon wird durch Berechnung der darin akkumulierten Energie analysiert. Die zuvor erwähnten Früh-Spät-Tests werden dann berechnet, um festzustellen, ob der Abschnitt tatsächlich der Beginn des Synchronisationssignals ist, d. h. eine Multirahmen-Grenze. Wenn festgestellt wird, dass es das Synchronisationsstartsignal ist, werden das Synchronisationssignal und die Multirahmen-Grenze verwendet, um den Empfänger mit dem Sender und dem übertragenen Steuersignal zu synchronisieren.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihres Umfangs wird erhalten aus den begleitenden Zeichnungen, welche unten kurz zusammengefasst werden, durch die folgende ausführliche Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungen der Erfindung, und durch die angehängten Ansprüche.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm eines zellularen Satellitenkommunikationssystems, welches die Schaltungen und das Verfahren einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten eines Steuerkanal-Multirahmens veranschaulicht;
Fig. 3A ist ein Schaubild, das eine Sequenz von Leistungspegeln für übertragene Steuersignale in einem Abschnitt eines Steuerkanal-Multirahmens veranschaulicht;
Fig. 3B ist ein Schaubild des empfangenen Leistungspegelsignals der Fig. 3A, wenn kein additives weißes Gauss'sches Rauschen vorliegt;
Fig. 3C ist ein Schaubild der empfangenen Leistungspegelsignale der Fig. 3A und 3B;
Fig. 4A ist ein Schaubild von Abstandsprofil-Metrikwerten für die Leistungspegelsignale der Fig. 3A-3C;
Fig. 4B ist ein Schaubild von Früh-Spät-Metrikwerten, die auf den Abstandsprofil-Metrikwerten der Fig. 4A beruhen; und
Fig. 5 veranschaulicht ein funktionales Blockdiagramm eines Abschnitts eines Funktelefons gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

