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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Messen der Impulsantwort eines Funkkanals in einem Zellenfunksystem,
das mehrere Basisstationen und Teilnehmergeräte umfasst und bei dem eine
Funkverbindung zwischen einer Basisstation und einem Teilnehmergerät aufgebaut
werden kann, wobei die Funkverbindung einen Funkkanal umfasst, in
dem das gesendete Signal eine Trainingsfolge mit einer dem Empfänger bekannten
Symbolfolge enthält,
wobei die Trainingsfolge eine Korrelationsfolge, die mit einer dem Empfänger bekannten
Referenzfolge zu korrelieren ist, umfasst, wobei diese Korrelation
als Ergebnis die Impulsantwort des Kanals ergibt und der Empfänger sich
an den zu verwendenden Funkkanal entsprechend der gemessenen Impulsantwort
anpasst.
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Viele
Informationsübertragungsprobleme
eines Funktelephonsystems haben ihre Ursache in zeitlich veränderlichen
oder statistischen Fehlerquellen in dem Funkkanal, die die Signalqualität verschlechtern.
Ein Vorteil des digitalen Funktelephonsystems gegenüber einem
analogen System besteht darin, dass es so entworfen sein kann, dass
es den Kanal überwacht
und sich an seine Veränderungen anpasst.
Jeder Kommunikationskanal besitzt unabhängig davon, ob er eine Übertragungsleitung
oder ein Funkkanal ist, einen Einfluss auf die Amplitude, Frequenz
oder Phase der Signalform des übertragenen
Signals, der dann eine Wechselwirkung in der Bitimpulsmenge der
Symbole erzeugt. Wenn eine Station beweglich ist, wie etwa ein Funktelephon
in einem Fahrzeug, weisen die Kanalcharakteristiken außerdem große zeitliche
Schwankungen auf. Eine bekannte Kanalcharakteristik weist ebenfalls
große zeitliche
Schwankungen auf. Eine bekannte allgemeine Lösung besteht in digitalen Zellensystemen darin,
eine adaptive Kanalentzerrung zu verwenden. Das bedeutet, dass die Übertragungsfunktion
des Kanals periodisch oder ununterbrochen gemessen wird und der
Empfänger
daraufhin die Störungen
entzerrt, die durch die von der Übertragungsfunktion
erzeugte Symbolwechselwirkung bewirkt werden.
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In
Abhängigkeit
vom System kann ein Teilnehmer in einem Zellensystem eine Mobilstation
bedeuten, bei der ein Funkkanal zwischen ihrer Antenne und einer
Basisstation-Antenne besteht, oder er kann ein Telephon bedeuten,
das über
eine Kabelverbindung an einen entfernten Sender-Empfänger angeschlossen
ist, wobei zwischen der Antenne des Sender-Empfängers und der Basisstation-Antenne ein
Funkkanal vorhanden ist. Die folgende Beschreibung bezieht sich
hauptsächlich
auf eine Mobilstation, es sollte jedoch angemerkt werden, dass einige Fakten
ebenfalls für
ein Teilnehmergerät
gemäß der zuletzt
genannten Definition gelten. Signalstärke und -verzögerung beziehen
sich auf die Ausbreitungsstrecke zwischen einer Basisstation und
der Mobilstation. Es ist wohlbekannt, dass die Übertragungsrate in digitalen
Systemen z. B. infolge Zeitmultiplexierung (TDMA) groß ist, so
dass in einem Empfänger
außerdem
neben dem raschen, so genannten Rayleigh-Schwund der Hüllkurve
des HF-Signals die Mehrfachweg-Ausbreitung,
die für
einen Funkweg typisch ist, als eine Wechselwirkung zwischen erfassten
Bits auftritt. In digitalen Systemen wird dies in dem Modell, das
den Funkkanal repräsentiert,
berücksichtigt,
so dass das empfangene Signal nicht mehr ein einzelnes mit Rayleigh-Schwund
behaftetes Signal ist, sondern die Summe von Signalen, die unabhängige Werte
des Rayleigh-Schwunds besitzen, und von Signalen, die unterschiedliche
Verzögerungen
und die gemittelte Amplitude besitzen.
