DE60023498T2

DE60023498T2 - Verfahren und vorrichtung zur verwaltung von zugewiesenen fingern

Info

Publication number: DE60023498T2
Application number: DE60023498T
Authority: DE
Inventors: Luis Aldaz; Dan Hsia
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-12-16
Also published as: DE60023498D1; EP1190499B1; CN1357177A; KR20010102193A; WO2001045277A3; CN100414847C; JP2003517240A; WO2001045277A2; EP1190499A2; KR100817631B1; JP4756157B2

Description

Technisches Umfeld
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Gebiet der drahtlosen Kommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Beschreibung auf ein Gerät und ein Verfahren zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern in einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung durch Verwendung eines Fingersperrmechanismus. Die vorliegende Beschreibung erörtert die Verwaltung von zugewiesenen Fingern in der drahtlosen Telekommunikation unter Verwendung eines Fingersperrmechanismus.
Hintergrund zum Stand der Technik
Drahtlose Telefonie, zum Beispiel die Benutzung von Mobiltelefonen, ist heutzutage eine weit verbreitete Art der Kommunikation. Kommunikationssysteme mit variabler Datenrate, wie beispielsweise Code Division Multiple Access (CDMA) Spreizspektrumsysteme, befinden sich unter den am häufigsten eingesetzten Drahtlostechnologien. Einzelheiten zu herkömmlichen CDMA-Standards bietet der Industriestandard (IS-95). Wegen wachsender Nachfrage und begrenzter Ressourcen für dieses Kommunikationsmedium entsteht ein Bedarf, die Kapazität, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit von Vorrichtungen und Verfahren für die drahtlose Kommunikation zu verbessern.
Bezug nehmend auf 1A wird eine Darstellung einer Mehrwegesignalausbreitung zwischen einer herkömmlichen Basisstation und einem Mobiltelefon gezeigt. Eine herkömmliche Basisstation 104 überträgt ein Signal an eine Mobileinheit 102, z.B. ein Mobiltelefon. Üblicherweise enthält das Signal Pilotinformationen, die die Basisstation identifizieren, sowie Dateninformationen, wie beispielsweise Sprachinhalt. Ein Signal, das ohne Störung direkt zur Mobileinheit 102 übertragen werden kann, wie das erste Signal 106a, ergibt das stärkste Signal. In Anbetracht der Leistungsbeschränkungen, mit denen die Basisstation 104 das Signal übertragen kann, und des Rauschens, das ein Signal aufnehmen kann, entsteht jedoch die Notwendigkeit, die Leistung und den Störabstand des an der Mobileinheit erfassten Signals zu verbessern.
Herkömmliche Verfahren kombinieren übertragene Signale, die unterschied liche Wege zur Mobileinheit 102 zurückgelegt haben. Die mehrfachen Wege ergeben sich aufgrund natürlicher und künstlicher Hindernisse, wie beispielsweise Gebäude 108, Hügel 110 und Oberfläche 112, die das Ausgangssignal ablenken. Aufgrund der Wege, die diese anderen Signale zurücklegen, entsteht eine spezifische Zeitverzögerung und Leistungsverschlechterung in den synchronisations- und rauschanfälligen Daten, die von der Basisstation 104 zur Mobileinheit 102 übertragen werden. Um der Mobileinheit das stärkste mögliche Signal zuzuführen, können zwei oder mehrere der Signale von diesen mehrfachen Wegen, z.B. Weg 106a–106d, kombiniert werden.
Die Verfälschung eines übertragenen Signals lässt sich in zwei allgemeine Kategorien unterteilen: eine sich langsam verändernde Kanalbeeinträchtigung (engl.: „slowly-varying channel impairment") und eine Schwankung des schnellen Schwundes („Fast Fading"-Schwankung). Eine sich langsam verändernde Kanalbeeinträchtigung entsteht durch Faktoren wie „Log-Normal Fading" oder eine durch Bewegung oder Blockierung von Objekten verursachte Schattierung (engl.: „Shadowing"), wie in 1A nach dem Stand der Technik gezeigt, oder durch langsamen Schwund („Slow Fading"). Langsamere Schwankungen, z.B. im Sub-Hz-Bereich, bestimmen in der Tat die „Verfügbarkeit" des Kanals. Im Gegensatz dazu werden die Einzelheiten der empfangenen Wellenstruktur und die Zusammenhänge von Fehlern innerhalb einer Nachricht nur durch die „Fast Fading"-Schwankung beeinträchtigt. Empfangsstörungen bei einem Signal können durch sich bewegende Objekte verursacht werden, die das Signal vorübergehend blockieren, wie beispielsweise ein sich bewegendes Objekt 113, welches das Signal 106b in 1A nach dem Stand der Technik stört. Basierend auf den charakteristischen Unterschieden dieser Signale entsteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Erfassung eines Signals, bei dem die an der Empfangseinheit festzustellenden nachteiligen Eigenschaften von „Fast Fading"- oder „Short Fading"-Schwankungen vermieden werden.
Bezug nehmend nun auf 1B nach dem Stand der Technik wird ein Diagramm der Signalstärke zweier herkömmlicher Mehrwegesignale in Abhängigkeit von der Zeit gezeigt. Diese Kurven werden dargestellt, um zu veranschaulichen, wie ein herkömmlicher Demodulationsfinger auf schwindende Signale reagieren würde. Die Diagramme 100b und 101b veranschaulichen einige Schwächen des herkömmlichen Verfahrens zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern. Diese Schwächen werden in einer nachfolgenden 1C nach dem Stand der Technik noch eingehender beschrieben. Die Diagramme 100b und 101b haben eine Abszisse 122 der Zeit und eine Koordinate 120 der Sig nalstärke, z.B. den Störabstand. Der Störabstand kann eine empfangene Pilotenergie pro Chip, E_c, geteilt durch eine insgesamt empfangene Spektraldichte (Rauschen und Signal), I_o, sein, somit ein Ec/Io-Verhältnis ergebend.
Ein drittes Mehrwegesignal 106c im Diagramm 100b und ein zweites Mehrwegesignal 106b im Diagramm 101b werden als von der Mobileinheit 102 empfangene exemplarische Mehrwegesignale gezeigt. Ein drittes Mehrwegesignal 106c überschreitet frühzeitig den Schwellenwert 126, z.B. wo sich wie gezeigt eine durchgehende Linie in eine gestrichelte Linie verändert. Zum Zeitpunkt 122a verfehlt es das Mehrwegesignal 106c, den Schwellenwert 126 zu erreichen. Kurz nach dem Zeitpunkt 122a erlangt das dritte Mehrwegesignal 106c seinen Signalstärkewert wieder und überschreitet den Schwellenwert 126.
Im Gegensatz dazu erreicht das zweite Mehrwegesignal 106b, dargestellt im Diagramm 101b, den Schwellenwert 126 erst nach dem Zeitpunkt 122b. Selbst dann fällt das zweite Mehrwegesignal 106b kurz darauf, zum Zeitpunkt 122c, unter den Schwellenwert 126. Beide Signale 106b und 106c zeigen eine „Fast Fading"-Schwankung, die im Fall des Signals 106b durch ein störendes Objekt 113 verursacht wird, wie in 1A nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Zuweisung des zweiten Mehrwegesignals 106b würde aufgehoben werden 123, wenn seine Signalstärke unter den Schwellenwert 126 fällt, und das zweite Mehrwegesignal 106b würde erneut zugewiesen werden 124, wenn es wieder über den Schwellenwert ansteigt. Diesen Umstand des fortlaufenden Zuweisens, Aufhebens der Zuweisung und erneuten Zuweisens bei einer hohen Frequenz kennt man als „Thrashing" (Verschwendung). Diese Leistungen der Signale 106b und 106c werden in einem nachfolgenden Ablaufdiagramm beschrieben.
Bezug nehmend nun auf 1C wird ein Ablaufdiagramm eines herkömmlichen für die Implementierung von Fingern in einer Kommunikationseinrichtung benutzten Verfahrens gezeigt. Das Ablaufdiagramm 100c beginnt mit Schritt 1002. In Schritt 1002 ermittelt eine Abfrage, ob es ein zugewiesenes Signal verfehlt, einen Schwellenwert zum Kombinieren zu erreichen. Falls ein zugewiesenes Signal den einzelnen Schwellenwert nicht erreicht, dann endet das Ablaufdiagramm 100c. Falls das zugewiesene Signal den Schwellenwert erreicht, dann endet das Ablaufdiagramm 100c. In Schritt 1004 wird die Fingerzuweisung sofort aufgehoben, z.B. weil sie den Schwellenwert nicht erreicht hat. Nach Schritt 1004 fährt das Ablaufdiagramm mit Schritt 1006 fort. In Schritt 1006 wartet die Kommunikationseinrichtung darauf, dass der Sucher einen neuen Finger zuweist.
1C nach dem Stand der Technik stellt verschiedene mit der Verwal tung von zugewiesenen Fingern verbundene Probleme dar. Das erste Problem hat mit Thrashing zu tun. Das zweite Problem bezieht sich auf unnötige Latenzzeit. In Schritt 1002 ist das einzige Kriterium, mit dem Finger zugewiesen werden, ein einzelner Schwellenwert zum Kombinieren des Signals. Dieser einzelne Schwellenwert ist in 1B nach dem Stand der Technik als Schwellenwert 126 dargestellt. Indem man nur einen einzelnen Schwellenwert benutzt, wird die Zuweisung des Mehrwegesignals 106c durch den Schritt 1004 unmittelbar aufgehoben, sobald es den Schwellenwert 126, z.B. zum Zeitpunkt 122a, nicht erreicht. Aufgrund dieser Beschränkung muss einer der Demodulationsfinger nun warten, bis der Sucher ein neues zuzuweisendes Mehrwegesignal ermittelt hat, z.B. durch den Schritt 1006. Diese Latenzzeit wird als die Verzögerung 128 zwischen dem Zeitpunkt 122a und 122b gezeigt, wobei die Zuweisung des dritten Piloten 106c aufgehoben und ein zweites Mehrwegesignal 106b zugewiesen wird.
Diese durch eine Neuzuweisung verursachte Latenzzeit erscheint in dem in 1B nach dem Stand der Technik dargestellten Fall unnötig. Das liegt daran, dass der dritte Mehrweg 106c kurz nach der Zuweisungsaufhebung zum Zeitpunkt 122a wieder zu einem zufrieden stellenden Störabstandspegel zurückkehrt, was beispielsweise ein typisches Leistungsmerkmal für ein „Short Fade"-Leistungsverhalten ist. Im Gegensatz dazu erscheint das zweite Mehrwegesignal 106b, das das dritte Mehrwegesignal 106c ersetzt, als ein untergeordneter Kandidat, weil es den Schwellenwert im Zeitablauf häufiger nicht erreicht. Die Latenzzeit kann eine nachteilige Auswirkung auf die Qualität des Signals haben, das einem Benutzer von der Mobileinheit 102 präsentiert wird, insbesondere, wenn sie häufig oder unnötigerweise auftritt. Somit entsteht ein Bedarf, das durch häufige oder unnötige Veränderungen in der Fingerzuweisung verursachte Problem der Latenzzeit zu vermeiden.
