Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung
Nr. 60/479,151, eingereicht am 18. Juni 2003.
HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme,
und genauer auf die Verarbeitung von Mehrwegausbreitungsverzögerungsinformation
zur Verwendung in mobilen Kommunikationssystemen.
Moderne Telekommunikationssysteme, wie etwa zellulare Telekommunikationssysteme,
beruhen auf digitaler Technologie für die Darstellung und Übertragung
von Information, wie etwa Audioinformation. Beliebige einer Zahl von Modulationstechniken
werden verwendet, um die digitale Information auf ein Funkfrequenzsignal aufzuerlegen,
das dann von einer Antenne des Senders übertragen wird, und das durch eine
Antenne des Empfängers empfangen wird. Idealerweise würde der Empfänger
lediglich eine Umkehrung des Modulationsprozesses durchführen, um die digitale
Information von dem empfangenen Signal wiederzugewinnen.
In der Praxis wird das übertragene Signal jedoch häufig
durch den Kanal (d.h. die Luftschnittstelle) zwischen der Antenne des Senders und
der Antenne des Empfängers verzerrt. Häufig kann ein Hauptstrahl eines
übertragenen Signals eine direkte Route zwischen den Übertragungs- und
Empfangsantennen nehmen, aber andere Strahlen können indirekte Routen nehmen,
wie etwa Reflexion weg von verschiedenen Objekten (z.B. Gebäude, Berge) in
der Umgebung, bevor sie durch die Antenne des Empfängers empfangen werden.
Dieser Effekt wird häufig "Mehrwegausbreitung" des Signals genannt. Diese indirekten
Wege können für einen Durchlauf des Signals länger dauern als der
direkte Weg. Folglich können Signale, die die gleiche Information darstellen,
die von der gleichen Quelle entspringen, in dem Empfänger in unterschiedlichen
Zeitpunkten ankommen. Die verschiedenen Wege zwischen dem Sender und dem Empfänger
unterziehen das Signal variierenden Beträgen von Dämpfung, sodass sie
nicht alle in der gleichen Signalstärke empfangen werden. Dessen ungeachtet
werden sie typischerweise in ausreichend hohen Leistungspegeln empfangen, um einen
Effekt zu verursachen, worin in jedem Moment ein empfangenes Signal ein vorliegendes
Signal (das einen vorliegenden Teil der gewünschten Information darstellt)
plus eine oder mehr verzögerte Komponenten von zuvor übertragenen Signalen
(wobei jede einen früheren Teil von Information darstellt) enthält. Dieser
Typ von Signalverzerrung wird häufig Zwischensymbolinterferenz (ISI, Inter-Symbol
Interference) genannt.
Um ISI entgegenzuwirken, setzt ein Empfänger typischerweise einen
Entzerrer ein, der das Signal auf eine Weise demoduliert, die ein Modell des Kanals
(auch als eine "Schätzung" des Kanals bezeichnet) nutzt. Die Kanalschätzung
wird typischerweise von einer anderen Komponente in dem Empfänger generiert,
die eine Kanalschätzungseinrichtung genannt wird. Eine Kanalschätzungseinrichtung
beruht auf einem empfangenen Signal, das einen Anteil enthält, der häufig
eine "Trainingssequenz" genannt wird, die eine vordefinierte Sequenz von 1-en und
0-en enthält, von denen bekannt ist, dass sie durch den Sender übertragen
wurden. Durch Vergleichen eines tatsächlich empfangenen Trainingssequenzabschnitts
eines Signals mit einer erwarteten Trainingssequenz ist die Kanalschätzungseinrichtung
in der Lage, ein Modell des Kanals aufzubauen, das durch den Entzerrer verwendet
werden kann, wenn er versucht, einen Anteil des empfangenen Signals zu demodulieren,
der unbekannte Information enthält.
Während man ISI betrachten kann, eine nachteilige Auswirkung
von Mehrwegausbreitung zu sein, kann die Erscheinung von Mehrwegausbreitung selbst
zum Nutzen eines Kommunikationssystems angewendet werden, wie etwa, um Schwund in
einem System von Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA) zu bekämpfen. CDMA
ist eine Kanalzugriffstechnik, die Signalen erlaubt, sich in sowohl der Zeit als
auch der Frequenz zu überlappen. CDMA ist ein Typ von Spreizspektrum-Kommunikationstechnik,
die seit der Zeit des zweiten Weltkriegs existiert. Frühe Anwendungen waren
vorwiegend militärisch ausgerichtet. Heute gab es jedoch ein steigendes Interesse
an einer Verwendung von Spreizspektrumsystemen in kommerziellen Anwendungen, da
Spreizspektrumkommunikationen Robustheit gegenüber Interferenz bereitstellen,
und vielen Signalen erlauben, das gleiche Funkband zur gleichen Zeit zu belegen.
Beispiele derartiger kommerzieller Anwendungen enthalten digitalen zellularen Funk,
landgestützten Mobilfunk und persönliche Kommunikationsnetze im Innenraum
und Außenraum.
In einem CDMA-System wird jedes Signal unter Verwendung beliebiger
einer Zahl von Spreizspektrumtechniken übertragen. In einer
derartigen Variation von CDMA, die "Direktsequenz-CDMA" (DS-CDMA) (z.B. Breitband-CDMA
-- "WCDMA") genannt wird, wird der Informationsdatenstrom, der zu übertragen
ist, auf einen Datenstrom einer viel höheren Rate aufgedrückt, der als
eine Signatursequenz bekannt ist. Dies gestattet, dass der gleiche Breitband-Frequenzkanal
in jeder benachbarten Zelle wieder verwendet wird. Typischerweise sind die Signatursequenzdaten
binär, wobei dadurch ein Bitstrom bereitgestellt wird. Ein Weg, diese Signatursequenz
zu generieren, geschieht mit einem Pseudo-Rausch-(PN) Prozess, der zufällig
erscheint, aber durch einen autorisierten Empfänger repliziert werden kann.
Der Informationsdatenstrom und der Signatursequenzstrom hoher Bitrate werden durch
Multiplizieren der zwei Bitströme miteinander kombiniert, wobei angenommen
wird, dass die binären Werte der zwei Bitströme durch +1 oder –1
dargestellt werden. Diese Kombination des Signals höherer Bitrate mit dem Datenstrom
geringerer Bitrate wird Spreizen des Informationsdatenstromsignals genannt. Jedem
Informationsdatenstrom oder Kanal wird eine eindeutige Signatursequenz zugeordnet.
Eine Vielzahl von gespreizten Informationssignalen modulieren einen
Funkfrequenzträger, z.B. durch binäre Phasenumtastung (BPSK), und werden
als ein zusammengesetztes Signal in dem Empfänger gemeinsam empfangen. Jedes
der gespreizten Signale überlappt alle anderen gespreizten Signale, in sowohl
der Frequenz als auch der Zeit. Falls der Empfänger autorisiert ist, wird dann
das zusammengesetzte Signal mit einer der eindeutigen Signatursequenzen korreliert,
und das entsprechende Informationssignal kann isoliert und entspreizt werden. Falls
Quadraturphasenumtastungs- (QPSK) Modulation verwendet wird, dann kann die Signatursequenz
aus komplexen Zahlen (mit realen und imaginären Teilen) bestehen, wobei die
realen und imaginären Teile verwendet werden, um jeweilige der zwei Träger
in der gleichen Frequenz, aber 90 Grad phasenverschoben mit Bezug aufeinander zu
modulieren.
Traditionell wird eine Signatursequenz verwendet, um ein Bit an Information
darzustellen. Empfangen der übertragenen Sequenz oder ihres Gegenstücks
zeigt an, ob das Informationsbit eine +1 oder –1 ist, manchmal als "0" oder
"1" bezeichnet. Die Signatursequenz umfasst gewöhnlich N Bits, und jedes Bit
der Signatursequenz wird ein "Chip" genannt. Die ganze N-Chipsequenz, oder ihr Gegenstück,
wird als ein übertragenes Symbol bezeichnet. Der konventionelle Empfänger,
wie etwa ein RAKE-Empfänger, korreliert das empfangene Signal mit dem Komplexkonjugierten
der bekannten Signatursequenz, um einen Korrelationswert zu erzeugen. Nur der reale
Teil des Korrelationswertes wird berechnet. Wenn sich eine große positive Korrelation
ergibt, wird eine "0" erfasst; wenn sich eine große negative Korrelation ergibt,
wird eine "1" erfasst.