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Der
Hintergrund der Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der beigefügten schematischen
Figuren beschrieben, in denen:
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1 die
Impulsantwort eines Funkkanals im Zeitbereich (zu diskreten Zeitpunkten)
zeigt;
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2 ein
normales Signalbündel
im GSM-System zeigt;
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3 den
Aufbau einer typischen Trainingsfolge zeigt;
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4 die
Bitfolgen der Trainingsfolge in dem GSM-System zeigt;
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5 eine
Korrelation gemäß der Erfindung in
dem GSM-System zeigt; und
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6 den
Blockschaltplan eines GSM-Empfängers
zeigt.
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Die
Impulsantwort eines Funkkanals kann durch eine Streifendarstellung
gemäß 1 repräsentiert
werden. Dabei repräsentiert
die Höhe
eines einzelnen Streifens die mittlere Leistung eines Signals mit
Rayleigh-Schwund und der Ort des Streifens repräsentiert die Übertragungsverzögerung.
Die Verteilung der Streifen hängt
von den verwendeten Leistungspegeln und den Umgebungsbedingungen
ab und die Schwundrate der Streifen hängt von der Geschwindigkeit einer
Mobilstation, z. B. der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ab. Unterschiedliche
Systeme definieren jeweils eine Gruppe dieser Ausbreitungsmodelle,
um unterschiedliche Umgebungsbedingungen und Fahrzeuggeschwindigkeiten
darzustellen.
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Da
sich ein Funkkanal rasch ändert,
ist aus dem oben Stehenden klar, dass die Wechselwirkung zwischen
erfassten Bits, die bei der Übertragung
des Signals durch den Kanal bewirkt wird, entzerrt werden muss,
indem die Impulsantwort des Kanals gemessen und der Empfänger an
die Streifenkonfiguration des Kanals angepasst wird. Das erfolgt
gewöhnlich
in den Systemen, derart, dass die Basisstation oder die Mobilstation
in ihren Übertragungssignalbündeln ein
bekanntes Bitmuster übertragen,
d. h. aufeinander folgende Bits in einer Folge mit konstanter Länge. Diese
Folge wird als Trainingsfolge bezeichnet. Der Empfänger hat
im Voraus Informationen über
das Bitmuster der Trainingsfolge, die gesendet wird, erhalten. Als
ein Ergebnis der Korrelation erhält
man eine Abschätzung
des Funkwegs (der Verzögerungen)
und der Empfänger
stellt seine Kanalentzerrer so ein, dass die Verzögerungsverteilung in
einem bestimmten Zeitdauerbereich entzerrt wird. Im GSM-System wird
z. B. die Verzögerungsverteilung
bis zu 16 μs
entzerrt.
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Im
GSM-System umfasst z. B. ein TDMA-Rahmen acht Zeitschlitze. Ein
Signal wird in Signalbündeln übertragen,
von denen in 2 das so genannte normale Signalbündel gezeigt
ist. Es umfasst zuerst drei Endbits und dann 58 Datenbits, die somit
Daten und Sprache enthalten können.
Anschließend
folgen die Trainingsfolge mit einer Länge von 26 Bits, dann wieder
58 Datenbits und schließlich drei
Endbits. Zwischen den Zeitschlitzen des Rahmens gibt es eine Überwachungsperiode
mit einer Länge
von 8,25 Bits. Wie in der Figur zu sehen ist, liegt die Trainingsfolge
in der Mitte des Signalbündels als
eine fortlaufende Folge mit einer Länge von 26 Bits. Es gibt acht
Trainingsfolgen mit unterschiedlichen Bitmustern und das Telephon
hat im Voraus Informationen darüber
erhalten, welche Trainingsfolge die Basisstation senden wird.
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Die
Trainingsfolge muss nicht notwendigerweise in der Mitte des Signalbündels liegen.
Daher umfasst z. B. in dem digitalen Funktelephonsystem, das in
den USA verwendet wird, der Rahmen sechs Zeitschlitze mit 162 Symbolen.
Das Symbol kann wie bei der QPSK-Modulation, die durch das System
verwendet wird, 2 Bits oder in Abhängigkeit vom Modulationsverfahren
noch mehr Bits enthalten. Das Signalbündel, das in dem Sendezeitschlitz
von der Basisstation zur Mobilstation übertragen wird, beginnt immer
mit einem Synchronisations-Signalbündel mit 14
Symbolen (28 Bits), die als eine Trainingsfolge verwendet werden.
Es sollte angemerkt werden, dass die Länge der Trainingsfolge konstant
ist. In diesem System gibt es Trainingsfolgen mit 6 unterschiedlichen
Folgen.