In einem anderen Szenario, wenn keine anderen Mehrwegesignale für eine Demodulation verfügbar sind und ein Demodulationsfinger verfügbar ist, kann die Zuweisung des zweiten Mehrwegesignals 106b zum gegebenen Demodulationsfinger basierend auf seinem Leistungsverhalten ständig vorgenommen und wieder aufgehoben werden. Das heißt, das zweite Mehrwegesignal 106b kreuzt häufig den Schwellenwert und veranlasst die Kommunikationseinrichtung dadurch dazu, die Zuweisung eines Mehrwegesignals zu einem Demodulationsfinger, der keine anderen angemessenen Mehrwegesignale hat, häufig vorzunehmen, aufzuheben und erneut vorzunehmen. Dieses Phänomen der häufigen Zuweisung und Zuweisungsaufhebung bezeichnet man als „Thrashing". Leider verbraucht das Thrashing eine beträchtliche Menge an Systemressourcen, wie beispielsweise CPU-Arbeits vorgänge, indem fortwährend Aufgaben wie Zuweisung und Zuweisungsaufhebung ausgeführt werden. Darüber hinaus kann das Thrashing die Qualität des Ausgangssignals von der Mobileinheit 102 verschlechtern. Das liegt daran, dass die häufigen Änderungen der Fingerzuweisung und die damit verbundenen Latenzzeiteffekte eine wahrnehmbare Verschlechterung in dem zusammengesetzten Signal verursachen können, das einem Benutzer von der Kommunikationseinrichtung bereitgestellt wird. Folglich entsteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern, das die Probleme des Thrashing und der damit verbundenen Nebeneffekte vermeidet.
Zusammenfassend werden ein Gerät und ein Verfahren benötigt, um die Kapazität, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit der digitalen Kommunikation zu verbessern. Insbesondere entsteht ein Bedarf, die Leistung und den Störabstand des an der Mobileinheit erfassten Signals zu verbessern. Das heißt, es entsteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Erfassung eines Signals, bei dem die nachteiligen Eigenschaften der an der empfangenden Einheit anzutreffenden „Fast Fading"-Schwankungen vermieden werden. Speziell entsteht ein Bedarf, das Problem der durch häufige oder unnötige Änderungen der Fingerzuweisung verursachten Latenzzeit zu vermeiden. Schließlich entsteht ein Bedarf nach einem Verfahren für die Verwaltung zugewiesener Finger, welches das Problem des Thrashing vermeidet.
Die vorliegende Beschreibung erörtert ein Verfahren und Gerät zur Verbesserung der Kapazität, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit der digitalen Kommunikation. Genauer gesagt schafft die vorliegende Beschreibung ein Verfahren, das die Leistung und den Störabstand des an der Mobileinheit empfangenen Signals verbessert. Die vorliegende Beschreibung schafft ein Verfahren zur Erfassung eines Signals, bei dem die nachteiligen Eigenschaften der an der empfangenden Einheit anzutreffenden „Fast Fading"-Schwankungen vermieden werden. Insbesondere vermeidet die vorliegende Veröffentlichung das Problem der durch häufige oder unnötige Änderungen der Fingerzuweisung verursachten Latenzzeit. Schließlich implementiert die vorliegende Beschreibung das zuvor genannte Verfahren ohne die nachteiligen Effekte des Thrashing.
Es ist zu beachten, dass in der US-amerikanischen Patentschrift 5.754.583 eine Kommunikationseinrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung eines Fingersperrzustands beschrieben werden. Die Kommunikationseinrichtung enthält eine Vielzahl von Empfängerfingern zum Empfangen eines Spreizspektrumkommunikationssignals. Jeder Empfängerfinger enthält eine Schaltung zur Anzeige der Funksignalstärke (engl.: Radio Signal Strength Indication, RSSI). Die RSSI-Schaltung enthält einen Filter zur Filterung eines Pilotabtastsignals und zur Erzeugung eines gefilterten Signals. Ein Komparator erzeugt eine Sperranzeige, wenn das gefilterte Signal den Sperrschwellenwert überschreitet. Ein Kombinator kombiniert das Verkehrssignal von jedem Empfängerfinger in Reaktion auf die Sperranzeige jedes Fingers. Der Freigabeschwellenwert für den Finger wird auf einen Pegel oberhalb des Rauschmaßes des Empfängerfingers reduziert, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Finger während des Fadings freigegeben wird. In der US-amerikanischen Patentschrift 5.490.165 wird ein ähnliches Fingerempfängersystem mit einer Sperrfunktion beschrieben, das mit einer Hysterese mit zwei Schwellenwerten entworfen wurde.
Ein Verfahren und Gerät zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern in der digitalen Kommunikation werden in Anspruch 1 und Anspruch 11 definiert.
In einer Ausführungsform zitiert die vorliegende Beschreibung ein Verfahren zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern in CDMA-Telekommuniationssystemen (Code Division Multiple Access) unter Verwendung eines Fingersperralgorithmus. Das Verfahren beinhaltet eine Reihe von Schritten, einschließlich eines ersten Schritts des Empfangens einer Fingerzuweisung von einem Sucherteil einer Kommunikationseinrichtung. Im nächsten Schritt wird die Signalstärke der Fingerzuweisung ermittelt und gefiltert. Anschließend wird eine Zeitperiode bestimmt, über die die Signalstärke besteht. Die Fingerzuweisung kann dann mit einem oder mehreren Signalstärkeschwellenwerten und einem Zeitschwellenwert verglichen werden. Im nächsten Schritt wird die Fingerzuweisung für einen Kombinationsvorgang auswertet, der darauf basiert, welchen der zuvor genannten Schwellenwerte er erreicht.
Insbesondere die letzten beiden Schritte des Vergleichens und Auswertens der Fingerzuweisung beinhalten verschiedene zusätzliche Schritte. Die Fingerzuweisung wird für das Kombinieren aktiviert, falls es sich um eine erneute Fingerzuweisung handelt, oder falls ein „Kombinations"-Signalstärkeschwellenwert weiterhin erreicht wird.
Alternativ wird die Fingerzuweisung nicht für das Kombinieren aktiviert, wobei die Zuweisung jedoch auch nicht aufgehoben wird, (z.B. ein gesperrter Zustand), falls nicht der „Kombinations"-Signalstärkeschwellenwert sondern einen „Sperr"-Signalstärkeschwellenwert erreicht wird, ohne dass ein „Zeit"-Schwellenwert überschritten wird. Schließlich wird die Steuerung der Fingerzuweisung an den Sucher zurückgegeben, falls die Fingerzuweisung den Sperrsignalstärkeschwellenwert oder den Zeitschwellenwert nicht erreicht. Durch Verwendung mehrerer Schwellenwerte und durch Verwendung eines Zeitschwellenwerts schafft die vorliegende Beschreibung ein Verfahren zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern, das Thrashing und Latenzzeiteffekte durch unnötiges Umschalten vermeidet. Speziell die mehreren Signalstärkeschwellenwerte und der Zeitschwellenwert schaffen im Wesentlichen einen Puffer für Signalstärke und Zeit, um kurzzeitig nachlassende Signale zu berücksichtigen, die schnell ihre Signalstärke wiedererlangen können. Somit dämpft der Puffer im Wesentlichen ein andernfalls überreagierendes konventionelles System.
In einer anderen Ausführungsform zitiert die vorliegende Beschreibung eine Kommunikationseinrichtung, einschließlich eines Transceivers, eines Prozessors und eines computerlesbaren Speichers, die alle miteinander gekoppelt sind. Der Speicherteil der Kommunikationseinrichtung enthält Daten und Programmanweisungen, die, wenn über den Prozessor ausgeführt, das zuvor erwähnte Verfahren zur Verwaltung von zugewiesenen Fingern in einer Kommunikationseinrichtung realisieren.
Diese und andere in der vorliegenden Beschreibung erörterten Aufgaben und Vorteile werden für den Fachkundigen offensichtlich werden, nachdem er die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen gelesen hat, die in den verschiedenen Zeichnungsfiguren veranschaulicht sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die begleitenden Zeichnungen, die in diese Spezifikation einbezogen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erläutern. Die Zeichnungen, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, sind nur dort, wo dies speziell erwähnt wird, als maßstabsgerecht zu verstehen.
1A nach dem Stand der Technik zeigt eine Veranschaulichung der Mehrwegesignalausbreitung zwischen einer herkömmlichen Basisstation und einer herkömmlichen Mobileinheit.
1B nach dem Stand der Technik zeigt ein Diagramm der Signalstärke zweier herkömmlicher Mehrwegesignalstärken in Abhängigkeit von der Zeit.
1C nach dem Stand der Technik zeigt ein Ablaufdiagramm eines herkömmlichen für die Implementierung von Fingern in einer Kommunikationseinrichtung verwendeten Prozesses.
2 zeigt ein Blockdiagramm der bei einer Fingerzuweisung in einer Kommunikationseinrichtung ausgeführten Verwaltungsfunktionen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer zur Fingersperrverwaltung von zugewiesenen Fingern verwendeten Kommunikationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Diagramm des Leistungsverhaltens eines zugewiesenen Fingers in Abhängigkeit von der Zeit im Vergleich mit mehreren Leistungsschwellenwerten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5A zeigt ein Statusdiagramm von Fingersperrzuständen, in das sich eine Fingerzuweisung kategorisieren lässt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5B zeigt ein Statusdiagramm von Zeitsteuerungszuständen, in das sich eine Fingerzuweisung kategorisieren lässt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5C zeigt ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Implementierung der Statusdiagramme für Fingersperrzustände und für Zeitsteuerungszustände in einer Kommunikationseinrichtung, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines zur Fingersperrverwaltung von zugewiesenen Fingern in einer Kommunikationseinrichtung verwendeten Prozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beste Betriebsart
Es wird nun detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass sie die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränken sollen. Die Erfindung soll im Gegenteil Alternativen, Abwandlungen und Entsprechungen abdecken, die alle in den durch die angefügten Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung fallen. Darüber hinaus werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein genaues Verständnis für die vorliegende Erfindung zu schaffen. Für den Fachkundigen wird es allerdings offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifi schen Details betrieben werden kann. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Verfahren, Vorgehensweisen, Komponenten und Schaltungen nicht ausführlich beschrieben, um die Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verdecken.