Um das übertragene Signal optimal zu erfassen, müssen die
stärksten Strahlen des im Mehrweg ausgebreiteten Signals auf eine geeignete
Weise kombiniert werden. Dies geschieht gewöhnlich durch den RAKE-Empfänger,
der so genannt wird, da er unterschiedliche Wege "zusammenharkt". Ein RAKE-Empfänger
verwendet eine Form von Diversifizierungskombination, um die Signalenergie von den
verschiedenen empfangenen Signalwegen (oder Strahlen) zu sammeln. Der Begriff "Diversifizierung"
verweist auf die Tatsache, dass ein RAKE-Empfänger redundante Kommunikationskanäle
verwendet, sodass wenn einige Kanäle unter Schwund leiden, Kommunikation über
Kanäle ohne Schwund dennoch möglich ist. Ein CDMA-RAKE-Empfänger
bekämpft Schwund durch individuelle Erfassung der Echosignale, und dann ihr
kohärentes Addieren.
Um die unterschiedlichen Strahlen zu sammeln, umfasst der RAKE-Empfänger
eine Zahl so genannter "Finger", wobei jeder konfiguriert ist, die Information von
einer unterschiedlich verzögerten Version des empfangenen Signals zu empfangen.
Der Empfänger kann auch einen Sucher verwenden, um jene Verzögerungen
zu bestimmen, die mit der stärksten Signalenergie in Verbindung stehen. Kurz
gesagt arbeitet ein Sucher durch Korrelieren unterschiedlich verzögerter Versionen
einer Chipsequenz, von der bekannt ist, dass sie in dem empfangenen Signal vorhanden
ist, gegenüber dem empfangenen Signal. Die Verzögerungen, die mit den
höchsten Korrelationswerten in Verbindung stehen, werden dann als das "Verzögerungsprofil"
dieses Kanals gespeichert. Es ist wichtig, dass der RAKE-Empfänger jeden seiner
Finger konfiguriert, um einen entsprechenden der stärksten Abgriffe (Wege)
zu verwenden. Falls der Empfänger nicht die stärksten Abgriffe verwendet,
wird der Empfänger nach mehr Leistung fragen und dadurch die Interferenz vergrößern,
die durch die anderen Empfänger erfahren wird. Die gesamte Interferenz wird
minimiert, wenn jeder der Empfänger den geringsten möglichen Betrag von
Leistung verwendet. Es wird dann offensichtlich sein, dass es in einem Empfänger,
wie etwa einem RAKE-Empfänger, wichtig ist, dass das Verzögerungsprofil
so weit wie möglich vorliegende Bedingungen des Empfängers widerspiegelt.
Da sich jedoch der Empfänger von Stelle zu Stelle bewegt, wird sich das Verzögerungsprofil
in Entsprechung mit dem geänderten Terrain ändern, über das sich
das Signal ausgebreitet hat. Somit ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren
und Vorrichtungen zum Unterhalten eines genauen Verzögerungsprofils vorzusehen.
Die Erscheinung von Mehrwegausbreitung kann auch in dem Bestreben
der mobilen Kommunikationseinrichtung vorteilhafter Weise angewendet
werden, um neue Zellen in ihrer Nähe zu identifizieren. Bei einer Bewegung
in einem mobilen Kommunikationssystem durch eine mobile Kommunikationseinrichtung
wird die Einrichtung beständig nach neuen Zellen schauen, mit potenziell besseren
Übertragungsbedingungen. Dieser Prozess wird die Zellensuche genannt. In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Standard für WCDMA-Mobiltelefonsysteme verfolgt die Einrichtung
z.B. 21 Zellen gleichzeitig, von denen 9 Intra-Frequenzzellen und zwei andere Frequenzen
(Inter-Frequenz) sind, die höchstens jede 6 Zellen enthalten. Während
sich die Einrichtung umher bewegt, muss diese Liste überwachter Zellen aktualisiert
werden, um vorliegende Bedingungen widerzuspiegeln.
Auf einer hohen Ebene kann die Zellensuche als ein Prozess betrachtet
werden, wodurch die Einrichtung ein empfangenes Signal verarbeitet, um seine Quelle
zu bestimmen. Genauer umfasst die Zellensuche drei Phasen, wie in dem Flussdiagramm
von 1 veranschaulicht. In der ersten Phase (Phase 1)
wird die Schlitzgrenze (d.h. Zeitschlitzgrenze) gefunden; in der zweiten Phase (Phase
2) wird die Schlitzgrenze verwendet, um die Rahmengrenze zu finden; und in der dritten
Phase (Phase 3) ermöglicht Kenntnis der Rahmengrenze, dass der Verwürfelungscode
(scrambling code) der Zelle bestimmt wird. Der Verwürfelungscode identifiziert
die Zelle.
Bei Betrachtung von Phase 1 wird die Suche, die Schlitzgrenze zu finden,
durch die Tatsache unterstützt, dass alle Zellen den gleichen primären
Synchronisationscode verwenden. Um die Schlitzgrenze zu finden, wird somit ein bekannter
primärer Synchronisationscode gegen das empfangene Signal für einen Bereich
von Verzögerungswerten korreliert, die die Dauer eines Schlitzes (z.B, in WCDMA
über mindestens 2560 Chips) umspannen (Schritt 101). Dies generiert
einen Korrelationswert für jede getestete Verzögerung.
Der primäre Synchronisationscode erscheint einmal in jedem Zeitschlitz,
der in einem übertragenen Rahmen enthalten ist. (In WCDMA enthält jeder
Rahmen 15 Zeitschlitze.) Um das Leistungsverhalten zu verbessern (um z.B. die Effekte
eines kurzen Schwunds in dem Signal zu mildern), wird dieser Korrelationsprozess
für jeden einer Zahl von aufeinanderfolgend empfangenen Zeitschlitzen wiederholt.
D.h. falls die Dauer eines Zeitschlitzes Ts ist, dann wird für jeden
Verzögerungswert Td eine Korrelation in einer Position Tcorr(n)
= Td + nTs durchgeführt, wobei n = 0, ..., Ntest_slots
– 1 ist und Ntest_slots die Zahl von Schlitzen ist, die zu testen
sind. In einem WCDMA-System kann man z.B. die mindestens 2560 Testkorrelationen
für jeden von 15 Schlitzen durchführen, von denen bekannt ist, dass sie
in einem Rahmen vorhanden sind.
Für jeden getesteten Verzögerungswert werden die resultierenden
Korrelationswerte dann akkumuliert (Schritt 102). Der maximale akkumulierte
Wert wird dann als die Schlitzgrenze für eine Zelle genommen (Schritt
103).
Die Kenntnis über die Schlitzgrenze selbst informiert die Einrichtung
nicht darüber, was die Rahmengrenze ist, da wie zuvor erwähnt jeder Rahmen
mehr als einen Schlitz enthält. Phase 2 nun zugewandt, kann die Rahmengrenze
durch Verwenden der gerade bestimmten Schlitzgrenze in Verbindung mit einer Menge
von bekannten sekundären Synchronisationscodes gefunden werden. In Systemen,
wie etwa WCDMA, enthält jeder Rahmen einen sekundären Synchronisationscode,
der in einer bekannten Stelle innerhalb des Rahmens positioniert ist. Während
der bestimmte sekundäre Synchronisationscode, der für die Zelle "gesucht"
wird, der Einrichtung nicht bekannt ist, die den Test durchführt, ist es die
Menge von vordefinierten sekundäre Synchronisationscodes. Somit kann die Einrichtung
annehmen, dass jede der z.B. 15 Schlitzgrenzen der Start des Rahmens ist, und für
jede dieser angenommenen Rahmengrenzen bestimmen, wo der sekundäre Synchronisationscode
sein sollte. Für jede der angenommenen sekundären Synchronisationscodestellen
wird jeder der sekundären Synchronisationscodes, von denen bekannt ist, dass
sie in dem Kommunikationssystem in Verwendung sind, gegen das empfangene Signal
korreliert. Dies generiert für jede angenommene sekundäre Synchronisationscodestelle
einen Korrelationswert. Der höchste Korrelationswert unter allen durchgeführten
Korrelationen wird als ein Indikator der sekundären Synchronisationscodestelle
genommen (Schritt 104). Da die sekundäre Synchronisationscodestelle
definiert ist, einen vordefinierten Versatz (Offset) von der Rahmengrenze zu haben,
kann die Rahmengrenze einfach bestimmt werden. Kenntnis davon, welcher angenommene
sekundäre Synchronisationscode mit dem höchsten Korrelationswert in Verbindung
steht, informiert die Einrichtung auch darüber, welches der sekundäre
Synchronisationscode für die Zelle ist, nach der "gesucht" wird.