In Fig. 1 enthält ein zellulares Satellitenkommunikationssystem, welches allgemein als 10 bezeichnet wird, die Schaltungen einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, und führt die Verfahren der Erfindung aus. Während das Kommunikationssystem 10 der veranschaulichten Ausführung ein zellulares Satellitenkommunikationssystem bildet, sei gleich zu Anfang bemerkt, dass die Schaltungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung entsprechend ausgeführt werden können in anderen Arten von Kommunikationssystemen, zum Beispiel in einem terrestrischen zellularen Kommunikationssystem oder einer anderen Art von Funktelefon-Kommunikationssystem.
Das Kommunikationssystem 10 enthält eine Bodenstation 12, die mit einem drahtgebundenen Telefonnetz gekoppelt ist. Eine solche Kopplung ist in der Figur durch die Linien 14 dargestellt, die sich von der Bodenstation 12 erstrecken.
Die Bodenstation 12 enthält Senderempfänger-Schaltungen, unter anderem für den Sendeempfang von
Kommunikationssignalen, mit einem satellitengestützten Sendeempfänger 16. Der satellitengestützte Sendeempfänger kann betrieben werden, um nicht nur gegenüber der Bodenstation 12 Kommunikationssignale zu senden bzw. zu empfangen, sondern auch gegenüber anderen landgestützten Vorrichtungen, wie den Sendeempfänger-Schaltungen eines Netzsteuerzentrums 18. Der Senderempfänger 16 enthält vorzugsweise weiterhin Steuerschaltungen, die es gestatten die Frequenzkanäle, auf welchen die an den Senderempfänger 16 übertragenen Signale, um von dort weitergeschaltet zu werden, geändert werden, um am effizientesten die Frequenzkanäle auszunutzen, die in dem Kommunikationssystem 10 für Kommunikation zugewiesen sind.
Sender-Empfänger-Schaltungen des Netzsteuerzentrums 18 sind ihrerseits in der Lage Kommunikationssignale gegenüber anderen satellitengestützten Sender-Empfängern zu senden und empfangen, wie ein Sender-Empfänger 22. Ähnlich wie der Senderempfänger 16 sendet und empfängt der Senderempfänger 22 Kommunikationssignale bezüglich landgestützter Senderempfänger, einschließlich zum Beispiel eines Handtelefons oder Zellulartelefons 24. Erneut kann der Senderempfänger 22 hauptsächlich betreiben werden, um an ihn gesendete Signale weiterzuschalten, und enthält vorzugsweise wiederum Steuerschaltungen zum Wählen der Frequenzkanäle, auf welchen an ihn gesendete Signale an andere Kommunikationsstationen weitergeleitet werden.
Eine Kommunikation mit dem Kommunikationssystem 10 gestattet einem Benutzer eines Handtelefons telefonisch zu kommunizieren, wenn sich der Benutzer an irgendeinem Ort auf großen Bereichen der Erde befindet. Solange der Benutzer des Funktelefons 24 positioniert ist, um die Übertragung und den Empfang von Kommunikationssignalen mit einem satellitengestützten Senderempfänger zu gestatten, ist der Benutzer in der Lage telefonisch mit einem Benutzer eines anderen Funktelefons oder mit einer Telefonvorrichtung eines konventionellen drahtgebundenen Netzes zu kommunizieren.
Um korrekt zu arbeiten, muss das Funktelefon 24 jedoch mit dem zellularen Netz synchronisiert sein. Sobald es korrekt synchronisiert ist, können Sprachkommunikationen oder andere Kommunikationen ausgeführt werden zwischen dem Funktelefon und dem zellularen Netz.
Eine Grobsynchronisation zwischen einem Empfänger, wie dem Funktelefon 24, und einer sendenden Station, wie dem zellularen Netz, kann erreicht werden unter Verwendung eines linearen Leistungsprofilverfahrens. Gemäß diesen Verfahren wird eine Summierung von diskreten Leistungsabtastwerten innerhalb einer Vielzahl von Bins, die ein Synchronisationsmuster bilden, durchgeführt, und durch Analyse der Abstände zwischen den Synchronisationsbursts hoher Leistung werden die Grenzen zwischen den Übertragungsmultirahmen festgestellt und die Synchronisation erreicht.
Ein Satellitenkommunikationssystem, für welches das Kommunikationssystem 10 der vorliegenden Erfindung ein Beispiel ist, ist wie jenes, das in der verwandten Anmeldung beschrieben wird, ein Kommunikationssystem, bei welchem Leistungssignale übertragen werden zwischen dem Satelliten des Kommunikationssystems und dem Funktelefon 24. Daher hat das Signalrauschverhältnis C/N typischerweise einen relativ niedrigen Wert. Wenn eine Antenne am Funktelefon nicht orientiert ist, um die besten ihm gesendeten Signale zu erfassen, ist das Signal/Rauschverhältnis der tatsächlich vom Funktelefon empfangenen Signale noch weiter verringert. Bei dem vorgeschlagenen Satellitenkommunikationssystem ACeS müssen Paging-Signale übertragen werden mit einem Abstand von 30 dB über dem mittleren weißen Gaußschen Rauschen (AWGN, englisch: average white Gaussian noise). Ein solches Erfordernis entspricht im allgemeinen in einem Funktelefon einer Empfindlichkeit zur Erfassung eines Paging-Signals mit einem C/N-Verhältnis von ungefähr -10 dB. Da ein Funktelefon innerhalb des zellularen Netzes synchronisiert sein muss, um das Paging-Signal korrekt zu empfangen, erfordert das Kommunikationssystem eine Synchronisationsfähigkeit mit hohem Abstand, um eine Synchronisation in der Gegenwart dieser anderen Signale hoher Leistung, welche nicht der Synchronisation dienen, zu gestatten.
Synchronisationsbursts hoher Leistung (HPS), die an ein Funktelefon übertragen werden, gestatten es dem Funktelefon sich mit dem Netz zu synchronisieren. In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Synchronisation allgemein ein Zweischrittvorgang. Erst wird die Grobsynchronisation durchgeführt, danach wird die Feinsynchronisation bewirkt. Während der Grobsynchronisation gestatten einer oder mehrere HPS-Bursts während jedem Multirahmen die Synchronisation des Funktelefons mit einem ersten Synchronisationsniveau. Und, während der nachfolgenden Feinsynchronisation, ist eine Erfassung auf ein einziges Symbolbit möglich. Auch wird eine genauere Frequenzverschiebung bereitgestellt. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich, wenn auch nicht ausschließlich, mit der schnellen und genauen Erzielung der Grobsynchronisation, und dies trotz des Vorhandenseins von dazu nicht in Beziehung stehenden Bursts hoher Leistung innerhalb der Multirahmen.
Wenn das Funktelefon 24 eingeschaltet wird, beginnt die Vorrichtung eine Grobsynchronisationsprozedur. Der Grobsynchronisationsprozess reduziert die Zeitunsicherheit (und Frequenzunsicherheit) auf ein gewähltes Niveau, was seinerseits die Zahl der Operationen verringert, die erforderlich ist, um die Feinsynchronisation durchzuführen. In einer Ausführung sucht das Funktelefon alle möglichen Primärträger wenn das Funktelefon eingeschaltet wird. Ein Primärträger ist der Träger, welcher die Steuerkanäle multiplext. In einer weiteren Ausführung wird angenommen, dass sich das Funktelefon vorher registriert bzw. angemeldet hat in einer Region, unter Verwendung der nominalen Steuerkanäle, vor dem Empfang von Paging-Signalen.
In beiden Ausführungen wird die Systemsynchronisation bewirkt durch Verwendung von Synchronisationsbursts hoher Leistung (HPS), welche vorbestimmte Muster von Synchronisationsbursts innerhalb jedes Multirahmens der Übertragung enthalten. Die Bursts sind im Zeitmultiplex mit anderen Steuerkanälen und Verkehrskanälen, Wie den Sendesignalen hoher Leistung auf dem Ausstrahlungssteuerkanal (BCCH, englisch: broadcast control channel), einem Paging-Kanal oder anderen Übertragungskanälen.
Obwohl das Leistungsprofilverfahren, das in der verwandten Anmeldung dargelegt ist, eine Grobsynchronisation relativ schnell und mit hohem Abstand bewirkt, um die Erfassung zu erleichtern, ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf weitere Verbesserungen bei dieser Technik, wodurch die Synchronisation erreichbar ist trotz des Problems des Vorhandenseins dieser anderen störenden Bursts hoher Leistung.