Einige Teile der folgenden ausführlichen Beschreibungen, z.B. die Prozesse, werden in Form von Verfahren, Logikblöcken, Verarbeitung und anderen symbolischen Darstellungen von Vorgängen mit Datenbits innerhalb eines Computers oder digitalen Systemspeichers oder mit Signalen innerhalb einer Kommunikationseinrichtung dargestellt. Diese Beschreibungen und Darstellungen sind die Mittel, die von den Fachkundigen in der digitalen Kommunikationstechnik benutzt werden, um die Substanz ihrer Arbeit anderen Fachkundigen auf effizienteste Weise zu vermitteln. Ein Verfahren, Logikblock, Prozess usw. wird hier, und im Allgemeinen, als eine in sich folgerichtige Abfolge von Schritten oder Anweisungen verstanden, die zu einem gewünschten Ergebnis führt. Es sind solche Schritte, die physikalische Manipulationen physikalischer Größen erfordern. Normalerweise, obwohl nicht notwendigerweise, nehmen diese physikalischen Manipulationen die Form elektrischer oder magnetischer Signale an, die in einer Kommunikationseinrichtung oder einem Prozessor gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und anderweitig gehandhabt werden können. Bezüglich der vorliegenden Erfindung werden diese Signale aus Gründen der Einfachheit, und Bezug nehmend auf üblichen Gebrauch, als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Ausdrücke, Zahlen oder dergleichen bezeichnet.
Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass alle diese Ausdrücke als verweisende physikalische Manipulationen und Größen zu interpretieren und lediglich praktische Kennzeichnungen sind, die im Hinblick auf in diesem Bereich allgemein verwendete Ausdrücke weiter interpretiert werden müssen. Soweit nicht anders angegeben und aus den folgenden Erörterungen offensichtlich, versteht es sich, dass sich in Erörterungen der vorliegenden Erfindung Ausdrücke wie „Empfangen", „Bestimmen", „Aktivieren", Verhindern" Ermöglichen" Demodulieren" Durchführen" Kategorisieren" Auswerten" oder dergleichen durchweg auf die Maßnahme und die Prozesse einer Kommunikationseinrichtung oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung beziehen, die Daten handhabt und umwandelt. Die Daten werden als physikalische (elektronische) Größen innerhalb der Komponenten der Kommunikationseinrichtung dargestellt und in andere Daten umgewandelt, die auf ähnliche Weise als physikalische Größen innerhalb der Komponenten der Kommunikationseinrichtung oder anderen derartigen Informationsspeicher-, -übertragungs- oder -anzeigevorrichtungen dargestellt werden.
Bezug nehmend nun auf 2 ist ein Blockdiagramm der bei einer Fingerzuweisung in einer Kommunikationseinrichtung durchgeführten Verwaltungsfunktionen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Blockdiagramm 200 empfängt ein Signal 240, das von einer anderen Vorrichtung, z.B. der Basisstation 104, übertragen wurde. Der SMC-Block 242 (Set Maintenance Central-Verarbeitungseinheit-Software) liefert Funktionen, wie beispielsweise Kanalschätzungs- und Sucherfunktionen, um Mehrwegesignale aus dem PN-Raum im geeigneten Band für die Kommunikationseinrichtung aufzuspüren und zuzuweisen. Der SMC-Block 242 funktioniert auf die allgemein bekannte Weise.
Der Demodulationsblock 243 ist mit dem SMC-Block 242 gekoppelt. Der Demodulationsblock 243 führt die Funktion des Demodulierens von Mehrwegesignalen unter Verwendung mehrerer Demodulationsfinger aus. Die Anzahl der benutzten Finger kann in Abhängigkeit von der speziellen Anzahl der Finger für ein bestimmtes Anwendungsziel und seine verfügbaren Ressourcen stark schwanken.
Der Kanalschätzungsblock (CHEST) 244 ist mit einem Demodulationsblock 243 gekoppelt. Der CHEST-Block 244 liefert eine Signalstärkeanzeige einer Fingerzuweisung. In einer Ausführungsform ist der CHEST-Block 244 eine neue Funktion, die von der vom SMC-Block 242 vorgenommenen Kanalschätzfunktion getrennt ist. In der vorliegenden Ausführungsform führt der CHEST-Block 244 eine bestimmte Kanalschätzung und einen etwas verfeinerten und präziseren Filtervorgang für ein gegebenes Mehrwegesignal des zugewiesenen Fingers durch. Der CHEST-Block 244 bestimmt das E_c/I_o Verhältnis (z.B. empfangene Pilotenergie pro Chip, E_c, geteilt durch die insgesamt empfangene Spektraldichte, I_o) und liefert es, oder eine Fingerqualitätsanzeige (FQI) als Ausgabedaten 245 an den nächsten Block. In einer anderen Ausführungsform kann der CHEST-Block 244 die im SMC-Block 242 durchgeführten Kanalschätzdaten verwenden und einfach einen zusätzlichen Filtervorgang für diese Daten durchführen. Kanalschätzer enthalten dem Fachkundigen wohl bekannte Funktionen zur Durchführung von Signalstärkeberechnungen. Beispielsweise führt der CHEST-Block Funktionen wie eine Quadratur-Entspreizung, eine „Sum-and-Dump"-Funktion (Summierung und Anzeige) und eine IIR-Filterfunktion (Infinite Impulse Response) durch. Angesichts seiner Leistungsziele und verfügbaren Ressourcen kann der IIR-Filter geeignete, für eine spezielle Anwendung bestimmte Koeffizienten haben, z.B. „Forgetting"-Faktoren.
Der Fingersperrblock 246 ist mit dem Demodulationsblock 243 gekoppelt, der die FQI-Daten 245 empfängt. Der Fingersperrblock 246 führt eine Logikfunktion durch, die die vom CHEST-Block 244 empfangenen E_c/I_o-Daten 245 und/oder vom Zeitgeberblock 249 empfangenen Zeitgeberdaten 251 interpretiert. Der Fingersperrblock wertet die Signalstärkedaten 245 und die Zeitgeberdaten 251 anhand geeigneter Signalstärkeschwellenwerte und/oder Zeitschwellenwerte aus, um festzulegen, ob die Zuweisung des Mehrwegesignals aufgehoben, das Mehrwegesignal gesperrt oder anschließend kombiniert werden soll. Einzelheiten zu Quantität, Art und Größen der Schwellenwerte werden in nachfolgenden Figuren ausführlicher beschrieben. Der Fingersperrblock 246 liefert einen Fingerkombinieranzeige (FCI)-Ausgabedatenwert 247 zum nächsten Block, mit dem er gekoppelt ist, z.B. dem Kombinatorblock 248.
Sofern durch die FCI-Daten 247 vom Fingersperrblock 246 angewiesen, kombiniert der Kombinatorblock 248 Mehrwegesignale, die von den zugewiesenen Fingern demoduliert wurden. Wenn die FCI-Daten anzeigen, dass das von einer Fingerzuweisung demodulierte Mehrwegesignal nicht kombiniert werden soll, dann wird es vom Kombinatorblock 248 nicht kombiniert. Wenn alternativ dazu FCI-Daten vom Fingersperrblock 246 anzeigen, dass das von einer Fingerzuweisung demodulierte Mehrwegesignal kombiniert werden soll, dann wird es vom Kombinatorblock 248 kombiniert. Der Kombinatorblock 248 liefert eine zusammengesetzte Signalausgabe 250, die durch nachfolgende, nicht dargestellte, aber dem Fachkundigen bekannte Funktionsblöcke decodiert wird.
Indem ein CHEST-Block 244 benutzt wird, um präzisere Daten über die Signalstärke bereitzustellen, und indem eine durch den Fingersperrblock 246 und den Zeitgeberblock 249 implementierte Logik und mehrere Schwellenwerte benutzt werden, schafft die vorliegende Erfindung einen präzisen und effizienten Puffer, um zugewiesene Finger während eines kurzzeitigen Fadings zu halten. Im Gegensatz dazu würden Fingerzuweisungen nach dem Stand der Technik während eines kurzzeitigen Fadings fallen gelassen und erneut zugewiesen, wenn sie sich wieder erholt haben, was den unerwünschten Effekt des Thrashing verursacht.
Bezug nehmend nun auf 3 ist ein Blockdiagramm einer zur Fingersperrverwaltung von zugewiesenen Fingern benutzten Kommunikationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Kommunikationseinrichtung 300, z.B. eine Mobil- oder Basiseinheit, umfasst zwei allgemeine Abschnitte: Firmware/Software 310 und spezielle Hardware 320. Der Firmware/Software-Abschnitt 310 beinhaltet einen Prozessor 314 und einen Speicher 316, die über einen Bus 302 miteinander gekoppelt sind. Der Firmware/Software-Abschnitt 310 kann eine Universalvorrichtung oder eine spezielle DSP-Vorrichtung (Digital Signal Processing) sein. Alternativ können die vom Firmware/Software-Abschnitt 310 ausgeführten Funktionen mittels einer speziellen Zustandsmaschine implementiert werden.
Der Hardwareabschnitt 320 in 3 umfasst eine Antenne 303, einen Transceiver 304 und einen Rake-Receiver 326. Der Hardwareabschnitt 320 ist mit dem Firmware/Software-Teil 310 der Kommunikationseinrichtung 310 gekoppelt, um die Rohdaten zu liefern, mit denen der Firmware/Software-Abschnitt digital weiter arbeiten kann. Die Antenne 303 ist mit dem Transceiver 304 gekoppelt, der wiederum mit dem Rake-Receiver 326 gekoppelt ist.
Ein Bus 302 schafft eine exemplarische Kopplungskonfiguration von Vorrichtungen im Kommunikationssystem 300. Zur Verdeutlichung wird der Bus 302 als eine einzelne Busleitung dargestellt. Fachkundige werden es zu schätzen wissen, dass der Bus 302 Untergruppen spezieller Datenleitungen und/oder Steuerleitungen für die Kommunikation von Befehlen und Daten zwischen geeigneten Vorrichtungen enthält. Ferner werden es Fachkundige zu schätzen wissen, dass der Bus 302 zahlreiche Schnittstellen (Gateways), Durchschaltungen und Übersetzer enthalten kann, wie für eine gegebene Anwendung geeignet.
Die vorliegende Ausführungsform aus 3 zeigt, dass der Rake-Receiver 326 drei Finger umfasst, z.B. Finger 1 321, Finger 2 322 und Finger 3 323. Die vorliegende Erfindung eignet sich jedoch gut für jede Anzahl von Fingern im Rake-Receiver 326. Jeder Finger 321–323 ist mit dem Transceiver 304 gekoppelt, so dass er sein entsprechendes Mehrwegesignal unabhängig identifizieren und demodulieren kann. Durch Benutzung einer Kombination aus Hardware 320 und Firmware 310 schafft die vorliegende Erfindung eine effiziente und flexible Verwaltung von Fingerzuweisungen für Mehrwegesignale, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Transceiver 304, Prozessor 314 und Speicher 316 aus 3 führen in einer Ausführungsform Funktionen des SMC-Blocks 242 aus 2 aus. Auf ähnliche Weise können vom Demodulationsblock 243, Kanalschätzungsblock 244, Fingersperrblock 246, Zeitgeberblock 249 und Kombinatorblock 248 aus 2 ausgeführte Funktionen in einer Ausführungsform durch den Rake-Receiver 326, den Prozessor 314 und/oder den Speicher 316 aus 3 implementiert werden.