In Übereinstimmung mit Kommunikationssystemstandards, wie etwa
jenen, die für WCDMA dargelegt sind, steht ferner jeder sekundäre Synchronisationscode
selbst mit einer bestimmten Menge von Verwürfelungscodes in Verbindung. Der
Verwürfelungscode befindet sich einmal in jedem Rahmen in einem bekannten Versatz
von der Rahmengrenze. Somit wird in Phase 3 des Zellensuchprozesses der Verwürfelungscode
für die Zelle durch Korrelieren von jedem der Verwürfelungscodes, die
mit dem bekannten sekundären Synchronisationscode in Verbindung
stehen, gegenüber dem empfangenen Signal in dem bekannten Versatz von der Rahmengrenze
gefunden. Der höchste korrelierende Verwürfelungscode wird dann genommen,
der Verwürfelungscode für diese "gesuchte" Zelle zu sein (Schritt
105).
Wie aus dem obigen leicht offensichtlich ist, wird ziemlich viel an
Verarbeitung bei Entdeckung einer Zelle einbezogen. In diesem Prozess gibt es jedoch
nichts, was verhindert, dass die Schlitzgrenze einer bereits bekannten Zelle erfasst
wird, wenn es notwendig ist, viele Zellen innerhalb der gleichen Trägerfrequenz
zu identifizieren (ein gemeinsames Auftreten in CDMA-Systemen). Somit wird gewünscht,
Zellensuchverfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, die unnötige Verarbeitungsschritte
vermeiden.
WO 00/55992 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für
eine Zellensuche, welche versagen, die hier oben erwähnten Nachteile zu lösen.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren und
Vorrichtungen vorzusehen, die eines oder mehr der oben beschriebenen Probleme ansprechen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es sollte betont werden, dass die Begriffe "umfasst" und "umfassend",
wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, genommen werden, das Vorhandensein
angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte oder Komponenten zu spezifizieren;
die Verwendung dieser Begriffe schließt aber nicht das Vorhandensein oder die
Hinzufügung von einem oder mehr anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten,
Komponenten oder Gruppen davon aus.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung
werden die vorangehenden und andere Ziele in Verfahren, Vorrichtungen und computerlesbaren
Speichermedien zum Identifizieren einer Zeitschlitzgrenze einer unbekannten Zelle
in einem Telekommunikationssystem erreicht. In einem Aspekt wird dies durch Korrelieren
eines empfangenen Signals mit einem bekannten Code über einen Bereich von Verzögerungswerten
für jeden von einem oder mehr Zeitschlitzen bewerkstelligt, wobei der bekannte
Code durch alle Zellen in dem Telekommunikationssystem verwendet wird. Korrelationswerte,
die in jedem des einen oder mehr Zeitschlitzen erhalten werden, werden nur für
jeden der Verzögerungswerte akkumuliert, die nicht mit einer bekannten Zelle
in Verbindung stehen. Die Zeitschlitzgrenze wird durch Bestimmen identifiziert,
welcher der Verzögerungswerte mit einem höchsten akkumulierten Korrelationswert
in Verbindung steht.
In einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Zeitschlitzgrenze verwendet
werden, um eine Rahmengrenze zu identifizieren. In noch einem anderen Aspekt der
Erfindung kann die Rahmengrenze verwendet werden, um die unbekannte Zelle zu identifizieren.
Eine oder mehr gespeicherter überwachter Verzögerungsmengen
können verwendet werden um zu bestimmen, welche Verzögerungswerte nicht
mit einer bekannten Zelle in Verbindung stehen.
In einem anderen Aspekt der Erfindung werden die eine oder mehr gespeicherten
überwachten Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation
gefiltert, die über eine Zeitperiode erhalten wird. In einigen Ausführungsformen
ist das Filtern ein nicht-lineares Filtern, das Information über die Größe
von Mehrwegleistungen nicht nutzt.
In noch einem anderen Aspekt der Erfindung kann Filtern der einen
oder mehr gespeicherten überwachten Verzögerungsmengen unter Verwendung
von Verzögerungsinformation, die über die Zeitperiode erhalten wird, umfassen,
für jeden Verzögerungswert in einer existierenden der überwachten
Verzögerungsmengen, Abstimmen eines entsprechenden Qualitätsindikators,
um eine geringere Qualität anzuzeigen, falls der Verzögerungswert nicht
auch in einer neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten repräsentiert
ist. Für jeden Verzögerungswert in der existierenden einen der überwachten
Verzögerungsmengen wird der entsprechende Qualitätsindikator abgestimmt,
eine höhere Qualität anzuzeigen, falls der Verzögerungswert auch
in der neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten repräsentiert ist.
Für jeden der Qualitätsindikatoren wird dann, falls der Qualitätsindikator
kleiner als ein erster Schwellwert ist, der entsprechende Verzögerungswert
aus der existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen entfernt.
In noch einem anderen Aspekt kann Filtern der einen oder mehr gespeicherten
überwachten Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation,
die über die Zeitperiode erhalten wird, Hinzufügen einer oder mehr neu
gefundener Verzögerungen zu der existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen
umfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch Lesen der folgenden
detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden, in denen:
1 ein Flussdiagramm ist, das Schritte darstellt, die
mit Durchführen einer Zellensuche in Verbindung stehen;
2 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum effizienten
Durchführen einer Zellensuche in Übereinstimmung mit einem Aspekt der
Erfindung ist;
3 ein Blockdiagramm eines Flussdiagramms einer nichtlinearen
Verzögerungsprofil-Filtertechnik in Übereinstimmung mit einem Aspekt der
Erfindung ist;
4A, 4B und 4C
ein Flussdiagramm einer beispielhaften Technik zum Bestimmen sind, welche einer
Menge neu gefundener Verzögerungen in einem existierenden Puffer von Verzögerungen
zu speichern sind, und wie, falls notwendig, Raum in dem existierenden Puffer zu
schaffen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die verschiedenen Merkmale der Erfindung werden nun mit Bezug auf
die Figuren beschrieben, in denen gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen
identifiziert sind.
Die verschiedenen Aspekte der Erfindung werden nun in Verbindung mit
einer Zahl von beispielhaften Ausführungsformen detaillierter beschrieben.
Um ein Verständnis der Erfindung zu unterstützen, werden viele Aspekte
der Erfindung im Sinne von Sequenzen von Aktionen beschrieben, die durch Elemente
eines Computersystems durchzuführen sind. Es wird erkannt, dass in jeder der
Ausführungsformen die verschiedenen Aktionen durch spezialisierte Schaltungen
(z.B. diskrete logische Gatter, die miteinander verbunden sind, um eine spezialisierte
Funktion durchzuführen), durch Programminstruktionen, die durch einen oder
mehr Prozessoren ausgeführt werden, oder durch eine Kombination von beiden
durchgeführt werden könnten. Außerdem kann die Erfindung zusätzlich
betrachtet werden, gänzlich innerhalb einer beliebigen Form eines computerlesbaren
Trägers, wie etwa einem Festspeicher, einer magnetischen Platte, optischen
Platte oder Trägerwelle (wie etwa Funkfrequenz-, Audiofrequenz- oder Optikfrequenz-Trägerwellen),
die eine geeignete Menge von Computerinstruktionen enthalten, die einen Prozessor
veranlassen würden, die hierin beschriebenen Techniken auszuführen, verkörpert
zu sein. Somit können die verschiedenen Aspekte der Erfindung in vielen unterschiedlichen
Formen verkörpert sein, und alle derartige Formen werden betrachtet, innerhalb
des Bereiches der Erfindung zu sein. Für jeden der verschiedenen Aspekte der
Erfindung kann auf eine beliebige derartige Form von Ausführungsformen hierin
als "Logik, konfiguriert um" eine beschriebene Aktion durchzuführen, oder alternativ
als "Logik, die" eine beschriebene Aktion durchführt, verwiesen werden.
2 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum effizienten
Durchführen einer Zellensuche in Übereinstimmung mit einem Aspekt der
Erfindung. Wie früher erwähnt, besteht ein Problem mit konventionellen
Zellensuchtechniken darin, dass sie wahrscheinlich eine große Menge von Verarbeitungsaufwand
aufwenden, nur um eine Zelle zu entdecken, die der Einrichtung bereits bekannt ist.