In einer vorgeschlagenen Luftschnittstellen-Spezifikation für ACeS hat jeder Multirahmen in der Übertragung vier ungleichmäßig beabstandete Synchronisationsbursts hoher Leistung (HPS), welche für die anfängliche Grobsynchronisation verwendet werden, wobei der anfängliche Synchronisationsburst an der Multirahmengrenze auftritt. Wie jedoch angemerkt, muss jeder Multirahmen in dem ACeS-System auch andere Bursts hoher Leistung auf dem gleichen Träger bereitstellen, z. B. Paging-Bursts hoher Leistung (HPA) zur Alarmierung von Benutzern in jenen Gebieten mit schlechten Kanalbedingungen. Das Problem entsteht, wenn alle diese Bursts hoher Leistung, d. h. HPA und andere, auf den gleichen Träger mit den HPS-Bursts gesetzt werden, und erwartet wird, dass ein gegebenes Funktelefon 24 eine Grobsynchronisation allein aus den HPS-Bursts erreicht, ohne Verwirrung durch die anderen Bursts hoher Leistung, die auch auf dem Träger vorhanden sind. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Synchronisationsbursts innerhalb jedes Multirahmens sowohl HPS und Broadcast-Bursts hoher Leistung oder HPB-Bursts auf dem Broadcast-Kanal (BCCH) enthalten können, zum Beispiel einen HPS-Burst, um die Multirahmengrenze zu markieren, und drei HPB-Bursts, welche als HPS-Bursts fungieren, verteilt innerhalb des Multirahmens.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab dieses Problem zu lösen, durch Verwendung eines Früh-Spät-Testalgorithmus oder einer Metrik bzw. eines Maßes, welches die Beabstandungsprofile der erfassten Bursts hoher Leistung analysiert, um den Beginn der Synchronisation zu bestimmen, was seinerseits den Beginn eines Multirahmens bestimmt, was seinerseits den Empfänger zum Sender orientiert. Ein bestimmter Abschnitt des erfassten Bitstroms, der das Steuersignal bildet, wie ein Bin bzw. Fach, wird ausgewählt als ein hypothetischer Startpunkt, d. h. die Multirahmengrenze, und die darin enthaltenen Energien (und in den anderen Bins innerhalb des jeweiligen Zeitschlitzes) werden akkumuliert. Die Energien in jenen Bins (und Zeitschlitzen), die beabstandet sind von dem hypothetischen Bin in Übereinstimmung mit dem bekannten ungleichmäßigen Beabstandungsmuster für die Synchronisationsbursts, die über den Multirahmen verteilt sind, werden auch akkumuliert. Obwohl die akkumulierte Energie groß sein kann, was Bursts hoher Leistung innerhalb jedes fraglichen Bins und Zeitschlitzes anzeigt, ist der gewählte Abschnitt dennoch möglicherweise nicht am Beginn eines Multirahmens, da die zuvor genannten anderen Bursts ein sehr ähnliches Aussehen haben könnten wie das Synchronisationsmuster.
Um sicherzugehen, dass der gewählte Abschnitt sich tatsächlich an der Multirahmengrenze befindet, werden ähnliche Energieakkumulationen oder Summierungen durchgeführt in anderen Abschnitten des Steuersignals. Insbesondere wird die gleiche Energieakkumulation in Übereinstimmung mit dem Synchronisationsburst-Beabstandungsmuster in Bins durchgeführt, die in einem gegebenen Abstand auf beiden Seiten des gewählten Abschnitts liegen, und die Energieakkumulationen werden verglichen. Durch Verwendung dieses Früh-Spät-Testens, das unten ausführlicher beschrieben wird, wird eine Grobsynchronisation mit verbesserter Genauigkeit und weniger falschen Erfassungen erzielt. Ferner wird die Synchronisation trotzt der Koexistenz von anderen Bursts hoher Leistung auf dem HPA-Kanal verbessert, egal ob der HPA-Kanal stark oder leicht belastet ist.
Das Früh-Spät-Testverfahren der vorliegenden Erfindung, das eine Synchronisation bei Vorhandensein dieser anderen Bursts hoher Leistung auf dem gleichen Kanalträger gestattet, stützt sich auf den Gedanken, dass diese anderen Bursts hoher Leistung dem Prinzip des Aneinandergrenzens (engl.: contiguity) gehorchen, d. h. die Burst-Signale, welche nicht der Synchronisation dienen, auf gleichmäßige Weise beabstandet sind über den Übertragungsstrom des Steuersignals in Übereinstimmung mit der Struktur von Bursts innerhalb eines Zeitschlitzes, Rahmens und Multirahmens eines Übertragungssignals. Zum Beispiel können eines oder mehrere Paging-Signale höher Leistung, welche sich regelmäßig über einen bestimmten Zeitschlitz wiederholen, eine Ähnlichkeit haben mit der Synchronisationsburst-Beabstandung, und es wird eine falsche Synchronisationsauswahl durchgeführt.
Wenn diese anderen Bursts aneinandergrenzen, werden sie jeweils mehrere aufeinander folgende Rahmen innerhalb eines gegebenen Zeitschlitzes überbrücken, z. B. Schlitz i von Rahmen j, j + P, j + 2P, .., j + (N - 1)P, wobei N die Zahl von Bursts oder Rahmen in der gegebenen Nachricht darstellt, und P die Beabstandung zwischen den Bursts darstellt, d. h. die Zahl an getrennten Zeitschlitzen für jeden diskreten Burst, die bei ACeS zwei oder vier betragen kann, aufgrund von mehreren Benutzern.
In Fig. 2 ist ein Diagramm eines Multirahmens MF gezeigt, wobei darin liegende Rahmen F&sub0;, F&sub2;&sub3;, F&sub2;&sub4; und F&sub2;&sub5; ausführlicher gezeigt sind. Die Zeitschlitze A&sub0;, A&sub1;, ..., A&sub7; innerhalb jedes Rahmens F sind ebenfalls abgebildet, zusammen mit einer erweiterten Ansicht einiger der Zeitschlitze, die vier Bins b&sub0;, b&sub1;, b&sub2; und b&sub3; zeigen, wobei in jedem Bin eine Vielzahl von Signalbits enthalten ist. Nach dem zuvor beschriebenen Prinzip des Aneinandergrenzens, wenn ein Paging-Burst hoher Leistung in einem gegebenen Schlitz gefunden wird, z. B. A&sub6; im Rahmen F&sub2;&sub4;, genauer gesagt innerhalb der Bins b&sub0;-b&sub3; jenes Zeitschlitzes, dann können andere Bursts, die mit dem Burst in Zeitschlitz A&sub6; in Beziehung stehen, an dem entsprechenden Zeitschlitzort in anderen verwandten aneinandergrenzenden Rahmen gefunden werden, zum Beispiel Schlitz A&sub6; jeweils in benachbarten Rahmen F&sub2;&sub3; und F&sub2;&sub5;, die unmittelbar vor und nach dem Rahmen F&sub2;&sub4; übertragen werden. Zum Beispiel, wenn eine Paging-Nachricht (HPA) übertragen wird auf einem Zeitschlitz A&sub6; des Rahmens F&sub2;&sub4;, dann können auch die angrenzenden Rahmen F&sub2;&sub4; und F&sub2;&sub5; andere Abschnitte der Paging-Nachricht enthalten. Wenn Rahmen F&sub2;&sub4;, Zeitschlitz A&sub6; der Begin der Paging-Nachricht ist, dann wird der entsprechende Zeitschlitz in Rahmen F&sub2;&sub5; höchstwahrscheinlich einen folgenden Abschnitt des Pagingrufs enthalten. Synchronisationsbursts (HPS) sind jedoch vorzugsweise ungleichmäßig verteilt über den Multirahmen MF, entsprechend einem bestimmten Muster, und auf nichtangrenzenden Rahmen, vorzugsweise auf den gleichen Zeitschlitzen innerhalb dieser Rahmen. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die HPS sich auf unterschiedlichen Zeitschlitzen innerhalb der jeweiligen Rahmen befinden können. Im beiden Fällen gehorcht das jeweilige Synchronisationsburst-Muster vorzugsweise nicht dem Prinzip des Aneinandergrenzens. Man beachte jedoch, dass der digitale Bitstrom an Steuersignalinformation, der von dem Empfänger erfasst wird, ein undifferenzierter Strom von Bits ist, von welchen Gruppen, (entsprechend einem Bin) gewählt werden, vorzugsweise in Serie, zur Analyse. Insbesondere wird die in jedem der jeweilig gewählten Abschnitte (oder Bins) akkumulierte Energie berechnet. Zum Beispiel, wenn ri in empfangenen Signalabtastwert für einen gegebenen Abschnitt oder ein gegebenes Bin l darstellt, wird die in jenem Bin l akkumulierte Energie (Bl) durch die Formel berechnet:
Bl = ri ² (1)