Hervorzuheben ist auch, dass das Kommunikationssystem 300 nur beispiel haft ist, und dass die vorliegende Erfindung innerhalb einer Reihe unterschiedlicher Kommunikationssysteme arbeiten kann. Darüber hinaus eignet sich die vorliegende Erfindung gut für die Verwendung einer Vielzahl intelligenter Vorrichtungen, die ähnliche Komponenten wie das beispielhafte Kommunikationssystem 300 haben.
Bezug nehmend nun auf 4 ist das Diagramm des Leistungsverhaltens eines zugewiesenen Fingers in Abhängigkeit von der Zeit im Vergleich zu mehreren Leistungsschwellenwerten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In nachfolgenden Figuren wird diese Leistungskurve als ein Beispiel herangezogen, um die Funktionen und die Prozesse der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise die Verwaltung zugewiesener Finger, zu veranschaulichen.
Das Diagramm 400 hat eine Abszisse der Zeit 422 und eine Ordinate der Signalstärke 420. Die Signalstärke kann eine absolute Signalleistung oder eine Version des Störabstandes sein, wie E_c/I_o oben beschrieben. Das zweite Mehrwegesignal 106b wird als ein beispielhaftes, über eine Zeitperiode aufgezeichnetes Signal dargestellt. Das Diagramm 400 veranschaulicht mehrere in der vorliegenden Erfindung verwendete Schwellenwerte. Ein erster Signalstärkeschwellenwert, „Treshold Combine" (T_COMB) 426, stellt den Schwellenwert dar, durch den der Verwaltungsprozess der vorliegenden Erfindung eine Fingerzuweisung für einen anschließenden Kombinierungsvorgang verbessert wird.
In Verbindung mit dem Schwellenwert T_COMB 426 umfasst die vorliegende Erfindung auch einen zweiten Signalstärkeschwellenwert „Threshold Lock" (T_LOCK) 428. In der vorliegenden Erfindung hat T_LOCK 428 einen niedrigeren Wert als T_COMB 426. Der Schwellenwert T_LOCK 428 stellt den Schwellenwert dar, durch den der Verwaltungsprozess der vorliegenden Erfindung entscheidet, ob eine Fingerzuweisung gesperrt oder aufgehoben wird.
Der dritte und letzte Schwellenwert ist ein Zeitschwellenwert, N_LOCK 424, der sich auf die Zeitdauer bezieht, die ein Mehrwegesignal zwischen den Schwellenwerten T_COMB 426 und T_LOCK 428 existiert. Obwohl die vorliegende Erfindung alle drei Schwellenwerte für die Auswertung des Zustands eines Mehrwegesignals einer Fingerzuweisung liefert (z.B. für einen anschließenden Kombinier- oder Aufhebungsvorgang), ist die vorliegende Erfindung auch für die Verwendung von weniger als alle drei Schwellenwerten geeignet. Die spezifischen Werte T_LOCK 428, T_COMB 426, N_LOCK 424 können einen breiten Wertebereich umfassen, der in Abhängigkeit von den Anforderungen und Annahmen für die spezielle Anwendung, Hardware und/oder das für ein Kommunikations system verwendete Protokoll ausgewählt wird.
Weiterhin Bezug nehmend auf 4 zeigen eine Zeitspanne 9 449, eine Zeitspanne 4 444, eine Zeitspanne 5 445 und eine Zeitspanne 7 447 Leistungsverhalten eines zweiten Mehrwegesignals 106b, das den Schwellenwert T_COMB 426 überschreitet. Im Gegensatz dazu zeigt die Zeitspanne 6 446 ein Leistungsverhalten des zweiten Mehrwegesignals 106b, das den Schwellenwert T_COMB 428 nicht erreicht. Schließlich zeigen die Zeitspanne 1 441 und die Zeitspanne 10 450 Leistungsverhalten des zweiten Mehrwegesignals 106b, das den Schwellenwert T_COMB 426 überschreitet. In jeder der in 4 aufgeführten Zeitspannen können mehrere Systemzyklen auftreten. In nachfolgenden Figuren wird auf diese speziellen Zeitspannen Bezug genommen, um die Zustände und die Prozesse der vorliegenden Erfindung bei der Verwaltung von Fingerzuweisungen zu veranschaulichen.
Bezug nehmend nun auf 5A ist ein Zustandsdiagramm von Fingersperrzuständen dargestellt, in das man eine Fingerzuweisung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kategorisieren kann. Das Zustandsdiagramm 500a zeigt die virtuelle Wechselwirkung zwischen den Zuständen, in denen eine Fingerzuweisung durch die vorliegende Erfindung kategorisiert und verwaltet werden kann. Das Zustandsdiagramm 500a wird in den nachfolgenden Figuren verwendet, um zu erläutern, wie die Prozesse und Einrichtungen der vorliegenden Erfindung Mehrwegesignal-Fingerzuweisungen in diesen Zuständen effektiv kategorisieren und überleiten. Die in 5A genannten Schwellenwerte werden zu spezifischen Zeitspannen des exemplarischen Signals aus 4 in Beziehung gesetzt, um eindeutige Beispiele für Zustandskategorisierung und Zustandsübergänge zu liefern.
Das Zustandsdiagramm 500a aus 5A zeigt für ein Mehrwegesignal verfügbare Zustände, wie von der SMC-Software (Set Maintenance Central-Verarbeitungseinheit (CPU)) festgelegt und geliefert, z.B. durch den oben beschriebenen SMC-Block 242 aus 2. Mehrwegesignale können einen von zwei durch den SMC-Block 242 aus 5A gelieferte Zustände annehmen. Der erste Zustand ist ein zugewiesener Zustand 502 mit einer Voraussetzungsbedingung, dass der Pilotanteil des Mehrwegesignals eine Signalstärke, z.B. E_c/I_o haben muss, die größer ist als (>) der Schwellenwert für das Hinzufügen (T_ADD). Der von einem Sucher verwendete Schwellenwert T_ADD ist dem Fachkundigen gut bekannt; aus Gründen der Einfachheit wird hier auf seine Beschreibung verzichtet. In der vorliegenden Erfindung hat T_ADD einen niedrigeren Wert als ent weder T_LOCK oder T_COMB.
Der zweite, vom SMC-Block 242 aus 5A gelieferte Zustand ist ein Aufhebungszustand 504. Eine Bedingung zur Aufrechterhaltung eines zuvor in den Aufhebungszustand 504 kategorisierten Mehrwegesignals im Aufhebungszustand 504 ist, wenn der Pilotanteil des Mehrwegesignals eine Signalstärke, z.B. E_c/I_o, hat, die geringer als (<) der Schwellenwert für das Hinzufügen (T_ADD) ist. In den gesperrten Zustand 506 oder den kombinierten Zustand 508 kategorisierte Mehrwegesignale können in den Aufhebungszustand 504 herabgesetzt werden, wie nachfolgend beschrieben. Diese Bedingungen werden im Folgenden beschrieben.
Der Fingersperrblock 246 liefert auch Mehrfachzustände für ein Mehrwegesignal, wie im Zustandsdiagramm 500a gezeigt. Die vorliegende Erfindung zeigt, dass es im Fingersperrblock 246 zwei Zustände gibt. Der erste Zustand ist ein kombinierter Zustand 508. Eine Bedingung, nach der ein Mehrwegesignal in den kombinierten Zustand 508 kategorisiert werden kann, ist eine Anfangsbedingung 550. Eine Anfangsbedingung 550 tritt auf, wenn ein Mehrwegesignal anfänglich vom SMC-Block 242 zugewiesen wird, z.B. wenn sich das fragliche Mehrwegesignal in dem unmittelbar vorhergehenden Zyklus des Verwaltungsprozesses nicht in einem kombinierten oder gesperrten Zustand befand. In der vorliegenden Ausführungsform muss FQI, z.B. E_c/I_o, nicht unbedingt die Schwellenwerte T_LOCK oder T_COMB erreichen, obwohl dies wahrscheinlich der Fall sein wird. Die Anfangsbedingung tritt zum ersten Mal auf, wenn eine Mehrwegesignalangabe (d.h. spezifisches PN-Offset) in den zugewiesenen Zustand eintritt. Die Zeitspanne 9 449 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsänderungsszenario, wobei angenommen wird, dass das Mehrwegesignal 106d gerade erst vom Sucher in der Zeitspanne 9 449 erfasst wurde. Die Zeitspanne 4 444 aus 4 veranschaulicht ebenfalls das Zustandsänderungsszenario, wobei die Zuweisung des zweiten Mehrwegesignals 106b durch den SMC-Block 242 in der Zeitspanne 6 446 aufgehoben wurde und deshalb als eine neue Mehrwegesignalzuweisung vom SMC-Block 242 erscheint.
Eine weitere Bedingung, nach der ein Mehrwegesignal in den kombinierten Zustand 508 kategorisiert wird, ist eine Aktualisierungsbedingung 558. Die Aktualisierungsbedingung 558 tritt insbesondere auf, wenn ein zuvor im gesperrten Zustand 506 kategorisiertes Mehrwegesignal eine Fingerqualitätsanzeige (FQI) hat, die den Schwellenwert T_COMB überschreitet (>). Die Zeitspanne 7 447 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsübergangsszenario, wobei sich das Mehrwegesignal 106b in einem gesperrten Zu stand befindet, weil seine FQI > T_LOCK-Schwellenwert ist, seine Zeitspanne zu dieser FQI ist aber geringer als der N_LOCK-Schwellenwert. Eine Bedingung, die es erlaubt, dass ein Mehrwegesignal im kombinierten Zustand 508 kategorisiert bleiben kann, ist eine Erhaltungsbedingung 552, deren Kriterien so sind, dass die FQI des Mehrwegesignals größer als der T_COMB-Schwellenwert ist. Die Zeitspanne 5 445 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsszenario. Ein in den kombinierten Zustand 508 kategorisiertes Mehrwegesignal wird für einen anschließenden Kombinierungsvorgang 556 bereitgestellt.
Für ein in den kombinierten Zustand 508 kategorisiertes Mehrwegesignal wird die Fingerkombinieranzeige (FCI) auf Eins (1) gesetzt, um einen Zustand darzustellen, in dem das Mehrwegesignal in einem nachfolgenden Kombinierungsvorgang kombiniert werden kann. Die FCI kann ein tatsächliches Binärbit darstellen, das in einer digitalen Logikschaltung oder einer Software ein SET-Flag (Merker setzen) oder „Clear-Flag" (Merker löschen) sein kann.
Der zweite Zustand in der Fingersperrfunktion 246 ist ein gesperrter Zustand 506. Eine Bedingung, unter der ein Mehrwegesignal in den Sperrzustand 506 wechseln kann, ist die zuvor beschriebene Zurückstufungsbedingung 562. Ein zuvor in den kombinierten Zustand 508 kategorisiertes Mehrwegesignal kann durch eine Zurückstufungsbedingung 562 in einen gesperrten Zustand 506 zurückgestuft werden. Die Zurückstufungsbedingung 562 tritt auf, wenn ein Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner als T_COMB, aber größer als T_LOCK ist. Die Zeitspanne 1 441 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsänderungsszenario. Ähnlich kann ein zuvor in den kombinierten Zustand 508 kategorisiertes Mehrwegesignal zum SMC-Funktionsblock 242 zurückgestuft werden, wo es durch eine Zurückstufungsbedingung 566 in den zuweisungsaufgehobenen Zustand 504 kategorisiert werden kann. Die Zurückstufungsbedingung 566 tritt auf, wenn ein Mehrwegesignal eine FQI hat, die für eine beliebige Zeitperiode kleiner als T_LOCK ist. Die Zeitspanne 6 446 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsänderungsszenario.