Die hierin beschriebene Technik vermeidet dies durch Beseitigen von Akkumulation
von Korrelationswerten in den Verzögerungsstellen von bereits bekannten Zellen.
Dies wird hierin als "Maskieren" bekannter Zellen bezeichnet. Unter Bezug nun auf
2 kann gesehen werden, dass auf einer hohen Ebene die
Technik den gleichen dreiphasigen Prozess einbezieht, wie er in konventionelle Techniken
verwendet wird: Finden der Schlitzgrenze (Phase 1), Finden der Rahmengrenze (Phase
2) und Finden des Verwürfelungscodes für die Zelle (Phase 3). Die Technik
unterscheidet sich jedoch von den konventionellen Techniken darin, dass von der
"gesuchten" Zelle, die in Phase 3 identifiziert wird, im wesentlichen garantiert
wird, nicht eine Zelle zu sein, die die Einrichtung bereits kennt.
Bei detaillierterer Betrachtung der Technik sind die Schritte, die
mit Phasen 2 und 3 in Verbindung stehen (d.h. Schritte 204 und
205) die gleichen wie die Gegenstückschritte 104 und
105, die in Verbindung mit 1 beschrieben wurden.
Somit müssen diese Schritte hier nicht detailliert beschrieben werden.
Bei Betrachtung von Phase 1 ist in einer beispielhaften Ausführungsform
der erste Schritt zum Korrelieren des empfangenen Signals mit dem primären
Synchronisationscode über einen Bereich von Verzögerungswerten
für jeden einer Zahl empfangener Schlitze der gleiche wie der Gegenstückschritt
101, der oben in Verbindung mit 1 beschrieben
wird. In Schritt 202 wird jedoch eine Akkumulation von Korrelationswerten,
die in Schritt 201 erhalten werden, nur für jene Verzögerungsstellen
durchgeführt, die nicht mit einer bereits überwachten (d.h. bekannten)
Zelle in Verbindung stehen. (Für jede bereits überwachte Zelle kann ihre
zugehörige Menge von Verzögerungen – d.h. die Verzögerungen,
die ihr Verzögerungsprofil ausmachen – hierin als die "überwachte
Verzögerungsmenge" bezeichnet werden.) Es wird beobachtet, dass Information
über Verzögerungsstellen, die mit jeder der bereits überwachten Zellen
in Verbindung stehen, innerhalb der Einrichtung gespeichert wird, sodass diese Information
für die Einrichtung einfach verfügbar ist.
Es wird erkannt, dass in der Praxis eine Verzögerungsstelle,
die mit einer beliebigen bestimmten Zelle in Verbindung steht, sehr unwahrscheinlich
auch mit einer anderen benachbarten Zelle in Verbindung steht. Indem eine Akkumulation
von Korrelationswerten, die mit einer bereits überwachten Zelle in Verbindung
stehen, nicht durchgeführt wird, werden deshalb nur bekannte Zellen aus dem
Zellensuchprozess herausgefiltert. Somit werden zwei Vorteile erreicht: die Einrichtung
muss nicht den ganzen dreiphasigen Prozess durchführen, um nur eine bereits
bekannte Zelle "zu entdecken", und es wird ungefähr die gesamte Verarbeitung
vermieden, die mit Verzögerungsstellen bereits bekannter Zellen in Verbindung
steht, wobei dadurch der Zellensuchprozess effizienter gemacht wird.
Während die oben beschriebene Technik für eine effizientere
Durchführung der Zellensuche allgemein nützlich ist, kann sie unter gewissen
Umständen dessen ungeachtet fehlerhafte Ergebnisse generieren. Dies geschieht
wegen der Tatsache, dass in der Praxis der Wegsucher ziemlich selten läuft,
z.B. einmal alle zehn Rahmen. Eine einfache Verwendung der Verzögerungen von
der letzten Wegsuche ist folglich nicht ausreichend, um die bekannten Zellen zu
maskieren, wegen dem Wesen eines Schwundausbreitungskanals. Z.B. kann die letzte
Wegsuche eine Mehrwegverzögerung verfehlt haben, da sie in einer Schwundsenke
war. Somit wird die verfehlte Mehrwegverzögerungsstelle in der Einrichtung
in Verbindung mit dem Verzögerungsprofil für diese bekannte Zelle nicht
gespeichert. Wenn eine nächste Zellensuche in irgend einem späteren Zeitpunkt
läuft, kann die Schwundsenke nicht länger existieren, was zu einer Erfassung
der Schlitzgrenze führt, die sich durch diese zuvor verfehlte Mehrwegverzögerung
ergibt. Als ein Ergebnis kann in Phase 3 eine bereits existierende Zelle erfasst
werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird dieses
Problem durch Anwenden von Filtern auf die Menge von Mehrwegverzögerungsstellen,
die mit jeder überwachten (d.h. bereits bekannten) Zelle in Verbindung stehen,
angesprochen. Das Ziel des Filterns besteht darin, Wissen zu verwenden, das von
dem Wegsucher über eine Zeitperiode erhalten wird, um eine genauere Menge von
Mehrwegverzögerungsstellen zu unterhalten, die das Verzögerungsprofil
einer überwachten Zelle ausmachen. Die gefilterte Menge von bekannten Mehrwegverzögerungsstellen
wird dann in Schritt 202 (siehe 2) verwendet
um zu bestimmen, ob eine bestimmte Verzögerungsstelle in der überwachten
Verzögerungsmenge enthalten ist.
Eine Möglichkeit derartigen Filterns besteht darin, die Leistungswerte,
die mit den Verzögerungen in Verbindung stehen, zu filtern. (Die Mehrwegverzögerungen
und ihre Leistungswerte für eine bekannte Zelle ergeben sich durch einen Wegsucher.)
Der Grad des Filterns in derartigen Ausführungsformen muss sorgfältig
ausgewählt werden. Falls hartes Filtern in einem Versuch, Schwund zu bekämpfen,
gewählt wird, wird eine Mehrwegverzögerungsstelle in der Menge für
eine lange Zeit aufbewahrt, nachdem sie verschwunden ist. Je stärker der Weg
vor dem Verschwinden war, desto länger wird er im Speicher bleiben. Falls andererseits
hartes Filtern nicht verwendet wird, dann bringt die Technik verrauschte Leistungswerte
hervor, die Gegenstand für die heftigen Schwundvariationen sein könnten.
Die Verwendung einer geringeren Schwelle, unter der ein Weg als verloren deklariert
wird, könnte verwendet werden. Einen Kompromiss zwischen dem richtigen Betrag
von Filtern zu treffen ist schwierig, und eine richtige geringere Schwelle wird
kompliziert.
In Übereinstimmung mit noch einem anderen Aspekt der Erfindung
kann ein nicht-lineares Filtern der Mehrwegverzögerungen verwendet werden um
zu helfen, eine genauere Menge von Mehrwegverzögerungsstellen in dem Verzögerungsprofil
für jede überwachte Zelle zu unterhalten (d.h. um zu helfen, eine genauere
Menge von überwachten Verzögerungen zu unterhalten). Die nicht-lineare
Filtertechnik macht die Größe der Mehrwegleistungen irrelevant. Zusätzlich
zum effizienten Lösen der Maskierung bekannter Zellen ist sie auch von geringer
Komplexität.
Die nicht-lineare Filtertechnik wird nun detailliert beschrieben.
Die Notation und Systemmodellierung, die in dieser Beschreibung verwendet werden,
sind wie folgt:
Für jede Zelle wird ein Maximum von Ndelays mit entsprechenden Qualitätsindikatoren
modelliert (z.B. gespeichert). Die Verzögerungen in der überwachten Menge
für eine gegebene Zelle i werden als d
(mon)i,j
und der entsprechende Qualitätsindikator als q
(mon)i,j
für j = 1, ..., N^delays bezeichnet. In der Praxis ist N^delays ungefähr gleich, aber gewöhnlich kleiner als Ndelays,
wobei der Grund darin besteht, Zuordnen unnötigen Speicherraums zu vermeiden.
Die Menge von Verzögerungen für Zelle i wird als d
(mon)i
bezeichnet. Kandidaten-Mehrwegverzögerungen zusammen mit ihren momentanen
Leistungswerten und eine Schätzung der Leistung des Rauschens werden z.B. durch
einen Wegsucher zugeführt.