wobei die Summierung über den empfangenen Signal-Abtastwert des gegebenen Bins l über die sich darin befindlichen jeweiligen Bits läuft, d. h. von dem Anfangsbit-Startbin 4 bei x, bis zum Endbinbit, bei y. Dementsprechend stellen B&sub0;, B&sub1;, ..., BL-1 die Binmaße oder Energien dar, die mit Bins 0,1... und L - 1 jeweils in Beziehung stehen, wobei L die Gesamtzahl an Bins in dem Multirahmen MF darstellt. In dem in Fig. 2 gezeigten Multirahmen MF, L = 3264 (102 Rahmen/Multirahmen · 8 Schlitze/Rahmen · 4 Bins/Schlitz). Wie angemerkt wurde, ist das hypothetische Startbin i, d. h. das erste Bin des ersten Synchronisationsbursts hoher Leistung, z. B. Bin b&sub0; im Rahmen F&sub0;, Zeitschlitz A&sub0;, wie in Fig. 2 gezeigt, eine korrekte Wahl für den Startsynchronisationsburst, der die Multirahmengrenze markiert.
Alternativ kann die in dem gegebenen Bin l akkumulierte Energie (Bl) berechnet werden durch die Formel:
Bl = r(t) ² dt (2)
wobei die Integration über das Zeitintervall des Bins stattfindet, d. h. vom Bit x zum Bit y, und wobei r eine Funktion für den empfangenen Signalabtastwert über die Zeit über das Intervall ist.
In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandsprofilmaß bzw. eine Abstandsprofilmetrik (M) für das gewählte Bin i berechnet, unter Verwendung der Formel:
Mi = B(i +j &sbplus; Sn) mod L (3)
wobei N die Zahl an Synchronisationsbursts in dem Multirahmen MF darstellt, und n ein Summierungszähler ist, z. B. N = 4 in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel, wobei K die Zahl an Bins in jedem Schlitz darstellt, d. h. 4 in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel, j ein Summierungszähler von 0 bis K-1 ist, wobei S&sub0;, S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; die bekannten Binabstände (Sn) vom Initialbit 0 im Rahmen F&sub0; (N = 4) darstellen, wobei S&sub0; = 0 und S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; vorzugsweise ungleichmäßig davon über den Multirahmen MF beabstandet sind. Zum Beispiel, wenn sich die zweite Synchronisationssequenz im Rahmen F&sub2;&sub4;, Zeitschlitz A&sub0; befindet, dann S&sub1; = 768. Die "mod L"-Operation in der Formel (3) stellt eine korrekte zyklische Folge (engl.: wrap-around) sicher, d. h. wenn die Summe i + j + Sn größer ist als L (3264 in ACeS), dann wird L (oder vielfache davon) von der Summe subtrahiert.
Dementsprechend, wenn das Bin i das erste Bin des ersten Synchronisationsbursts hoher Leistung wäre, dann sollten einige oder alle der folgenden Bins in einem Zeitschlitz, d. h. Bins
i + 1, ...I + K - 1 auch hohe Werte der B-Maße haben. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2, wenn das gewählte Bin i sich am Rahmen F&sub0;, Zeitschlitz A&sub0; befindet, und den tatsächlichen Synchronisationsstart bildet, dann hätte jedes der Bins b&sub0;, b&sub1;, b&sub2; und b&sub3; innerhalb jenes Zeitschlitzes in sich hohe Energiewerte.
Wie angemerkt sind die vier Synchronisationsbursts, zum Beispiel im Zeitschlitz A&sub0; innerhalb der Rahmen F&sub0;, F&sub2;&sub4;, F&sub5;&sub0; und F&sub7;&sub5; ungleichmäßig verteilt im Multirahmen MF, um die Synchronisationssignale von anderen Bursts zu unterscheiden. Mit einem bestimmten Bin i, das als hypothetischer Beginn des Synchronisationssignals gewählt wird, und den folgenden Synchronisationsbursts, die um bekannte Abstände davon beabstandet sind, summiert das Maß bzw. die Metrik (M) alle diese Energien, um zu bestimmen, ob die darin enthaltenen Energien auch hoch sind, was die Wahl eines guten Kandidaten für den Begin der Synchronisationssignale angibt.
Wenn jedoch ein Abschnitt des Steuersignals, das zum Beispiel beim Rahmen F&sub2;&sub4;, Zeitschlitz A&sub4;, Bin b&sub0; oder in der Nähe beginnt, fälschlicherweise als Bin i gewählt werden würde, dann würde das Abstandsprofil-Maß bzw. die Abstandsprofil- Metrik (Mi) für jene Wahl höchstwahrscheinlich niedrig sein, da die Summierungen von Bin-Energien ausgehend von jener Anfangsmarkierung, d. h. dem falschen Bin i, wahrscheinlich nicht in die bekannte Platzierung für die Synchronisationsbursts hoher Leistung fallen würden.
Obwohl die Verwendung des obigen Maßes bzw. der Metrik Mi eine nützliche Vorhersage darüber gestattet, ob oder ob nicht ein gegebenes Bin i korrekt gewählt wurde, ist es in einigen Situationen offensichtlich, zum Beispiel bei schwerem Steuerverkehr oder beim Paging, dass Fehler auftreten können, und die Metrik Mi hoch liegen kann, und fälschlicherweise vorhersagen kann, dass das hypothetische Bin i korrekt ist. Dementsprechend wird eine andere Metrik, welche durch den Früh-Spät-Test der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, um die obige Bestimmung zu bestätigen, verwendet, um die Richtigkeit zu bestätigen, und verbessert die Genauigkeit der Kandidatenwahl unter Verwendung der Formel:
Di = (Mi - M(i &submin; KWP mod L)) + (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L)) (4)
wobei W die Zahl der Schlitze pro Rahmen darstellt. Das Produkt KWP wird um L Modulo genommen, um die zyklische Folge (wrap-around) zu berücksichtigen.
Diese Früh-Spät-Metrik (Di) vergleicht die Abstandsprofil- Metrik Mi für das hypothetische Bin i mit der gleichen Metrik, die P Rahmen früher berechnet wurde, d. h. M(i - KWP mod L) und P Rahmen später, d. h. M(i &sbplus; KWP mod L), unter Verwendung der gleichen bekannten Synchronisationsburst-Abstände Sn. In anderen Worten, die Früh-Spät-Metrik (Di) ist eine weitere Prüfung der hypothetischen Auswahl, um festzustellen, ob eine Gruppe von Bursts hoher Leistung, welche nicht der Synchronisation dienen, der korrekten Synchronisationsbeabstandung ähneln, in dem Fall, dass die hypothetische Auswahl inkorrekt ist. Wenn die Abstandsprofil- Maße bzw. - Metriken für die zuvor erwähnten entsprechenden früheren und späteren Bins niedrig sind, dann zeigt der hohe Wert der Früh-Spät-Metrik (Di) für die hypothetische Bin-Wahl an, dass die Wahl von Bin i als einem Teil des Synchronisations-Startsignals höchstwahrscheinlich korrekt ist. Umgekehrt, wenn die früheren und späteren Abstandsprofil-Maße so hoch sind wie jene von Mi, dann wird die Summe der Differenzen in Gleichung (4) niedrig sein, was anzeigt, dass das Bin i möglicherweise kein geeigneter Kandidat für den Synchronisationsstart ist, und ein weiteres hypothetisches Bin i ausgewählt werden sollte, und das obige Testen erneut durchgeführt werden sollte.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Bitstrom aus dem Steuersignal aufgeteilt in eine Vielzahl von Abschnitten in Bin-Größe, zum Beispiel mindestens 3264 solche Abschnitte für einen Multirahmen mit 102 Rahmen, und Abstandsprofil-Maße (Mi) werden für jeden berechnet. Nach solchen Berechnungen wird die Früh-Spät-Metrik (Di) dann einfach für jedes hypothetische Bin i berechnet, um die Abstandsprofil-Metrik (und das Bin i) festzustellen, die den größten Wert hat, d. h. die größten Differenzen.
Es wurde gefunden, dass mit der Verwendung der Mi- und Di- Maße bzw. - Metriken, die Wahl von Bin i als anfängliches Synchronisations-Bin mit einem hohen Genauigkeitsgrad bestätigt wird. Experimente haben gezeigt, dass durch Verwendung der zuvor beschriebenen Früh-Spät-Tests der vorliegenden Erfindung eine Genauigkeit von 99% erzielt wird, bei C/N = -10 dB mit drei Sekunden Synchronisationszeit. Dementsprechend ist die Synchronisation selbst in Gegenwart einer Vielzahl von anderen Bursts hoher Leistung möglich, wie Paging-Bursts, welche um jedes Synchronisations-Burst auftreten können, und welche in Kombination dem Muster von Synchronisationsbursts ähneln können. Durch die Verwendung der obigen Früh-Spät-Testverfahren der vorliegenden Erfindung ist man besser in der Lage den korrekten Anfangs- Synchronisationsburst zu erfassen, bei einer reduzierten Wahrscheinlichkeit für eine falsche Erfassung.