Eine Bedingung, unter der ein momentan in den gesperrten Zustand 506 kategorisiertes Mehrwegesignal im gesperrten Zustand 506 verbleiben kann, ist eine Erhaltungsbedingung 560. Die Erhaltungsbedingung 560 tritt bei einem zuvor in den gesperrten Zustand 506 kategorisierten Mehrwegesignal auf, dessen FQI kleiner als der T_COMB-, aber größer als der T_LOCK-Schwellenwert ist, und dessen Zeitgeber den Zeitschwellenwert T_L (z.B. ist T_L größer als Null bei einer Countdown-Zeitgeberkonfiguration) nicht überschritten hat. Die Zeitspanne 10 450 aus 4 veranschaulicht dieses Sperrzustands szenario, weil seine Zeitspanne nach visueller Beobachtung nicht größer als N_LOCK 424 ist. Die Erholung des Signals 106b aus der Zeitspanne 10 veranschaulicht eine „Short Fade"-Bedingung, die aufgrund des Fingerzuweisungs-Verwaltungssystems der vorliegenden Erfindung kein Thrashing in einem Kommunikationssystem erzeugte.
Ein zuvor in den gesperrten Zustand 506 kategorisiertes Mehrwegesignal wird vom gesperrten Zustand 506 zurückgestuft, wenn es die Bedingungen für den gesperrten Zustand 506 nicht erfüllt. Speziell die erste Zurückstufungsbedingung 564a tritt auf, wenn ein Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner als der T_COMB-Schwellenwert und größer als der T_LOCK-Schwellenwert ist, dessen Zeitgeber aber den Zeitschwellenwert T_L überschritten hat (z.B. veranschaulicht die Zeitspanne 2 442 aus 4 dieses Zustandsänderungsszenario, weil seine Zeitspanne den Schwellenwert N_LOCK 424 nach visueller Beobachtung überschreitet). Die zweite Zurückstufungsbedingung 564b tritt auf, wenn ein Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner als der Schwellenwert T_LOCK ist. Die Zeitspanne 6 446 aus 4 veranschaulicht dieses Zustandsänderungsszenario, wobei angenommen wird, dass es zwischen der Zeitspanne 9 449 und der Zeitspanne 6 446 mindestens einmal in den gesperrten Zustand 506 kategorisiert wurde. Wenn Mehrwegesignale vom gesperrten Zustand 406 zurückgestuft werden, wird die Steuerung des Fingers an die SMC-Funktion 242 übergeben. Die SMC kann jede Funktion oder Zustandskategorisierung eines Mehrwegesignals ausführen, wie beispielsweise dessen Kategorisierung in den zuweisungsaufgehobenen Zustand 504, in dem es so lange verbleibt, wie der Pilot E_c/I_o kleiner als T_ADD ist.
In den gesperrten Zustand 506 kategorisierte Mehrwegesignale werden von einem Zeitgeber überwacht, der bei der anfänglichen Kategorisierung in diesen Zustand aktiviert wird. Zusätzlich wird bei Mehrwegesignalen, die in den gesperrten Zustand 506 kategorisiert wurden, die FCI auf Null(0) gesetzt, so dass das betreffende Mehrwegesignal für den anschließenden Kombinierungsvorgang nicht zur Verfügung steht. In einer Ausführungsform ist jede Mehrwegesignal-Fingerzuweisung von anderen Mehrwegesignal-Fingerzuweisungen unabhängig. An sich kann mehr als ein Mehrwegesignal jeden der in 5A dargestellten Zustände annehmen. Obwohl die vorliegende Ausführungsform aus 5A spezielle Voraussetzungen für die Kategorisierung eines Mehrwegesignals in einen Zustand und für einen Übergang zwischen Zuständen schafft, eignet sich die vorliegende Erfindung gut, um alternative Schwellenwerte oder Bedingungen zu verwenden.
Bezug nehmend nun auf 5B wird ein Zustandsdiagramm von Zeitsteu erungszuständen gezeigt, in die eine Fingerzuweisung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kategorisiert werden kann. Das Zustandsdiagramm 500b aus 5B arbeitet in Abstimmung mit dem Zustandsdiagramm 500A aus 5A, um den Zeitgeberzustandsteil der für die Zustandskategorisierung erforderlichen Bedingungen zu liefern, und um die Kombinierungszustandsänderungen eines Mehrwegesignals zu liefern, um den Fingerzuweisungsvorgang der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wie in den nachfolgenden Figuren ausführlicher beschrieben.
Das Zeitsteuerungsdiagramm 500b enthält zwei Zustände: einen Preload-Zustand 570 und einen Countdown-Zustand 572. Die vorliegende Ausführungsform verwendet einen Countdown-Zeitgeber. Die Zeitgeberfunktion kann jedoch durch einen Count-up-Zeitgeber mit einer geeigneten Anzeigelogik erbracht werden, der mit einem Schwellenwert verglichen wird. Die Zeitgeberfunktion kann mittels Hardware, wie dem Zeitgeberblock 328 aus 3, implementiert werden.
Im Preload-Zustand 570 wird der Zeitschwellenwert, T_L, auf N_LOCK 424 gesetzt, wie in 4 gezeigt. Wenn das Mehrwegesignal nicht in einen gesperrten Zustand wechselt, dann bleibt es gemäß Erhaltungszustand 573 ungesperrt. Wenn das Mehrwegesignal jedoch in einen gesperrten Zustand wechselt, dann ändert der Zeitgeber den Zustand gemäß Bedingung 574. Der Zeitgeberzustand kann aus dem Countdown-Zustand 572 in den Preload-Zustand 570 zurückkehren, wenn das Mehrwegesignal gemäß Bedingung 578 freigegeben wird.
Der Countdown-Zeitgeberzustand 572 dekrementiert den Countdown-Zeitgeber für ein gegebenes Mehrwegesignal. Das Mehrwegesignal bleibt im Countdown-Zustand, wenn es aufgrund seiner Signalstärke in einem gesperrten Zustand verbleibt, wie als Bedingung 576 gezeigt. Das Dekrement im Countdown-Zeitgeber kann ein Abtastungsereignis sein, bei dem die Signalqualität ermittelt wird, z.B. einmal pro Systembetriebszyklus. Dieses Dekrement kann mit einem gewünschten spezifischen Zeitwert korreliert werden. Beispielsweise kann der Zeitgeberschwellenwert auf 10 Zyklen in einem 5-MHz-System oder 20 Zyklen in einem 10-MHz-System eingestellt werden, um dieselbe „Short Fade"-Dauer zu erhalten. Die Zeitgeberzustände können sich auch ändern, wenn der Zeitgeber abläuft, als Bedingung 580 in 5B dargestellt. Das Ablaufen des Zeitgebers verursacht auch eine Änderung in den Fingersperrzuständen des Mehrwegesignals, gemäß 5A.
Obwohl die Zustandsdiagramme 500a und 500b aus 5A und 5B in der vorliegenden Ausführungsform Schwellenwerte im Hinblick auf Ungleichmäßigkeiten definieren, z.B. Operanden wie „>" oder „<", eignet sich die vorliegende Erfindung auch gut für die Verwendung anderer Operanden wie „≥" oder „≤", um die „Pass/Fail"-Kriterien (Bestanden/Nicht bestanden) für einen Schwellenwert zu definieren.
Bezug nehmend nun auf 5C ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Implementierung des Zustandsdiagramms für Fingersperrzustände und für Zeitgeberzustände in einer Kommunikationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Ablaufdiagramm 5000c liefert im Wesentlichen eine Ausführungsform der Sequenz von Anfragen, die die Zustandskategorisierungen und Zustandsübergänge der 5A und 5B erfüllen können. Die vorliegende Erfindung eignet sich jedoch auch gut für die Verwendung alternativer Sequenzen, Abfragen und Prozesse, um die vorgenannten Zustandsbedingungen zu erreichen. Die Schritte des Ablaufdiagramms 5000c können von den verschiedenen Komponenten der Kommunikationseinrichtung 300 aus 3 implementiert werden. Die Abfragen und die Logik des Prozesses 5000c können insbesondere unter Verwendung einer Zustandsmaschine oder einer Firmware/Software 310 in Kombination mit den Hardwarekomponenten 320 der Kommunikationseinrichtung 300 implementiert werden.
Der Prozess 5000c beginnt mit Schritt 5002. In Schritt 5002 der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fingerzuweisung an der Kommunikationseinrichtung empfangen. Der Schritt 5002 wird in einer Ausführungsform von einem der im Rake-Receiver 326 aus 2 gezeigten Finger implementiert. Das Mehrwegesignal wurde bereits durch den in der Firmware/Software 310 der Kommunikationseinrichtung 300 implementierten SMC-Block 242 ermittelt und für einen Finger zugewiesen. Nach Schritt 5002 geht der Prozess 5000c weiter zu Schritt 5003.
In Schritt 5003 der vorliegenden Ausführungsform wird das Mehrwegesignal durch einen Finger demoduliert. Der Schritt 5003 wird in einer Ausführungsform vom Rake-Receiverteil 326 der in 3 gezeigten Kommunikationseinrichtung 300 ausgeführt. Im Rake-Receiver 326 wird speziell einer der mehreren Finger einem Signalfinger zugewiesen, z.B. Finger 1 321. Der Demodulationsschritt ist dem Fachkundigen bekannt. Nach Schritt 5003 fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5006 fort.
In Schritt 5004 der vorliegenden Ausführungsform wird die Fingerqualitätsanzeige (FQI) ermittelt. In einer Ausführungsform wird der Schritt 5004 durch einen Software/Firmwareteil 310 der Kommunikationseinrichtung 300 ausgeführt. Der Schritt 5004 liefert kontinuierliche Signalstärkeanzeigen, z.B. E_o/I_c Berechnungen, für ein gegebenes Mehrwegesignal. Nach Schritt 5004 fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5006 fort.
In Schritt 5006 der vorliegenden Ausführungsform ermittelt eine Abfrage, ob das Mehrwegesignal ein neu zugewiesenes Signal ist, z.B. die Zuweisung des Mehrwegesignals wurde zuvor durch einen Sucher aufgehoben. Wenn das Mehrwegesignal ein neu zugewiesenes Signal ist, fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5007 fort. Alternativ fährt der Prozess mit Schritt 5008 fort, wenn das Mehrwegesignal kein neu zugewiesenes Signal ist. Der Schritt 5006 liefert unmittelbar die Logik zum Demodulieren eines neu erfassten Signals und vermeidet dadurch eine mit den nachfolgenden Schritten im Prozess 5000c verbundene Latenzzeit. Der Schritt 5006 ist eine Implementierung der Logik, die benutzt wird, um die Anfangszustandsbedingung 550 des in 5A gezeigten Zustandsdiagramms 500a zu implementieren.
Schritt 5007 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal ein neu zugewiesenes Signal gemäß Schritt 5006 ist. In Schritt 5007 der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fingerkombinieranzeige (FCI) auf einen Wert Eins (1) gesetzt. Indem FCI = 1 gesetzt wird, liefert Schritt 5007 einen Bitmerker, der es ermöglicht, das zugewiesene Mehrwegesignal in der vorliegenden Ausführungsform in einem anschließenden Vorgang zu kombinieren. Die vorliegende Erfindung eignet sich gut für die Verwendung einer alternativen Logik und alternativer Vorrichtungen, um den Schritt auszuführen, der es ermöglicht, das Mehrwegesignal zu kombinieren, wenn die erforderlichen Leistungsbedingungen erfüllt sind, z.B. gemäß den Bedingungen von Zustandsdiagrammen in 5A und 5B. Nach Schritt 5007 fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5013 fort.