Die Technik zum Durchführen des nicht-linearen Filterns wird
nun mit Bezug auf das in 3 dargestellte Flussdiagramm
beschrieben. Die Technik beginnt durch Betreiben des Wegsuchers in dem Kanal einer
bekannten Zelle, um eine Menge von Verzögerungen di,j, j = 1, ...,
Nps und ihrer entsprechenden Leistungswerte zu erhalten (Schritt
301). Hier ist Nps die Zahl von Verzögerungen, die durch
den Wegsucher bereitgestellt werden.
Als Nächstes werden in Schritt 302 alle Verzögerungen
in der existierenden Menge d
(mon)i
, die nicht in der neuen Menge di,j, j = 1, ..., Nps repräsentiert
sind, identifiziert. Für diese Verzögerungen werden die entsprechenden
Qualitätsindikatoren als
q(mon)i,j = Q(mon)i,j –
c1
abgestimmt, wobei c1 eine vordefinierte Konstante ist. Falls der resultierende
Wert von q
(mon)i,j
kleiner als Null ist, wird die entsprechende Verzögerung aus der überwachten
Menge entfernt. Die Basis für diesen Aspekt des Filterns besteht darin, dass
falls eine bekannte Verzögerung durch den Wegsucher gegenwärtig nicht
erfasst wurde, es wegen einem momentanen Schwund geschehen kann, oder es alternativ
wegen einer permanenten Änderung in dem Verzögerungsprofil für die
überwachte Zelle geschehen kann. Somit sollte die Konstante c1 gesetzt
werden, um den Qualitätsindikator q
(mon)i,j
mit der Zeit allmählich zu reduzieren. Falls die bestimmte Verzögerung
fortsetzt, durch den Wegsucher mit der Zeit nicht erfasst zu werden, wird der Wert
von q
(mon)i,j
allmählich reduziert, bis er schließlich ein negativer Wert wird, in
welchem Punkt die entsprechende Verzögerung aus der überwachten Menge
entfernt wird.
Als Nächstes werden in Schritt 303 alle Verzögerungen
in der existierenden Menge d
(mon)i
, die auch in der neuen Menge di,j, j = 1, ..., Nps repräsentiert
sind, identifiziert. Für diese Verzögerungen werden die entsprechenden
Qualitätsindikatoren in Übereinstimmung mit:
q(mon)i,j = q(mon)i,j + c2
abgestimmt, wobei c2 eine vordefinierte Konstante ist. Dieser Anteil
des nicht-linearen Filterns reagiert auf die Tatsache, dass falls eine bekannte
Verzögerung fortsetzt erfasst zu werden, es desto wahrscheinlicher ist, dass
sie bis zu der nächsten Wegsuche dieser Zelle fortsetzt zu existieren. Es wird
bevorzugt, dass dem Wert von q
(mon)i,j
nicht gestattet wird, ohne Grenze zu wachsen. Um dies zu vermeiden wird dann, falls
q
(mon)i,j
größer als ein vordefinierter Maximalwert, &tgr;high, ist,
q
(mon)i,j
gleich dem Maximalwert &tgr;high gesetzt.
In Schritt 304 wird eine neue Menge von Verzögerungen
als die Menge aller Verzögerungen, die in der neuen Menge di,j,
j = 1, ..., Nps enthalten sind, die aber nicht in der existierenden Menge
d
(mon)i
repräsentiert sind, definiert. Derartige Verzögerungen werden hierin
als neu gefundene Verzögerungen bezeichnet. Es wird daran erinnert, dass in
einem typischen System die Zahl N^delays von Verzögerungen, die in dem Verzögerungsprofil für
eine überwachte Zelle unterhalten werden, ungefähr gleich, aber gewöhnlich
kleiner der maximalen Zahl von Verzögerungen, Ndelays, ist, die
in dem Puffer gespeichert werden können. (Wie hierin verwendet, verweist das
Wort "Puffer" auf den physikalischen Speicherraum zum Unterbringen der Menge d
(mon)i
.) Somit wird dann ein beliebiger verbleibender Raum, der in der Menge d
(mon)i
existiert, mit Elementen gefüllt, die aus den neu gefundenen Verzögerungen
in der neuen Menge von Verzögerungen ausgewählt werden, wobei jenen neu
gefundene Verzögerungen in der neuen Menge von Verzögerungen mit großen
Leistungswerten Vorrang gegeben wird.
Es gibt gewöhnlich Raum in der Menge d
(mon)i
, um die Elemente unterzubringen, die aus den neu gefundenen Verzögerungen
in der neuen Menge von Verzögerungen ausgewählt werden. Unter einigen
Umständen kann dies jedoch nicht der Fall sein. Z.B. können in Bedingungen
von "Geburt-Tod" (d.h. urbanen) die Verzögerungspositionen von plötzlich
verlorenen Wegen (z.B. bei einer Bewegung um eine Ecke eines Gebäudes herum)
in dem Verzögerungsspeicher fortbestehen. Des weiteren nehmen die beispielhaften
Schlitzgrenzensuchtechniken (Phase 1), die in 1 und
2 veranschaulicht werden, eines Beispiels halber an,
dass die Schlitzgrenze in einer Chipauflösung gefunden wird. Unter diesen Bedingungen
können zwei Verzögerungspositionen verwendet werden, um nur einen Weg
zu maskieren. Falls der Zellensucher alternativ implementiert ist,
eine Teilchipauflösung durchzuführen, ist es dann außerdem häufiger
der Fall, dass der Speicherraum in der Menge d
(mon)i
aufgefüllt werden kann.
Somit sind beliebige der folgenden Situationen möglich:
Der Puffer kann bereits ausreichend Raum haben, um alle neu gefundenen Verzögerungen
unterzubringen. In diesem Fall können alle neu gefundenen Verzögerungen
in dem Puffer gespeichert werden.
Alternativ kann es der Fall sein, dass der Puffer genug Raum hat,
um einige, aber nicht alle der neu gefundenen Verzögerungen unterzubringen.
In diesem Fall kann es angemessen sein, lediglich so viele der neu gefundenen Verzögerungen
in den Puffer zu bringen, wie hinein passen. Alternativ können Strategien aufgerufen
werden, um irgend eine Zahl von "alten" Verzögerungswerten zu entfernen, um
noch mehr Raum in dem Puffer zu schaffen, um einige oder alle neu gefundenen Verzögerungen
unterzubringen.
Es kann weiter der Fall sein, dass der Puffer von Anfang an vollständig
gefüllt ist, sodass keine der neu gefundenen Verzögerungen in dem Puffer
gespeichert werden können, ohne dass eine weitere Aktion unternommen wird.
In derartigen Fällen ist es vorzuziehen, dass mindestens einiger Raum in dem
Puffer geschaffen wird, sodass mindestens die "besten" der neu gefundenen Verzögerungen
in dem Puffer gespeichert werden können.
4A, 4B und 4C
sind ein Flussdiagramm zum automatischen (z.B. mittels eines Prozessors, der eine
Menge von Programminstruktionen ausführt) Bestimmen, welche einer Menge neu
gefundener Verzögerungen in einem existierenden Puffer von Verzögerungen
zu speichern sind, und zum Schaffen von Raum in dem existierenden Puffer, falls
notwendig, um mindestens einige der neu gefundenen Verzögerungen unterzubringen.
Die Zahl von neu gefundenen Verzögerungen (NNEW) wird
gefunden (Schritt 401), ebenso wie der Umfang von bereits existierendem
freien Pufferraum (NFREE) (Schritt 403). Falls der Umfang von
bereits existierendem freien Pufferraum größer oder gleich der Zahl von
neu gefundenen Verzögerungen ist ("JA"-Zweig aus Entscheidungsblock
405 heraus), dann werden alle neu gefundenen Verzögerungen in den
Puffer gespeichert (Schritt 407), und der Prozess ist abgeschlossen.
Falls alternativ der Umfang von bereits existierendem freien Pufferraum
kleiner als die Zahl von neu gefundenen Verzögerungen ist ("NEIN"-Zweig aus
Entscheidungsblock 405 heraus), dann wird ein Test für den Umfang
von existierendem freien Raum in dem Puffer (NFREE) durchgeführt
um zu bestimmen, ob gegenwärtig überhaupt irgendwelcher Raum verfügbar
ist. Falls bestimmt wird, dass mindestens irgendwelcher freier Raum in dem Puffer
vorhanden ist ("JA"-Zweig aus Entscheidungsblock 409 heraus), dann werden
die NFREE neu gefundenen Verzögerungen mit den größten
Leistungswerten in den Puffer gespeichert (Schritt 411), wobei er dadurch
gefüllt wird. Diese gespeicherten neu gefundenen Verzögerungen werden
nicht länger unter der Menge von neu gefundenen Verzögerungen betrachtet.