Die Nützlichkeit der Früh-Spät-Testmaße der vorliegenden Erfindung bei der Wahl eines korrekten hypothetischen Bins i ist in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. In den Fig. 3A, 3B und 3C sind Leistungspegel-Messungen über einem Abschnitt eines Steuerkanal-Übertragungssignals gezeigt, das entsprechende Signal mit Fading, und das entsprechende empfangene Signal. Die Markierungen 26a, 26b, 26c und 26d markieren die Positionen innerhalb der jeweiligen Signale der Synchronisationsbursts hoher Leistung in einem jeweiligen Multirahmen, im wesentlichen entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Multirahmen MF. Die erste Markierung 26a stellt einen HPS-Burst an der Multirahmen-Grenze dar, d. h. Rahmen F0, Zeitschlitz A&sub0;, Bin 0. Ein Abschnitt des vorherigen Multirahmens geht der Markierung 26a voran. Die anderen Synchronisationsbursts, welche vorzugsweise HPB-Bursts auf dem Broadcast-Kanal sind, befinden sich beim Rahmen 24, Schlitz 0 (S&sub1; = 768), Markierung 26b, beim Rahmen 50, Schlitz 0 (S&sub2; 1600), Markierung 26c, und beim Rahmen 75, Schlitz 0 (S&sub3; = 2400), Markierung 26d.
In Fig. 3A ist gezeigt, dass unmittelbar nach dem anfänglichen Synchronisationsburst hoher Leistung, Markierung 26a, fünf Bursts mit niedrigerem Leistungspegel folgen, was normale Übertragungsleistungspegel zum Beispiel des Broadcast-Verkehrskanals anzeigt. Die verbleibende Übertragung in dem Multirahmen, d. h. Rahmen 6-101 veranschaulichen jedoch ein Szenario, bei welchem starkes Paging vorhanden ist, mit den damit überall einhergehenden Paging-Bursts hoher Leistung. Der Kanal ist dementsprechend voll belastet. In den Fig. 3B und 3C ist gezeigt, dass die HPS-Bursts im Hintergrund untergehen. Ferner, da C/N -10 dB beträgt, wie in Fig. 3C gezeigt, dominiert die Rauschkomponente. In anderen Worten, die Varianz der Rauschkomponente ist zehnmal so groß wie die Signalkomponente, und die Multirahmengrenze lässt sich nicht vom Rauschen unterscheiden.
In Fig. 4A ist ein Schaubild der Werte von Mi gezeigt, die aus der Formel (2) berechnet wurden, die Abstandsprofil- Metrik. Die Markierung 26a, welche die Multirahmengrenze darstellt, die im empfangenen Steuersignalstrom in Fig. 3B verloren ging, ist auch bei den Abstandsprofil-Werten verlorengegangen. Wie aus Fig. 4A klar hervorgeht, kann der Abstandsprofil-Test allein die Multirahmengrenze in einem verrauschten Kanal nicht lokalisieren, und irgend eine zusätzliche Information ist erforderlich, um die Multirahmengrenze korrekt festzustellen. In Fig. 4B sind die aus der Formel (3) berechneten Werte von Di, die Früh-Spät- Testmetrik, abgebildet. Wie aus Fig. 4B klar hervorgeht, tritt die Markierung 26a für die Multirahmengrenze hervor und wird leicht erfasst, was anzeigt, dass die Differenzmetrik, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung berechnet wird, besonders nützlich ist bei der Erreichung der Synchronisation, trotz der Gegenwart von zahlreichen anderen Bursts hoher Leistung in dem Übertragungsstrom.
In Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Abschnitts des Funktelefons 24, z. B. ein Zellulartelefon, gezeigt, welches ihm gesendete Steuersignale empfängt, wie zum Beispiel aus dem Netzsteuerzentrum 18, über den in Fig. 1 gezeigten Senderempfänger 22. Das Funktelefon 24 enthält Empfängerschaltungen 27, die abstimmbar sind, um Signale zu erfassen und zu empfangen, die über eine Antenne 28 an das Funktelefon übertragen wurden. Signale, welche repräsentativ sind für die empfangenen Signale, werden an einen Auswähler 30 angelegt, welcher betrieben werden kann, um Abschnitte der eingehenden, empfangenen Signale für eine Analyse auszuwählen. Insbesondere teilt der Auswähler 30 das Steuersignal in aufeinanderfolgende Abschnitte, welche individuell verarbeitet werden, wie unten beschrieben. Man beachte jedoch, dass der Auswähler 30 den Auswahlprozess fokussieren kann, zum Beispiel besser ansprechen kann auf Bursts hoher Leistung, um die Suche nach dem anfänglichen Synchronisationsburst, der die Multirahmengrenze darstellt, zu konzentrieren.
Die innerhalb der gewählten Abschnitte akkumulierte Energie, wie die Energie innerhalb eines gegebenen Bins, wird dann berechnet, unter Verwendung der nichtlinearen Leistungsmaße bzw. Leistungsmetriken, die in der zuvor genannten mitanhängigen Anmeldung beschrieben werden. Ein Leistungsrechner 32 summiert die innerhalb der jeweiligen Bits innerhalb des Bins akkumulierten Energien. Diese Energiesumme kann dann an einen Akkumulator 34 weitergegeben werden, welcher die neue Summe zur vorangegangenen Summe addiert, zum Beispiel bei Berechnung von Energien, die in getrennten Bins enthalten sind, unter Verwendung von Früh-Spät-Tests, z. B. die beabstandeten Synchronisationsbursts durch Berechnung von Mi, und die Abstandsprofil-Maße auf beiden Seiten des hypothetischen Bins i. Die Summe im Akkumulator 34 kann dann verglichen werden mit einem Betrag, der in einem Speicher 36 gespeichert ist, unter Verwendung eines Schieberegisters 38, und die Summe im Akkumulator 34 kann mit jener im Speicher 36 ausgetauscht werden, wenn eine gegebene Bedingung erfüllt ist, zum Beispiel die Summe im Akkumulator 34 größer ist. Weitere Informationen über das bestimmte Bin, zum Beispiel eine Indexinformation, kann auch im Speicher 36 gespeichert sein, um als Referenz des bestimmten Werts bzw. der bestimmten Werte darin zu dienen.
Man beachte, dass die zuvor genannten Maße Mi und Di die Nähe oder Nachbarschaft der Multirahmengrenze feststellen, nicht notwendigerweise den bit-genauen Ort. Durch die Verwendung der obigen Maße bzw. Metriken bei der Grobsynchronisation wird eine bestimmte Region, ein bestimmtes Segment oder ein bestimmter Abschnitt innerhalb des übertragenen Bitstroms als wahrscheinlicher Kandidat gewählt, was die Auswahl grob auf einen Bereich in Bin-Größe einschränkt. Die schwierigere und rechnerisch aufwendigere Feinsynchronisation wird danach verwendet, um die Synchronisation auf Bitniveau zu bringen.
Man sollte daher verstehen, dass die Aufteilung des empfangenen Steuersignal-Bitstrom in Stücke von Bin-Große einen übertragenen Zeitschlitz und die darin befindlichen Bins über zwei empfangene Binabtastabschnitte teilen kann, wodurch das Signal aufgespaltet wird. Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung, welche die zuvor beschriebene Früh-Spät-Metrik benutzen, sind jedoch nichtsdestotrotz in der Lage, die Multirahmengrenze schnell und zuverlässig festzustellen.
Man sollte weiterhin verstehen, dass die zuvor genannten Bin- Maße bzw. Bin-Metriken (B) berechnet werden können mit einem größeren Maß an Genauigkeit, unter Verwendung der nichtlinearen Techniken, die in der mitanhängigen Anmeldung des gegenwärtigen Anmelders dargelegt sind.
Man sollte zusätzlich verstehen, dass obwohl das Synchronisationsburst-Muster, das innerhalb jedes Multirahmens übertragen wird, aus allen Synchronisationsbursts hoher Leistung bestehen kann, können andere Bursts hoher Leistung, wie solche aus dem Broadcast- Kanal als Synchronisationsbursts fungieren. Der Grund hierfür ist, dass die Energieakkumulationstechnik, die in der gegenwärtigen Erfindung verwendet wird, nicht die Quelle der Energie unterscheidet, sondern nur ihre Gegenwart. Somit dienen die Broadcastkanäle, welche typischerweise bei normalem Leistungspegel übertragen, wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, wenn sie bei voller Leistung ausstrahlen, als ein Synchronisationsburst.
Die vorangegangene Beschreibung betrifft eine bevorzugte Ausführung zur Implementierung der Erfindung, und der Umfang der Erfindung sollte nicht beschränkt werden durch diese Beschreibung. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird stattdessen durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Verfahren zur Grobsynchronisation eines Empfängers mit einem Sender unter Verwendung eines Früh-Spät-Tests, wobei der Empfänger und der Sender mittels eines Kommunikationskanals gekoppelt sind, und das Verfahren die Schritte umfasst:

Senden eines Steuersignals auf dem Kommunikationskanal aus dem Sender, wobei das Steuersignal aufgeteilt ist in eine Abfolge von aufeinanderfolgenden Multirahmen, wobei jeder Multirahmen eine Vielzahl von diskreten Rahmen umfasst und jeder der Multirahmen mindestens, ein Synchronisationssignal hoher Leistung umfasst;

Erfassen des Steuersignals, das während des Sendeschritts gesendet wird, beim Empfänger;

Wählen zumindest eines gegebenen Abschnitts des erfassten Steuersignals;

Berechnen der Energie, die innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts akkumuliert ist;

Wählen mindestens eines vorangegangenen Abschnitts und mindestens eines späteren Abschnitts des erfassen Steuersignals, wobei der zumindest eine vorherige bzw. spätere Abschnitt jeweils verschoben ist, um vor bzw. nach dem zumindest einen gegebenen Abschnitt innerhalb des erfassten Steuersignals zu sein;

Berechnen der Energien, die mit dem zumindest einen früheren bzw. späteren Abschnitt akkumuliert sind; und

Vergleichen der Energie, die innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts akkumuliert ist, mit jeweils jener des zumindest einen vorangehenden und des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei der Vergleich zur Bestimmung einer Multirahmengrenze verwendet wird, wodurch der Empfänger mit dem Sender und dem daraus gesendeten Steuersignal grobsynchronisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleichsschritt umfasst:

Berechnen eines Differenzmaßes durch Addieren det Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen vorangegangenen Abschnitts, und der Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei das Differenzmaß verwendet wird, um die Multirahmengrenze zu bestimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erfasste Steuersignal aufgeteilt ist in eine Vielzahl von diskreten aufeinanderfolgenden Bins, wobei das Bin i als eine Multirahmengrenze gewählt ist, die jeweiligen Abschnitte jeweils zumindest ein Bin umfassen, der Anfang des gegebenen Abschnitts das Bin i umfasst, und wobei der Berechnungsschritt ein Abstandsprofilmaß zumindest eines der Bins berechnet, in Übereinstimmung mit der Formel:

Mi = B(i +j &sbplus; Sn) mod L

wobei B die akkumulierte Energie innerhalb eines bestimmten Bins darstellt, K die Zahl der Bins innerhalb eines Zeitschlitzes darstellt, N die Zahl von diskreten Synchronisationssignalen innerhalb jedes der Multirahmen darstellt, j und n Summierungsaufzähler sind, L die Zahl der Bins innerhalb der Multirahmen darstellt, Sn die jeweiligen Abstände der N Synchronisationssignale innerhalb der Multirahmen darstellt, wobei die N Synchronisationssignale ungleichmäßig beabstandet sind innerhalb des Multirahmens und darin ein Synchronisationsmuster bilden, und Mi die Energieakkumulationen aller Bins innerhalb des Synchronisationsmusters darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei N im Bereich von 3 bis 8 liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei N = 4.