In Schritt 5013 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kombinierungsvorgang ausgeführt. Schritt 5013 wird nur bei solchen Signalen mit einem FCI = 1 ausgeführt, was anzeigt, dass das Signal eine ausreichende Qualität hat, um das aus dem Kombinierungsvorgang stammende zusammengesetzte Signal insgesamt zu verbessern. Der alternative Zustand von FCI = 0 wird in einem anschließenden Schritt erörtert. Schritt 5013 implementiert den Kombinierungsvorgang 556 des in 5A dargestellten Zustandsdiagramms. Nach Schritt 5013 endet der Prozess 5000c.
Schritt 5008 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal kein neu zugewiesenes Signal gemäß Schritt 5006 ist. In Schritt 5008 der vorliegenden Ausführungsform ermittelt eine Abfrage, ob die FQI größer als der T_COMB-Schwellenwert ist. Wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die größer als der T_COMB-Schwellenwert ist, fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5009 fort. Alternativ fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5010 fort, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die nicht größer als der T_COMB-Schwellenwert ist. Schritt 5008 liefert die Logik für die Auswertung eines ersten Signalstärkeschwellenwerts, T_COMB, in 4 als T_COMB-Schwellenwert 426 gezeigt. Schritt 5008 ist eine Implementierung der Logik, die benutzt wird, um gemäß Zustandsänderungsbedingung 558, Zustandsänderungsbedingung 562 und Zustandserhaltungsbedingung 560 des in 5A gezeigten Zustandsdiagramms 500a zwischen einem Kombinierungszustand 508 und einem gesperrten Zustand 506 zu unterscheiden.
Schritt 5009 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die größer als der T_COMB-Schwellenwert ist, gemäß Schritt 5008. In Schritt 5009 der vorliegenden Ausführungsform wird der Zeitgeber gelöscht. Diese Bedingung berücksichtigt das Szenario, bei dem das Mehrwegesignal eine ausreichende Signalstärke hat, z.B. über dem T_COMB-Schwellenwert liegt, so dass der Zeitgeberschwellenwert ohne Belang ist. Folglich wird der Zeitgeber gelöscht, um verbleibende Werte oder Zustände zu entfernen, die unter Umständen vorhanden waren. Dieser Schritt kann auch bei einem neu zugewiesenen Signal, gemäß Schritt 5006, geeignet sein, obwohl dies kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Nach Schritt 5009 fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5007 fort, der oben beschrieben ist.
Schritt 5010 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die nicht größer als der T_COMB-Schwellenwert ist, gemäß Schritt 5008. In Schritt 5010 der vorliegenden Ausführungsform ermittelt eine Abfrage, ob die FQI des betreffenden Mehrwegesignals kleiner als der T_LOCK-Schwellenwert ist. Wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner als der T_LOCK-Schwellenwert ist, fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5011 fort. Diese Bedingung berücksichtigt das Szenario, bei dem das Mehrwegesignal keine ausreichende Signalstärke hat, z.B. unter dem T_LOCK-Schwellenwert liegt, um selbst ein potentieller Kandidat für die Kombinierung zu bleiben. Insbesondere stellt dieses Szenario einen starken Schwund dar, der signifikant genug ist, um ein zugewiesenes Mehrwegesignal für einen gesperrten Zustand unwesentlich zu machen. Alternativ fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5012 fort, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die nicht kleiner als der T_LOCK-Schwellenwert ist. Diese Bedingung berücksichtigt das Szenario, bei dem das Mehrwegesignal eine ausreichende Signalstärke hat, z.B. über dem T_LOCK-Schwellenwert liegt, so dass es mit hoher Wahrscheinlichkeit schnell zu einer noch höheren Signalstärke zurückkehrt, z.B. T_COMB, was für den anschließenden Kombinierungsvor gang geeignet ist.
Schritt 5010 liefert die Logik zur Auswertung eines zweiten Signalstärkeschwellenwerts, T_LOCK, in 4 als T_LOCK-Schwellenwert 428 gezeigt. Schritt 5010 ist eine Implementierung der Logik, die benutzt wird, um gemäß Zustandsänderungsbedingung 564b und Zustandserhaltungsbedingung 560 des in 5A gezeigten Zustandsdiagramms 500a zwischen einem Kombinierungszustand 508 und einem gesperrten Zustand 506 zu unterscheiden.
Schritt 5011 kann sich unter verschiedenen Umständen in der vorliegenden Ausführungsform ergeben. Erstens kann sich Schritt 5011 ergeben, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner ist als der T_LOCK-Schwellenwert, gemäß Schritt 5010. Zweitens kann sich Schritt 5011 ergeben, wenn ein Zeitgeber für ein Mehrwegesignal den N_LOCK-Schwellenwert überschreitet, gemäß Schritt 5014. In Schritt 5011 wird die Kontrolle über die Fingerzuweisung an den Sucher abgegeben, der die Zuweisung des betreffenden Mehrwegesignals höchst wahrscheinlich ausheben wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich jedoch gut für alternative Einstellungen eines Mehrwegesignals, außer dem gesperrten Zustand. Weil das Mehrwegesignal aus den Bedingungen des gesperrten Zustands entfernt wird, wird der Zeitgeber gelöscht, um alle verbleibenden Werte oder Zustande zu entfernen, die möglicherweise existiert haben. Dieser Schritt kann auch bei einem neu zugewiesenen Signal, gemäß Schritt 5006, geeignet sein, obwohl dies kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
Schritt 5012 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal eine FQI hat, die kleiner als der T_COMB-Schwellenwert ist, gemäß Schritt 5008, und wenn es eine FQI hat, die größer als der T_LOCK-Schwellenwert ist, gemäß Schritt 5010. In Schritt 5012 der vorliegenden Erfindung lässt man den Zeitgeber schrittweise ablaufen. Diese Bedingung berücksichtigt das Szenario, bei dem das Mehrwegesignal eine ausreichende Signalstärke hat, z.B. über dem T_LOCK-Schwellenwert liegt, so dass es mit hoher Wahrscheinlichkeit schnell zu einer noch höheren Signalstärke zurückkehrt, z.B. T_COMB, was für den anschließenden Kombinierungsvorgang geeignet ist. Um jedoch die Geschwindigkeit zu überwachen, mit der das betreffende zugewiesene Mehrwegesignal die Signalstärke wiedererlangt, lässt man den Zeitgeber schrittweise ablaufen oder er wird inkrementiert. Der Zeitgeber kann entweder ein Count-up- oder ein Countdown-Zeitgeber sein, wie zuvor für die 2 und 3 erörtert. Schritt 5012 kann ähnlich wie die Implementierung von Schritt 5009 implementiert werden. Nach Schritt 5012 fährt der Prozess mit Schritt 5014 fort.
In Schritt 5014 der vorliegenden Ausführungsform ermittelt eine Abfrage, ob es dem für das betreffende zugewiesene Mehrwegesignal ausersehene Zeitgeber nicht gelingt, den N_LOCK-Schwellenwert zu erreichen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der N_LOCK-Schwellenwert 424 in 4 als eine vorgegebene Zeitspanne dargestellt. Ein Mehrwegesignal erreicht den Schwellenwert daher nicht, wenn das Signal den vom N_LOCK-Schwellenwert bereitgestellten Zeitrahmen überschreitet. Wenn das Mehrwegesignal den N_LOCK-Schwellenwert überschreitet, fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5011 fort. Alternativ fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5016 fort, wenn das Mehrwegesignal den N_LOCK-Schwellenwert nicht überschreitet. Schritt 5014 liefert die Logik für die Auswertung eines Zeitschwellenwerts für die Signalstärkeleistung. Das heißt, wenn das zugewiesene Mehrwegesignal seine Signalstärke nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitperiode verbessert, z.B. N_LOCK, dann besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit für eine Rückkehr aus seinem Schwundzustand. Schritt 5014 ist eine Implementierung der Logik, die benutzt wird, um gemäß Zustandsänderungsbedingung 564a und Zustandserhaltungsbedingung 560 des in 5A dargestellten Zustandsdiagramms 500a zwischen einem gesperrten Zustand 506 und einem zuweisungsaufgehobenen Zustand 504 zu unterscheiden. Schritt 5014 liefert außerdem eine Implementierung der Logik, die benutzt wird, um das Zeitsteuerungszustandsdiagramm 500b aus 5B aufzunehmen.
Schritt 5015 ergibt sich, wenn das Mehrwegesignal den Zeitsteuerungsschwellenwert, N_COMB, nicht erreichen kann, gemäß Schritt 5014. In der vorliegenden Ausführungsform sperrt Schritt 5015 die Fingerzuweisung. Dieser Schritt wird indirekt ausgeführt, indem nicht zugelassen wird, dass die Fingerzuweisung gemäß Schritt 5013 kombiniert wird, und indem die Kontrolle über die Fingerzuweisung nicht an den Sucher abgegeben wird, wo sie höchst wahrscheinlich aufgehoben werden würde. Somit wird die vorliegende Ausführungsform einer Fingersperre vorübergehend implementiert. Nach 5015 fährt der Prozess 5000c mit Schritt 5016 fort.
In Schritt 5016 der vorliegenden Ausführungsform wird die Fingerkombinieranzeige (FCI) auf einen Wert Null (0) gesetzt. Schritt 5007 wird in ähnlicher Weise wie in Schritt 5007 beschrieben, zuvor erörtert, ausgeführt, wenngleich mit entgegengesetzter Polarität. Indem man FCI = 0 setzt, liefert Schritt 5016 einen Bitmerker, welcher in der vorliegenden Ausführungsform verhindert, dass das zugewiesene Mehrwegesignal in einem anschließenden Vorgang kombiniert wird. Nach Schritt 5016 kehrt der Prozess 5000c zurück zu Schritt 5002.
Viele der Anweisungen für die Schritte sowie die Dateneingabe und -ausgabe durch die Schritte im Prozess 5000c können unter Verwendung des Speichers 316 und des Prozessors 314 implementiert werden, wie in 3 dargestellt. Die Speicherung bei der vorliegenden Ausführungsform kann entweder permanent sein, wie beispielsweise als Festwertspeicher (ROM), oder temporär, wie beispielsweise als Direktzugriffsspeicher (RAM). Der Speicher 316 kann auch eine andere Art von Speicher sein, der Programmanweisungen enthalten kann, wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, eine CD-ROM oder ein Flash-Speicher. Darüber hinaus kann der Prozessor 314 entweder ein vorhandener Systemprozessor oder ein spezieller DSP-Prozessor (Digital Signal Processing) sein. Alternativ können die Anweisungen unter Verwendung eines Mikrocontrollers oder einer Zustandsmaschine implementiert werden.