Als Nächstes wird ein Versuch unternommen, Raum in dem Puffer
zu schaffen, durch Untersuchen der "alten" Verzögerungswerte, die zuvor in
dem Puffer gesichert wurden, und Entfernen jener, die mit einem Qualitätsindikatorwert
q
(mon)i,j
in Verbindung stehen, der kleiner als eine vorbestimmte Schwelle &tgr;low
ist (Schritt 413). Angenommen, dass die Zahl, die durch diesen Prozess
entfernt wird, NREMOVED ist. Dann werden NREMOVED neu gefundene
Verzögerungen mit den größten Leistungswerten unter allen neu gefundenen
Verzögerungen in den Puffer gespeichert (d.h. in den Raum, der gerade verfügbar
gemacht wurde) (Schritt 415). Die verbleibenden neu gefundenen Verzögerungswerte
werden dann verworfen (Schritt 417). Die Motivation dafür besteht
darin, dass da mindestens eine neu gefundene Verzögerung in den Puffer gespeichert
wurde (d.h. da NFREE größer als Null war), kann den verbleibenden
"alten" Verzögerungswerten der Nutzen des Zweifels gegeben werden, dass sie
noch gültig sind. In dieser Hinsicht wird beobachtet, dass die neu gefundenen
Verzögerungen verrauschte Schätzungen von potenziellen Verzögerungswerten
sind, und ihnen nicht vollständig vertraut werden sollte.
Zurückkehrend zu einer Betrachtung vom Entscheidungsblock
409 ist es, falls bestimmt wird, dass der Puffer anfangs voll ist (d.h.
es anfangs keinen freien Raum gibt) ("NEIN"-Weg aus Entscheidungsblock
409 heraus), dann noch wichtiger zu versuchen, einen Weg zum Schaffen von
Raum in dem Puffer zu finden, um mindestens einige der neu gefundenen Verzögerungen
zu speichern. Somit wird zuerst ein Versuch unternommen, mehr Raum in dem Puffer
zu schaffen, durch Untersuchen der "alten" Verzögerungswerte, die zuvor in
dem Puffer gesichert wurden, und Entfernen jener, die mit einem Qualitätsindikatorwert
q
(mon)i,j
in Verbindung stehen, der geringer als eine vorbestimmte Schwelle &tgr;low
ist (Schritt 419). Es wird erneut angenommen, dass die Zahl,
die durch diesen Prozess entfernt wird, NREMOVED ist. Die Werte NREMOVED
werden dann getestet um zu bestimmen, ob dieser Versuch zum Entfernen erfolgreich
war (Entscheidungsblock 421). Falls mindestens eine "alte" Verzögerung
aus dem Puffer entfernt wurde, setzt die Verarbeitung dann in Schritt
415 fort, und fährt fort, wie oben beschrieben wird. D.h. NREMOVED
neu gefundene Verzögerungen mit den größten Leistungswerten unter
allen neu gefundenen Verzögerungen werden in den Puffer gespeichert (d.h. in
den Raum, der gerade verfügbar gemacht wurde) (Schritt 415). Die verbleibenden
neu gefundenen Verzögerungswerte werden dann verworfen (Schritt 417).
Zurückkehrend zu einer Betrachtung von Entscheidungsblock
421 wird dann, falls keine der "alten "Verzögerungen aus dem Puffer
in Schritt 419 entfernt wurde ("NEIN"-Weg aus Entscheidungsblock
421 heraus), ein anderer Versuch unternommen, um Raum in dem Puffer zu
schaffen, durch "Erzwingen", dass die besten neu gefundenen Verzögerungswerte
die "schlechtesten" alten Verzögerungswerte ersetzen, solange wie die besten
neu gefundenen Verzögerungswerte irgend einen Schwellentest auf Qualität
durchlaufen (Schritt 423). (Falls keine der neu gefundenen Verzögerungswerte
einen derartigen Test durchlaufen, dann würden keine der "alten" Verzögerungswerte
ersetzt.) Dem folgend können die verbleibenden der neu gefundenen Verzögerungswerte
verworfen werden (Schritt 425).
Es wurden verschiedene Techniken zum Entfernen von "alten" Verzögerungswerten
aus dem Puffer erörtert. Beispielhafte Ausführungsformen dieser Techniken
werden nun beschrieben. Bezug nehmend zuerst auf 4B
veranschaulicht diese einen Prozess (aufgerufen in Schritten 413 und
419) zum Entfernen von "alten" Verzögerungswerten mit einer Qualität,
die geringer als ein vorbestimmter Betrag ist. In den beispielhaften Ausführungsformen
wird dies durch Initialisieren einer Variable, die die Zahl von "alten" Werten darstellt,
die aus dem Puffer entfernt wurden, (NREMOVED) auf Null erreicht (Schritt
421). Dann wird die Menge von "alten" Verzögerungswerten untersucht,
und der eine, der mit dem geringsten Qualitätsindikatorwert q
(mon)i,j
in Verbindung steht, wird ausgewählt (Schritt 423). Falls dieser Verzögerungswert
geringster Qualität einen Qualitätsindikatorwert q
(mon)i,j
hat, der kleiner als ein Schwellenbetrag ist (dargestellt durch &tgr;low)
("JA"-Weg aus Entscheidungsblock 425 heraus), dann wird der ausgewählte
Verzögerungswert aus dem Puffer entfernt (Schritt 427). Der Wert von
NREMOVED wird dann abgestimmt um zu zeigen, dass ein Verzögerungswert
aus dem Puffer entfernt wurde (Schritt 429). Als Nächstes wird ein
Test durchgeführt um zu bestimmen, ob es notwendig ist, beliebige mehr "alte"
Werte aus dem Puffer zu entfernen (Entscheidungsblock 431). Insbesondere
ist die Gesamtzahl von neu gefundenen Verzögerungswerten NNEW und
NFREE dieser wurden bereits in dem Puffer gespeichert. Somit ist es unnötig,
mehr als NNEW–NFREE zu entfernen. Falls die Zahl von
entfernten Werten, NREMOVED, noch nicht den Wert von NNEW–NFREE
erreicht hat, dann verzweigt der Prozess zurück, um in Schritt 423
fortzusetzen, wie oben beschrieben wurde.
Somit gibt es zwei Wege, um diesen Prozess zu verlassen. Ein Weg tritt
auf, wenn die Zahl von entfernten Werten, NREMOVED, den Wert von NNEW–NFREE
erreicht hat ("JA"-Weg aus Entscheidungsblock 431 heraus). Wenn dieser
Weg genommen wird, wird es möglich sein, alle neu gefundenen Verzögerungswerte
in den Puffer zu speichern.
Ein alternativer Weg zum Verlassen der Schleife tritt auf, wenn es
nicht länger möglich ist, einen "alten" Verzögerungswert mit einem
zugehörigen Qualitätsindikatorwert q
(mon)i,j
zu finden, der kleiner als der Schwellenbetrag &tgr;low ist ("NEIN"-Weg
aus Entscheidungsblock 425 heraus). In diesem Fall werden weniger als alle
neu gefundenen Verzögerungswerte ihren Weg in den Puffer finden.
Eine andere beispielhafte Technik zum Entfernen von "alten" Verzögerungswerten
aus dem Puffer wird nun mit Bezug auf 4C beschrieben.
Diese Technik (die in Schritt 423 aufgerufen wurde) "erzwingt", dass die
besten neu gefundenen Verzögerungswerte die schlechtesten alten Verzögerungswerte
ersetzen. In dieser beispielhaften Ausführungsform werden jene neu gefundenen
Verzögerungswerte ausgewählt, deren Leistungswerte mindestens ein Faktor
von &agr;NOISE über einer Rauschuntergrenze sind (Schritt
435). Die Zahl ausgewählt wird hierin durch die Variable NSELECTED
dargestellt. Um Raum für diese Zahl von neu gefundenen Verzögerungswerten
in dem Puffer zu schaffen, werden NSELECTED "alte" Verzögerungswerte,
die mit den geringsten Qualitätsindikatorwerten in Verbindung stehen, ausgewählt
(Schritt 427). Diese ausgewählten "alten" Verzögerungswerte werden
aus dem Puffer entfernt, und durch die ausgewählten neu gefundenen Verzögerungswerte
ersetzt (Schritt 439).