6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei K = 4.

7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei S&sub0; = 0, und S&sub1; bis Sn ungleichmäßig beabstandet sind von S&sub0; innerhalb des Multirahmens.

8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Berechnungsschritt die Energie, die innerhalb des zumindest einen vorangegangenen bzw. zumindest einen späteren Abschnitts akkumuliert ist, in Übereinstimmung mit den jeweiligen Formeln berechnet:

M(i &submin; KWP mod L) und M(i &sbplus; KWP mod L)

wobei W die Zahl der Zeitschlitze pro Rahmen des Multirahmens darstellt, M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die innerhalb des um P Rahmen früher als Mi genommenen zumindest einen vorangegangenen Abschnitts akkumuliert ist, M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die in dem um P Rahmen später als Mi genommenen Abschnitts akkumuliert ist; und

wobei der Schritt des Energievergleichs, der den Früh- Spät-Test verwendet, die Formel benutzt:

Di = (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L)) (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L))

wobei Di ein Früh-Spät-Differenzmaß darstellt, bei dem das Bin i als Multirahmengrenze gewählt ist, wodurch nach dem Berechnen einer Reihe von Differenzmaßen mit einer Vielzahl von anderen jeweils als Multirahmengrenze gewählten Bins innerhalb des Multirahmens, das Bin ausgewählt wird, das dem maximalen Differenzmaß entspricht.

9. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Energiemaß für ein gegebenes Bin (Be) innerhalb eines Zeitschlitzes berechnet wird unter Verwendung der Formel:

Bl = ri ²

wobei ri die empfangene Signalprobe darstellt, und Bl die akkumulierte Energie innerhalb der jeweiligen Bits von x bis y darstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Energiemaß für ein gegebenes Bin (Bl) innerhalb eines Zeitschlitzes berechnet wird unter Verwendung der Formel:

Bl = r(t) ² dt

wobei die Integration stattfindet über das Zeitintervall des Bin l von Bit x zu Bit y, und r eine Funktion ist für die empfangene Signalprobe über der Zeit über das Intervall.

11. In einem Kommunikationssystem, das eine erste Kommunikationsstation und eine zweite Kommunikationsstation hat, wobei die erste und zweite Kommunikationsstation mittels eines Kommunikationskanals gekoppelt sind, eine Kombination mit den ersten und zweiten Kommunikationsstationen von Schaltungen zur Synchronisierung der zweiten Kommunikationsstation mit der ersten Kommunikationsstation unter Verwendung eines Früh-Spät-Tests, wobei die Schaltungen umfassen:

einen Steuersignal-Generator, der an der ersten Kommunikationsstation positioniert ist, wobei der Steuersignalgenerator dazu dient ein Steuersignal zu erzeugen und auf dem Kommunikationskanal zu senden, das gesendete Steuersignal aufgeteilt ist in eine Abfolge von aufeinanderfolgenden Multirahmen, jeder der Multirahmen eine Vielzahl von diskreten Rahmen umfasst, und jeder der Multirahmen zumindest ein Synchronisationssignal hoher Leistung umfasst;

ein Steuersignaldetektor, welcher an der zweiten Kommunikationsstation positioniert ist, wobei der Steuersignaldetektor dazu dient das Steuersignal zu erfassen, das von dem Steuersignalgenerator erzeugt und gesendet wurde;

einen Auswähler, der mit dem Detektor gekoppelt ist, wobei der Auswähler dazu dient zumindest einen gegebenen Abschnitt des erfassten Steuersignals zu wählen;

ein Berechnungsmittel zur Akkumulierung der Energie, die akkumuliert ist innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts, und zur Akkumulierung der Energie innerhalb zumindest eines vorangegangenen Abschnitts und zumindest eines späteren Abschnitts des erfassten Steuersignals, die gegenüber dem zumindest einen gegebenen Abschnitt vorverschoben bzw. nachverschoben sind; und

einen Komparator zum Vergleichen der Energie, die innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts akkumuliert ist, mit jener des zumindest einen vorangegangenen und des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei der Komparator verwendet wird, um eine Multirahmengrenze zu bestimmen, wodurch die zweite Kommunikationsstation mit der ersten Kommunikationsstation und dem daraus gesendeten Steuersignal grobsynchronisiert wird.

12. Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei das Berechnungsmittel ein Differenzmaß berechnet, durch Addition der Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen vorangegangenen Abschnitts, und der Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei das Differenzmaß verwendet wird, um die Multirahmengrenze zu bestimmen.

13. Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei das erfasste Steuersignal aufgeteilt ist in eine Vielzahl von diskreten aufeinanderfolgenden Bins, wobei das Bin i als eine Multirahmengrenze gewählt ist, die jeweiligen Abschnitte jeweils zumindest ein Bin umfassen, der Anfang des gegebenen Abschnitts das Bin i umfasst, und wobei das Berechnungsmittel eine Abstandsprofilmetrik zumindest eines der Bins berechnet in Übereinstimmung mit der Formel:

Mi = B(i +j &sbplus; Sn) mod L

wobei B die akkumulierte Energie innerhalb eines bestimmten Bins darstellt, K die Zahl der Bins innerhalb eines Zeitschlitzes darstellt, N die Zahl der diskreten Synchronisationssignale innerhalb jedes der Multirahmen darstellt, j und n Summierungszähler sind, L die Zahl der Bins innerhalb der Multirahmen darstellt, Sn die jeweiligen Abstände der N Synchronisationssignale innerhalb der Multirahmen darstellt, wobei die N Synchronisationssignale ungleichmäßig beabstandet sind innerhalb des Multirahmens und darin in Synchronisationsmuster bilden, und Mi die Energieakkumulation aller Bins innerhalb des Synchronisationsmusters darstellt.

14. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei N im Bereich von 3 bis 8 liegt.

15. Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei N = 4.

16. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei K = 4.

17. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei S&sub0; = 0 und S&sub1; bis Sn ungleichmäßig beabstandet sind von S&sub0; innerhalb des Multirahmens.

18. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Berechnungsmittel die Abstandsprofilmaße für den zumindest einen vorangegangenen und den zumindest einen späteren Abschnitt in Übereinstimmung mit den jeweiligen Formeln berechnet:

M(i &sbplus; KWP mod L) und M(i &sbplus; KWP mod L)

wobei W die Zahl der Zeitschlitze pro Rahmen des Multirahmens darstellt, M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die innerhalb des um P Rahmen früher als Mi genommenen zumindest einen vorangegangenen Abschnitts akkumuliert ist, M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die innerhalb des um P Rahmen später als Mi genommenen zumindest einen späteren Abschnitts akkumuliert ist, und berechnet einen Früh-Spät-Test für den gegebenen Abschnitt mit dem darin enthaltenen Bin i, in Übereinstimmung mit der Formel:

Di = (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L)) + (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L))

19. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Berechnungsmittel das Bin-Energiemaß in Übereinstimmung mit der Formel berechnet:

Bl = ri ²

20. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei das Berechnungsmittel das Bin-Energiemaß in Übereinstimmung mit der Formel berechnet:

Bl = r(t) ² dt

21. Empfänger, der mit einem Sender synchronisierbar ist, umfassend:

einen Steuersignal-Detektor zur Erfassung der Übertragung eines Steuersignals, wobei das Steuersignal vom Sender übertragen wird, das gesendete Steuersignal aufgeteilt ist in eine Abfolge von aufeinanderfolgenden Multirahmen, jeder der Multirahmen eine Vielzahl von diskreten Rahmen umfasst, und jeder der Multirahmen zumindest ein Synchronisationssignal hoher Leistung umfasst;

ein Berechnungsmittel zum Messen und Akkumulieren der Energie, die akkumuliert ist innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts, und zum Akkumulieren der Energie innerhalb zumindest eines vorangegangenen Abschnitts und zumindest eine späteren Abschnitts des erfassten Steuersignals, die jeweils vorverschoben bzw. nachverschoben sind bezüglich des einen gegebenen Abschnitts; und

einen Komparator zum Vergleichen der Energie, die akkumuliert ist innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts, mit jener des zumindest einen vorangegangenen und des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei der Komparator verwendet wird, um eine Multirahmengrenze zu bestimmen, wodurch die zweite Kommunikationsstation mit der ersten Kommunikationsstation und dem daraus gesendeten Steuersignal grobsynchronisiert wird.

22. Empfänger nach Anspruch 21, wobei das Berechnungsmittel ein Differenzmaß berechnet, durch Addieren der Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen vorangegangenen Abschnitts, und der Differenz zwischen der Energie innerhalb des zumindest einen gegebenen Abschnitts und der Energie innerhalb des zumindest einen späteren Abschnitts, wobei das Differenzmaß verwendet wird, um die Multirahmengrenze zu bestimmen.

23. Empfänger nach Anspruch 21, wobei das erfasste Steuersignal aufgeteilt ist in eine Vielzahl von diskreten aufeinanderfolgenden Bins, wobei das Bin i als eine Multirahmengrenze gewählt ist, die jeweiligen Abschnitte jeweils zumindest ein Bin umfassen, der Anfang des gegebenen Abschnitts das Bin i umfasst, und wobei das Berechnungsmittel ein Abstandsprofilmaß zumindest eines der Bins in Übereinstimmung mit der Formel berechnet:

Mi = B(i +j &sbplus; Sn) mod L

wobei B die akkumulierte Energie innerhalb eines bestimmten Bins darstellt, K die Zahl von Bins innerhalb eines Zeitschlitzes darstellt, N die Zahl von diskreten Synchronisationssignalen innerhalb jeder der Multirahmen darstellt, j und n Summierungsaufzähler sind, L die Zahl von Bins innerhalb der Multirahmen darstellt, Sn die jeweiligen Abstände der N Synchronisationssignale innerhalb der Multirahmen darstellt, wobei die N Synchronisationssignale ungleichmäßig beabstandet sind innerhalb des Multirahmens und darin ein Synchronisationsmuster bilden, und Mi die Energieakkumulationen aller Bins innerhalb des Synchronisationsmusters darstellt.

24. Kommunikationssystem nach Anspruch 23, wobei N eine im Bereich von 3 bis 8 liegt.

25. Kommunikationssystem nach Anspruch 24, wobei N = 4.

26. Kommunikationssystem nach Anspruch 23, wobei K = 4.

27. Kommunikationssystem nach Anspruch 23, wobei S&sub0; = 0 und S&sub1; bis Sn ungleichmäßig beabstandet sind von S&sub0; innerhalb des Multirahmens:

28. Empfänger nach Anspruch 23, wobei der Berechnungsschritt die Energie, welche innerhalb des zumindest einen vorangegangenen und des zumindest einen späteren Abschnitts akkumuliert ist, in Übereinstimmung mit den Formeln berechnet:

M(i &submin; KWP mod L) und M(i &sbplus; KWP mod L)

wobei W die Zahl der Zeitschlitze pro Rahmen des Multirahmens darstellt, M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die innerhalb des um P Rahmen früher als Mi genommenen zumindest einen Abschnitts akkumuliert ist, und M(i &sbplus; KWP mod L) die Energie darstellt, die innerhalb des um P Rahmen später als Mi genommenen zumindest einen Abschnitts akkumuliert ist; und

wobei der Schritt des Energievergleichs, der den Früh- Spät-Test verwendet, die Formel verwendet:

Di = (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L)) + (Mi - M(i &sbplus; KWP mod L))

29. Empfänger nach Anspruch 23, wobei das Energiemaß für ein gegebenes Bin (Bl) innerhalb eines Zeitschlitzes berechnet wird unter Verwendung der Formel:

Bl = ri ²

30. Empfänger nach Anspruch 23, wobei das Energiemaß für ein gegebenes Bin (Bl) innerhalb eines Zeitschlitzes unter Verwendung der Formel berechnet wird:

Bl = r(t) ² dt

wobei die Integration stattfindet über das Zeitintervall des Bins l von Bit x bis Bit y, und r eine Funktion für die empfangene Signalprobe über der Zeit über das Intervall ist.