Obwohl der Prozess 5000c der vorliegenden Ausführungsform eine spezielle Abfolge und Anzahl von Schritten zeigt, eignet sich die vorliegende Erfindung auch für alternative Ausführungsformen. Beispielsweise sind nicht alle der für den Prozess 5000c bereitgestellten Schritte für die vorliegende Erfindung erforderlich. Und zu den dargestellten Schritten können weitere hinzugefügt werden. In ähnlicher Weise kann die Abfolge der Schritte je nach Anwendung modifiziert werden. Darüber hinaus kann der Prozess 5000c auch als ein kontinuierlicher oder paralleler Prozess implementiert werden, obwohl er als ein einzelner serieller Prozess dargestellt ist.
Bezug nehmend nun auf 6 wird ein Ablaufdiagramm des Prozesses für die Fingersperrverwaltung von zugewiesenen Fingern in einer Kommunikationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Durch Verwendung der Ausführungsform des Prozesses 6000 schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Implementierung mehrerer Schwellenwerte, einschließlich eines optionalen Zeitschwellenwerts, um ein zugewiesenes Mehrwegesignal für einen Demodulationsfinger zu verwalten. Durch adaptives Verwalten des zugewiesenen Mehrwegesignals vermeidet die vorliegende Erfindung mit herkömmlichen Kommunikationssystemen verbundene Latenzzeit- und Thrashing-Probleme. Durch Implementierung der vorliegenden Erfindung werden Kapazität, Kapazität, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit eines digitalen Kommunikationssystems verbessert. Der Prozess der vorliegenden Erfindung eignet sich für jede Art von Kommunikationseinrichtung, wie beispielsweise mobile Einheiten (z.B. Mobiltelefone) und Basisstationen.
Der Prozess 6000 beginnt mit Schritt 6002. In Schritt 6002 der vorliegenden Ausführungsform wird eine Fingerzuweisung, z.B. eine aktive Mehrwegesignalangabe, an einer Kommunikationseinrichtung empfangen. In einer Ausführungsform wird Schritt 6002 unter Verwendung der in 2 beschriebenen Funktionsblöcke, unter Verwendung der in 3 beschriebenen Einrichtungen und/oder unter Verwendung des in 5C beschriebenen Verfahrens implementiert. Schritt 6002 eignet sich auch gut zur Verwendung der für diese Funktionsblöcke, Einrichtungen und Verfahren früherer Figuren beschriebenen Alternativen. Nach Schritt 6002 fährt der Prozess 6000 mit Schritt 6003 fort.
In Schritt 6003 der vorliegenden Ausführungsform wird die Fingerzuweisung einem Demodulationsfinger bereitgestellt, wo sie demoduliert wird. In einer Ausführungsform wird Schritt 6002 durch Schritt 5003 aus 5C implementiert. Nach Schritt 6003 fährt der Prozess 6000 mit Schritt 6004 fort.
In Schritt 6004 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Leistungspegel für eine Fingerzuweisung ermittelt. In einer Ausführungsform wird Schritt 6002 durch Schritt 5004 aus 5C implementiert. Schritt 6004 eignet sich jedoch auch gut für alternative Verfahren zur Bestimmung eines Leistungspegels von einem für Schritt 5004 erwähnten Finger. Zu den Ausgaben von Schritt 6004 gehören die Signalstärke 6004a und die Zeitperiode 6004b, über die die Signalstärke 6004a existiert. Die Ausgaben 6004a und 6004b können unter Verwendung der in den 2 bis 5C geschaffenen Ausführungsformen und Alternativen implementiert werden. Die Ausgabe 6004b der Zeitperiode liefert ein nützliches Hilfsmittel, um die Schwunddauer der Signalstärke für eine Fingerzuweisung zu bewerten. Dies wiederum ermöglicht es der vorliegenden Erfindung, ein adaptives Kombinieren der Fingerzuweisung basierend auf den Zeit- und Signalstärkeschwellenwerten zu schaffen. Nach Schritt 6004 fährt der Prozess 6000 mit Schritt 6006 fort.
In Schritt 6006 der vorliegenden Ausführungsform wird die Fingerzuweisung in einen Zustand für einen nachfolgenden Kombinierungsvorgang kategorisiert. In einer Ausführungsform beinhaltet der Schritt 6002 Eingaben der Signalstärke 6006a und der Zeitperiode 6006b, über welche die Signalstärke existiert. In einer anderen Ausführungsform kann eine Fingerzuweisung in einen Zustand kategorisiert werden, der allein von mehrfachen Signalstärkeschwellenwerten abhängt. In einer anderen Ausführungsform kann eine Fingerzuweisung in einen Zustand kategorisiert werden, der von einem zusätzlichen Schwellenwert der Zeit abhängt. In einer Ausführungsform wird der Schritt 6006 gemäß den in 5A und 5B gezeigten Zustandsdiagrammen 500a und 500b implementiert. Die Zustandsmaschinen werden in wirksamer Weise durch die Zustandsmaschinen- und/oder Software-Firmware-Bestandteile 310 der Kommunikationseinrichtung 300 implementiert. Die vorliegende Erfindung eignet sich jedoch auch gut für die Verwendung alternativer Zustandsdiagramme, wobei eine große Auswahl von Bedingungen verwendet werden kann, um eine Zustandsänderung oder eine Zustandserhaltung für ein gegebenes Mehrwegesignal zu ermitteln. Der Schritt 6006 liefert Ausgaben eines Sperrzustands 6006c und eines Zeitgeberzustands 6006d. In einer Ausführungsform werden diese Ausgaben unter Verwendung der Zustandsdiagramme aus den 5A und 5B sowie unter Verwendung der Hardware- 320 und Software/Firmware-Bestandteile 310 der Kommunikationseinrichtung 300 aus 3 implementiert. Nach Schritt 6006 fährt der Prozess 6000 mit Schritt 6008 fort.
In Schritt 6008 der vorliegenden Ausführungsform wird die Fingerzuweisung für einen auf ihrem Leitungspegel basierenden Kombinationsvorgang bewertet. In einer Ausführungsform wird der Schritt 6008 implementiert, indem der Zustand bewertet wird, in den die Fingerzuweisung kategorisiert wurde. Der Zustand wird implizit unter Verwendung der FCI-Merker (Fingerkombinieranzeige) implementiert, wie in 5C beschrieben. Diese Ausführungsform wird unter Verwendung der Hardware- 320 und Software/Firmware-Bestandteile 310 der Kommunikationseinrichtung 300 implementiert, wie in 3 beschrieben. Die Verwendung von Merkerbits ermöglicht eine zweckmäßige und rationale Implementierung der Zustände für die Entscheidung über den Kombinationsvorgang für eine gegebene Fingerzuweisung. Die vorliegende Erfindung eignet sich jedoch auch gut für die Verwendung alternativer Verfahren, um die Entscheidung über das Kombinieren, Sperren oder Aufheben einer Fingerzuweisung basierend auf den mehreren in der vorliegenden Erfindung erwähnten Schwellenwerten zu implementieren. Nach Schritt 6008 fährt der Prozess 6000 mit Schritt 6010 fort.
In Schritt 6010 der vorliegenden Ausführungsform werden die Zustände einer Fingerzuweisung adaptiv aktualisiert. Der Schritt 6010 wird durch die wiederholte Implementierung des Prozesses 5000c aus 5C auf parallele oder serielle Weise ausgeführt. Die Zustände können im Speicher 316 entweder gespeichert oder aktualisiert oder durch die Hardware der Kommunikationseinrichtung 300 aus 3 implementiert werden. Nach Schritt 6010 endet der Prozess 6000.
Obwohl der Prozess 6000 der vorliegenden Ausführungsform eine spezifische Abfolge und Anzahl von Schritten zeigt, eignet sich die vorliegende Erfindung auch für alternative Ausführungsformen. Beispielsweise sind nicht alle der für den Prozess 6000 bereitgestellten Schritte für die vorliegende Erfindung erforderlich. Und zu den dargestell ten Schritten können weitere hinzugefügt werden. In ähnlicher Weise kann die Abfolge der Schritte je nach Anwendung modifiziert werden. Darüber hinaus kann der Prozess 6000 auch als ein kontinuierlicher oder paralleler Prozess implementiert werden, obwohl er als ein einzelner serieller Prozess gezeigt wird.
Viele der Anweisungen für die Schritte sowie die Dateneingabe und -ausgabe durch die Schritte im Prozess 6000 können unter Verwendung des Speichers 216 und des Prozessors 214 implementiert werden, wie in 2 gezeigt. Die Speicherung 216 bei der vorliegenden Ausführungsform kann entweder permanent sein, wie beispielsweise als Festwertspeicher (ROM) 218b, oder temporär, wie beispielsweise als Direktzugriffsspeicher (RAM) 218a. Der Speicher 216 kann auch jede andere Art von Speicher sein, der Programmanweisungen enthalten kann, wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, eine CD-ROM oder ein Flash-Speicher. Darüber hinaus kann der Prozessor 214 entweder ein spezieller Controller, ein vorhandener Systemprozessor oder ein spezieller DSP-Prozessor (Digital Signal Processing) sein. Alternativ können die Anweisungen unter Verwendung eines Mikrocontrollers oder einer Zustandsmaschine implementiert werden.
In Anbetracht der hier dargestellten Ausführungsformen schafft die vorliegende Erfindung in wirksamer Weise ein Verfahren und Gerät zur Verbesserung der Kapazität, Genauigkeit und Leistungsfähigkeit digitaler Kommunikation. Genauer gesagt zeigen die Ausführungsformen, wie die vorliegende Erfindung ein Verfahren schafft, welches die Leistung und den Störabstand des an einer Mobileinheit empfangenen Signals verbessert. Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Erfassen eines Signals, bei dem die nachteiligen Eigenschaften der an der empfangenden Einheit anzutreffenden „Fast Fading"-Schwankungen vermieden werden, wie durch die Ausführungsformen veranschaulicht. Maßgeblich löst die vorliegende Erfindung das durch häufige oder unnötige Veränderungen in der Fingerzuweisung verursachte Problem der Latenzzeit. Schließlich implementiert die vorliegende Erfindung das zuvor genannte Verfahren für die Verwaltung von zugewiesenen Fingern und vermeidet dabei das Problem des Thrashing.
Die vorhergehenden Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Sie sind nicht dafür gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die konkreten dargelegten Formen zu begrenzen, wobei in Hinblick auf die obige Beschreibung offensichtlich zahlreiche Modifikationen und Veränderungen möglich sind. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung am besten zu beschreiben und es dadurch anderen Fachkundigen zu ermöglichen, die Erfindung und verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Abwandlungen zu nutzen, wie sie für den speziellen betrachteten Gebrauch geeignet sind. Es ist beabsichtigt, dass der Rahmen der Erfindung durch die angefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert wird.
Text in der Zeichnung