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde, wenn herausgefunden
wurde, dass der Puffer einigen freien Raum verfügbar hatte, aber nicht genug,
um alle neu gefundenen Verzögerungswerte unterzubringen (z.B. "JA"-Weg aus
Entscheidungsblock 409 heraus), Raum durch Entfernen von alten Verzögerungswerten
mit einer Qualität, die kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist, geschaffen.
Nach Speichern irgend einer Zahl von neu gefundenen Verzögerungswerten
in diesen neu geschaffenen Raum in dem Puffer wurden die verbleibenden neu gefundenen
Verzögerungen verworfen (Schritt 417) unter Annahme, dass den "alten"
Verzögerungswerten der Nutzen des Zweifels gegeben werden sollte. In alternativen
Ausführungsformen kann jedoch nach Speichern der neu gefundenen Verzögerungen
mit den größten Leistungswerten in den neu geschaffenen Raum (z.B. Schritt
415) ein weiterer Versuch unternommen werden, zusätzlichen Raum in
dem Puffer zu schaffen. Dieser weitere Versuch kann der Strategie folgen, die in
4C veranschaulicht wird, d.h. "Erzwingen", dass die
besten der verbleibenden neu gefundenen Verzögerungswerte "schlechteste" der
zuvor existierenden Menge von "alten" Verzögerungswerten ersetzen.
In der obigen Beschreibung wurde auf eine Zahl von vordefinierten
Konstanten verwiesen. Natürlich können geeignete Werte für diese
Konstanten von System zu System stark variieren. In einem WCDMA-System sind geeignete
Werte für diese Konstanten, ebenso wie empfohlene Werte, in der folgenden Tabelle
dargelegt:
Das oben beschriebene nicht-lineare Filtern der Mehrwegverzögerungsprofile
ist nützlich zum Unterhalten eines geeigneten Verzögerungsprofils zum
Konfigurieren eines RAKE-Empfängers, ebenso wie zum Bereitstellen von verbessertem
Leistungsverhalten der oben beschriebenen Zellenmaskierungstechnik, die in dem Zellensuchprozess
verwendet wird. Mit dieser nichtlinearen Filtertechnik ist die Größe der
verschiedenen Mehrwegsignalleistungen irrelevant. Außerdem ist es praktisch,
die nicht-lineare Filterstrategie in einer tragbaren Einrichtung zu verkörpern,
da sie von geringer Komplexität ist.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform
beschrieben. Die bevorzugte Ausführungsform ist lediglich veranschaulichend
und sollte auf keine Weise als beschränkend betrachtet werden. Der Bereich
der Erfindung ergibt sich durch die angefügten Ansprüche, an Stelle der
vorangehenden Beschreibung, und alle Variationen und Entsprechungen, die in den
Bereich der Ansprüche fallen, sind gedacht, darin eingeschlossen zu sein.
Anspruch[de]
Ein Verfahren zum Identifizieren einer Zeitschlitzgrenze einer unbekannten
Zelle in einem Telekommunikationssystem, das Verfahren umfassend die Schritte zum:
Korrelieren (201) eines empfangenen Signals mit einem bekannten Code über
einen Bereich von Verzögerungswerten für jeden von einem oder mehr Zeitschlitzen,
wobei der bekannte Code durch alle Zellen in dem Telekommunikationssystem verwendet
wird;
gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte zum:
Akkumulieren (202) von Korrelationswerten, die in jedem des einen oder
mehr Zeitschlitzen erhalten werden, nur für jeden der Verzögerungswerte,
die nicht mit einer bekannten Zelle in Verbindung stehen; und
Identifizieren (203) der Zeitschlitzgrenze durch Bestimmen, welcher der
Verzögerungswerte mit einem höchsten akkumulierten Korrelationswert in
Verbindung steht.Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:
Verwenden der Zeitschlitzgrenze, um eine Rahmengrenze zu identifizieren.Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend:
Verwenden der Rahmengrenze, um die unbekannte Zelle zu identifizieren.Das Verfahren nach Anspruch 1, umfassend:
Verwenden einer oder mehr gespeicherter überwachter Verzögerungsmengen
um zu bestimmen, welche Verzögerungswerte nicht mit einer bekannten Zelle in
Verbindung stehen.Das Verfahren nach Anspruch 4, umfassend:
Filtern der einen oder mehr gespeicherten überwachten Verzögerungsmengen
unter Verwendung von Verzögerungsinformation, die über eine Zeitperiode
erhalten wird.Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Filtern ein nicht-lineares
Filtern ist, das Information über die Größe von Mehrwegleistungen
nicht nutzt.Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei Filtern der einen oder mehr gespeicherten
überwachten Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation,
die über die Zeitperiode erhalten wird, umfasst:
für jeden Verzögerungswert in einer existierenden der überwachten
Verzögerungsmengen, Abstimmen (302) eines entsprechenden Qualitätsindikators,
um eine geringere Qualität anzuzeigen, falls der Verzögerungswert nicht
auch in einer neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten repräsentiert
ist;
für jeden Verzögerungswert in der existierenden einen der überwachten
Verzögerungsmengen, Abstimmen (303) des entsprechenden Qualitätsindikators,
um eine höhere Qualität anzuzeigen, falls der Verzögerungswert auch
in der neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten repräsentiert ist;
und
für jeden der Qualitätsindikatoren, falls der Qualitätsindikator
kleiner als ein erster Schwellwert ist, dann Entfernen (302) des entsprechenden
Verzögerungswertes aus der existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen.Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei Filtern der einen oder mehr gespeicherten
überwachten Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation,
die über die Zeitperiode erhalten wird, umfasst:
Addieren (304) einer oder mehr neu gefundener Verzögerungen zu der
existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen.Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei:
Abstimmen (302) eines entsprechenden Qualitätsindikators, um eine
geringere Qualität anzuzeigen, in Übereinstimmung mit
q(mon)i,j = q(mon)i,j –
c1
geschieht, wobei:
q
(mon)i,j
ein j-ter Qualitätsindikator entsprechend einer Zelle i in dem Telekommunikationssystem
ist;
i = 1, ..., Ncells;
Ncells eine Gesamtzahl von Zellen in dem Telekommunikationssystem ist;
j = 1, ..., NdelaysN^delays eine Gesamtzahl von Verzögerungswerten in der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen ist; und
c1 eine erste vorbestimmte Konstante ist; und
Abstimmen (303) des entsprechenden Qualitätsindikators, um eine höhere
Qualität anzuzeigen, in Übereinstimmung mit:
q(mon)i,j = q(mon)i,j + c2
geschieht, wobei c2 eine zweite vorbestimmte Konstante ist.Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei:
die erste Schwelle Null ist;
c1 in einem Bereich von 1 bis 2, einschließlich, ist; und
c2 in einem Bereich von 3 bis 4, einschließlich, ist.Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei Abstimmen des entsprechenden Qualitätsindikators,
um eine höhere Qualität anzuzeigen, ferner umfasst Begrenzen, wie groß
q
(mon)i,j
gestattet wird zu werden, derart, dass falls q
(mon)i,j
> &tgr;high, dann q
(mon)i,j
gleich &tgr;high gesetzt wird.Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei Abstimmen des entsprechenden Qualitätsindikators,
um eine höhere Qualität anzuzeigen, Verhindern umfasst, dass der entsprechende
Qualitätsindikator einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet.Das Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend:
Generieren einer Menge von neu gefundenen Verzögerungen; und
Bestimmen, dass es nicht genug Raum in einer existierenden einen von einer oder
mehr überwachten Verzögerungsmengen gibt, um zusätzlich alle Verzögerungen
in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen zu speichern, und als Reaktion
darauf Ersetzen von einem oder mehr Verzögerungswerten in der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen durch eine entsprechende Zahl
von Verzögerungswerten in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen.Das Verfahren nach Anspruch 13, umfassend:
als Reaktion auf eine Bestimmung, dass es nicht genug Raum in einer existierenden
einen von einer oder mehr überwachten Verzögerungsmengen gibt, um zusätzlich
alle Verzögerungen in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen zu speichern,
dann Raum in der existierenden einen von einer oder mehr überwachten Verzögerungsmengen
gemacht wird durch Entfernen aus der existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen
jener Verzögerungswerte mit einem entsprechenden Qualitätsindikator, der
kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist.Das Verfahren nach Anspruch 13, umfassend:
als Reaktion auf eine Bestimmung, dass es nicht genug Raum in einer existierenden
einen von einer oder mehr überwachten Verzögerungsmengen gibt, um zusätzlich
alle Verzögerungen in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen zu speichern,
dann Veranlassen, dass die besten neu gefundenen Verzögerungswerte die schlechtesten
alten Verzögerungswerte ersetzen.Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei die besten neu gefundenen Verzögerungswerte
jene mit Leistungswerten sind, die über einem Rauschbodenpegel um einen Faktor
eines vorbestimmten Betrages sind.Eine Vorrichtung zum Identifizieren einer Zeitschlitzgrenze einer unbekannten
Zelle in einem Telekommunikationssystem, die Vorrichtung umfassend:
Logik, die ein empfangenes Signal mit einem bekannten Code über einem Bereich
von Verzögerungswerten für jeden von einem oder mehr Zeitschlitzen korreliert
(201), wobei der bekannte Code durch alle Zellen in dem Telekommunikationssystem
verwendet wird;
gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung ferner umfasst:
Logik, die Korrelationswerte, die in jedem des einen oder mehr Zeitschlitzen erhalten
werden, nur für jeden der Verzögerungswerte akkumuliert (202), die nicht
mit einer bekannten Zelle in Verbindung stehen; und
Logik, die die Zeitschlitzgrenze durch Bestimmen identifiziert (203), welcher der
Verzögerungswerte mit einem höchsten akkumulierten Korrelationswert in
Verbindung steht.Die Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner umfassend:
Logik, die die Zeitschlitzgrenze verwendet, um eine Rahmengrenze zu identifizieren.Die Vorrichtung nach Anspruch 18, ferner umfassend:
Logik, die die Rahmengrenze verwendet, um die unbekannte Zelle zu identifizieren.Die Vorrichtung nach Anspruch 17, umfassend:
Logik, die eine oder mehr gespeicherte überwachte Verzögerungsmengen verwendet
um zu bestimmen, welche Verzögerungswerte mit einer bekannten Zelle nicht in
Verbindung stehen.Die Vorrichtung nach Anspruch 20, umfassend:
Logik, die die eine oder mehr gespeicherte überwachte Verzögerungsmengen
unter Verwendung von Verzögerungsinformation filtert, die über eine Zeitperiode
erhalten wird.Die Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Logik, die filtert, nicht-lineares
Filtern ohne Nutzung von Information über die Größe von Mehrwegleistungen
durchführt.Die Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Logik, die die eine oder
mehr gespeicherte überwachte Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation
filtert, die über die Zeitperiode erhalten wird, umfasst:
Logik, die, für jeden Verzögerungswert in einer existierenden der überwachten
Verzögerungsmengen, einen entsprechenden Qualitätsindikator abstimmt (302),
um eine geringere Qualität anzuzeigen, falls der Verzögerungswert
nicht auch in einer neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten repräsentiert
ist;
Logik, die, für jeden Verzögerungswert in der existierenden einen der
überwachten Verzögerungsmengen, den entsprechenden Qualitätsindikator
abstimmt (303), um eine höhere Qualität anzuzeigen, falls der
Verzögerungswert auch in der neu erhaltenen Menge von Verzögerungswerten
repräsentiert ist; und
Logik, die, für jeden der Qualitätsindikatoren, den entsprechenden Verzögerungswert
aus der existierenden einen der überwachten Verzögerungsmengen entfernt
(302), falls der Qualitätsindikator kleiner als ein erster Schwellwert
ist.Die Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Logik, die die eine oder
mehr gespeicherte überwachte Verzögerungsmengen unter Verwendung von Verzögerungsinformation
filtert, die über die Zeitperiode erhalten wird, umfasst:
Logik, die eine oder mehr neu gefundene Verzögerungen zu der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen hinzufügt.Die Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei:
die Logik, die einen entsprechenden Qualitätsindikator abstimmt (302), um eine
geringere Qualität anzuzeigen, in Übereinstimmung mit
q(mon)i,j = q(mon)i,j –
c1
arbeitet, wobei:
q
(mon)i,j
ein j-ter Qualitätsindikator entsprechend einer Zelle i in dem Telekommunikationssystem
ist;
i = 1, ..., Ncells;
Ncells eine Gesamtzahl von Zellen in dem Telekommunikationssystem ist;
j = 1, ..., NdelaysN^delays eine Gesamtzahl von Verzögerungswerten in der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen ist; und
c1 eine erste vorbestimmte Konstante ist; und
die Logik, die den entsprechenden Qualitätsindikator abstimmt (303),
um eine höhere Qualität anzuzeigen, in Übereinstimmung mit:
q(mon)i,j = q(mon)i,j +c2
arbeitet, wobei c2 eine zweite vorbestimmte Konstante ist.Die Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei:
die erste Schwelle Null ist;
c1 in einem Bereich von 1 bis 2, einschließlich, ist; und
c2 in einem Bereich von 3 bis 4, einschließlich, ist.Die Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Logik, die den entsprechenden
Qualitätsindikator abstimmt, um eine höhere Qualität anzuzeigen,
ferner umfasst eine Logik, die begrenzt, wie groß q
(mon)i,j
gestattet wird zu werden, derart, dass falls q
(mon)i,j
> &tgr;high, dann q
(mon)i,j
gleich &tgr;high gesetzt wird.Die Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Logik, die den entsprechenden
Qualitätsindikator abstimmt, um eine höhere Qualität anzuzeigen,
Logik umfasst, die verhindert, dass der entsprechende Qualitätsindikator einen
vordefinierten Maximalwert überschreitet.Die Vorrichtung nach Anspruch 23, ferner umfassend:
Logik, die eine Menge von neu gefundenen Verzögerungen generiert; und
Logik, die bestimmt, dass es nicht genug Raum in einer existierenden einen von einer
oder mehr überwachten Verzögerungsmengen gibt, um zusätzlich alle
Verzögerungen in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen zu speichern,
und als Reaktion darauf einen oder mehr Verzögerungswerte in der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen durch eine entsprechende Zahl
von Verzögerungswerten in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen ersetzt.Die Vorrichtung nach Anspruch 29, umfassend:
Logik, die als Reaktion auf eine Bestimmung, dass es nicht genug Raum in einer existierenden
einen von einer oder mehr überwachten Verzögerungsmengen
gibt, um alle Verzögerungen in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen
zusätzlich zu speichern, Raum in der existierenden einen von einer oder mehr
überwachten Verzögerungsmengen macht durch Entfernen aus der existierenden
einen der überwachten Verzögerungsmengen jener Verzögerungswerte
mit einem entsprechenden Qualitätsindikator, der kleiner als ein vorbestimmter
Betrag ist.Die Vorrichtung nach Anspruch 29, umfassend:
Logik, die als Reaktion auf eine Bestimmung, dass es nicht genug Raum in einer existierenden
einen von einer oder mehr überwachten Verzögerungsmengen gibt, um zusätzlich
alle Verzögerungen in der Menge von neu gefundenen Verzögerungen zu speichern,
veranlasst, dass die besten neu gefundenen Verzögerungswerte die schlechtesten
alten Verzögerungswerte ersetzen.Die Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die besten neu gefundenen Verzögerungswerte
jene mit Leistungswerten sind, die über einem Rauschbodenpegel um einen Faktor
eines vorbestimmte Betrages sind.Ein computerlesbares Speichermedium, das darin eine oder mehr Programminstruktionen
gespeichert hat zum Veranlassen eines Prozessors, eine Zeitschlitzgrenze einer unbekannten
Zelle in einem Telekommunikationssystem zu identifizieren, durch Durchführung
von:
Korrelieren eines empfangenen Signals mit einem bekannten Code über einem Bereich
von Verzögerungswerten für jeden von einem oder mehr Zeitschlitzen, wobei
der bekannte Code durch alle Zellen in dem Telekommunikationssystem verwendet wird;
nur für jeden der Verzögerungswerte, die nicht mit einer bekannten Zelle
in Verbindung stehen, Akkumulieren von Korrelationswerten, die in jedem des einen
oder mehr Zeitschlitzen erhalten werden; und
Identifizieren der Zeitschlitzgrenze durch Bestimmen, welcher der Verzögerungswerte
mit einem höchsten akkumulierten Korrelationswert in Verbindung steht.