1A

PILOT + DATA: PILOT + DATEN

1B

Signal Strength: Signalstärke
Threshold: Schwellenwert
Deassign: Zuweisungsaufhebung
Time: Zeit
Delay: Verzögerung
Reassign: Neuzuweisung

1C

START: START
Does assigned signal fail threshold for combining?: Hat das zugewiesene Signal den Schwellenwert für das Kombinieren nicht erreicht?
NO: NEIN
YES: JA
Immediately deassign finger: Fingerzuweisung sofort aufheben
Wait for searcher to assign a new finger: Auf den Sucher warten, um einen neuen Finger zuzuweisen
END: ENDE

2

PILOT: PILOT
DEMODULATE: DEMODULIEREN
TIMING: ZEITSTEUERUNG
FINGER LOCK: FINGERSPERRE
COMBINER: KOMBINATOR
SIGNAL: SIGNAL

3

PROCESSOR: PROZESSOR
MEMORY: SPEICHER
Dedicated Hardware: Spezielle Hardware
TRANSCEIVER: TRANSCEIVER
RAKE RECEIVER: RAKE-RECEIVER
FINGER: FINGER

4

Signal Strength: Signalstärke
Timespan: Zeitspanne
PILOT + DATA: PILOT + DATEN
Time: Zeit

5A

Assign: Zuweisung
Deassign: Zuweisungsaufhebung
FINGER LOCK: FINGERSPERRE
INIT: ANFANG
To Combine Operation: Zum Kombinierungsvorgang
MAINTAIN: AUFRECHTERHALTEN
UPGRADE: AKTUALISIEREN
Locked: Gesperrt
Combined: Kombiniert
DEGRADE: ZURÜCKSTUFEN

5B

MAINTAIN LOCKED: GESPERRT BLEIBEN
Countdown: Herunterzählen
LOCKED: GESPERRT
INIT: ANFANG
Preload: Preload (Vorlast)
RESET: LOCKED: ZURÜCKSETZEN: GESPERRT
TOMER EXPIRES: ZEITGEBER LÄUFT AB

5C

START: START
Receive assigned finder: Zugewiesenen Finger empfangen
Combine: Kombinieren
Demodulate: Demodulieren
Determine FQI: FQI ermitteln
YES: JA
Newly assigned signal: Neu zugewiesenes Signal
Timer cleared: Zeitgeber gelöscht
Yield control of assigned signal: Kontrolle über das zugewiesene Signal abgeben
YES: JA
Step Timer: Zeitgeber stufenweise ablaufen lassen
Does timer fail N_LOCK?: Hat der Zeitgeber N_LOCK nicht erreicht?
Lock finger: Finger sperren
END: ENDE

6

START: START
Receive finger assignment: Fingerzuweisung empfangen
Demodulate finger assignment: Fingerzuweisung demodulieren
Determine performance level of finger assignment: Leistungspegel der Fingerzuweisung ermitteln
Signal strength: Signalstärke
Time period: Zeitperiode
Categorize finger assignment into a state: Fingerzuweisung in einen Zustand kategorisieren
Lock state: Sperrzustand
Timer state: Zeitgeberzustand
Evaluate finger assignment for a combination operation based upon its performance level: Fingerzuweisung für einen Kombinierungsvorgang basierend auf ihrem Leistungspegel bewerten
Adaptively update finger state of finger assignment: Fingerzustand der Fingerzuweisung adaptiv aktualisieren
END: ENDE

Claims

Verfahren zur Verwaltung einer Fingerzuweisung in einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung, wobei das genannte Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Empfangen der genannten Fingerzuweisung von der genannten Kommunikationseinrichtung; b) Bestimmen einer Signalstärke für die genannte Fingerzuweisung; c) Aktivieren der genannten Fingerzuweisung für einen Kombinierungsvorgang, wenn die genannte Signalstärke der genannten Fingerzuweisung einen ersten Signalstärkeschwellenwert überschreitet; und d) Vermeiden der Aufhebung der genannten Fingerzuweisung, wenn die genannte Signalstärke der genannten Fingerzuweisung einen zweiten Signalstärkeschwellenwert erreicht, den ersten Signalstärkeschwellenwert jedoch nicht erreicht, wobei der genannte zweite Signalstärkeschwellenwert kleiner als der genannte erste Signalstärkeschwellenwert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst e) Bestimmen einer Zeitperiode, über die die genannte Signalstärke der genannten Fingerzuweisung den genannten zweiten Signalstärkeschwellenwert erreicht, den ersten Signalstärkeschwellenwert jedoch nicht erreicht; und f) Vergleichen der Zeitperiode mit einem Zeitschwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Vermeiden der Aufhebung der genannten Fingerzuweisung, wenn die genannte Zeitperiode den genannten Zeitschwellenwert erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: f) Zulassen der Aufhebung der genannten Fingerzuweisung, wenn die genannte Fingerzuweisung den genannten Zeitschwellenwert nicht erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Zulassen der Aufhebung der genannten Fingerzuweisung, wenn die genannte Fingerzuweisung den genannten zweiten Signalstärkeschwellenwert nicht erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Demodulieren der genannten Fingerzuweisung.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Filtern der genannten Signalstärke der genannten Fingerzuweisung, wie in Schritt b) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Kategorisieren der genannten Fingerzuweisung in einen von mehreren Zuständen basierend auf der genannten Signalstärke der genannten Fingerzuweisung.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: g) Kategorisieren der genannten Fingerzuweisung in einen von mehreren Zuständen basierend auf der genannten Signalstärke der genannten Fingerzuweisung und basierend auf der genannten Zeitperiode, über die die genannte Signalstärke existiert.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das weiterhin folgenden Schritt umfasst: h) Auswerten der genannten Fingerzuweisung für den genannten Kombinierungsvorgang oder für eine auf ihrem Zustand basierende Zuweisungsaufhebung.
Computerprogrammprodukt für die Benutzung in einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung, wobei das Computerprogramm dazu dient, einen Prozessor dazu zu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung, die Folgendes umfasst: – einen Transceiver; – einen Prozessor, wobei der genannte Prozessor mit dem genannten Transceiver gekoppelt ist; und – eine computerlesbare Speichereinheit, wobei die genannte computerlesbare Speichereinheit mit dem genannten Prozessor gekoppelt ist, die genannte computerlesbare Speichereinheit darin gespeicherte Programmanweisungen enthält, die über den genannten Prozessor ausgeführt werden und den Prozessor dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.