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Es
sollte an dieser Stelle angemerkt werden, dass eine Trainingsfolge
sowohl vom Teilnehmergerät
an die Basisstation (Aufwärtsverbindung)
als auch von der Basisstation an das Teilnehmergerät (Abwärtsverbindung)
gesendet wird. Die Symbolfolgen in den Trainingsfolgen müssen in
beiden Richtungen nicht notwendigerweise gleich sein. Unabhängig vom System
sind die Folgen der Trainingsfolgen gewöhnlich so beschaffen, dass
sie möglichst
gute Autokorrelationscharakteristiken besitzen, d. h. dass ausreichend
viele Nullen auf beiden Seiten der Impulsspitze in der Mitte der
Autokorrelationsfunktion vorhanden sind. Eine bestimmte Trainingsfolge
ist in einer bestimmten Umgebung geeignet. In Großstadtbereichen
ist z. B. eine Mehrfachwegausbreitung vorherrschend, mit anderen
Worten, es gibt eine große
Verzögerungsverteilung
in dem Funkkanal. Deshalb unterscheidet sich eine optimale Trainingsfolge
wesentlich von der auf dem Land, wo es weniger Hindernisse gibt,
die Signalreflexionen verursachen und wo die Verzögerungsverteilung
vernachlässigt
werden kann. In gegenwärtigen
Systemen besitzt die Trainingsfolge eine konstante Länge, die
für das
System charakteristisch ist und die gemäß dem so genannten Worst-Case (ungünstigster
Fall) ausgewählt
wird, so dass das System vorbereitet ist, Verzögerungsverteilungen in einem
großen
zeitlichen Abstand zu entzerren, vorausgesetzt, dass der Kanal eine
Mehrfachstreifen-Impulsantwort besitzt.
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3 zeigt
den Aufbau einer typischen Trainingsfolge. Dieses Beispiel stammt
vom GSM-System. Die Trainingsfolge umfasst eine Korrelationsfolge,
die an beiden Seiten einen zusätzlichen
Teil aufweist. Die Länge
der Korrelationsfolge ist 16 Bits und beide zusätzlichen Teile haben eine Länge von
5 Bits. Somit ist die Form der Trainingsfolge 5 + 16 + 5. 4 zeigt
die Bitfolgen der in Verwendung befindlichen Trainingsfolgen. Wie
oben bereits festgestellt wurde, sind die Folgen so ausgewählt worden,
dass sie gute Autokorrelationscharakteristiken besitzen. Die Länge des
zusätzlichen
Teils bestimmt die Länge der
Impulsantwort, die durch die entsprechende Trainingsfolge abgeschätzt werden
kann. Bei GSM ist die Länge
des zusätzlichen
Teils gemäß dem ungünstigsten
Fall aus gewählt
oder es werden im gesamten System Trainingsfolgen der gleichen Form
verwendet, selbst wenn es nicht erforderlich ist, alle Streifen abzuschätzen, die
während
der Trainingsfolge gemessen werden können: wenn die Verzögerungsverteilung
gering ist, wie das auf dem Land bei einer ziemlich ebenen Erdoberfläche der
Fall ist, wäre
die Abschätzung
von lediglich wenigen Streifen ausreichend.
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Der
zusätzliche
Teil muss nicht wie im GSM-System auf beiden Seiten der Korrelationsfolge vorhanden
sein, sondern es könnte
lediglich ein zusätzlicher
Teil vorhanden sein, der entweder vor oder nach der Korrelationsfolge
angeordnet ist. Dieser zusätzliche
Teil ist in der Praxis so ausgebildet, dass entweder die ersten
und/oder die letzten Symbole der Korrelationsfolge als Symbole des
zusätzlichen
Teils ausgewählt
werden. Eine Trainingsfolge mit diesem Aufbau besitzt die nützliche
Charakteristik, dass eine von der ursprünglichen Korrelationsfolge
verschiedene Korrelationsfolge aus der Trainingsfolge ausgewählt werden
kann, so dass die neue Korrelationsfolge eine Länge aufweist, die mit der ursprünglichen Korrelationsfolge übereinstimmt,
aber teilweise Symbole des zusätzlichen
Teils umfasst. Die auf diese Weise gebildete neue Korrelationsfolge
muss natürlich
aufeinander folgende Symbole, die zu der Trainingsfolge gehören, umfassen.
Die Messung der Impulsantwort des Funkkanals kann unter Verwendung der
oben erwähnten
Charakteristik der Trainingsfolge effektiver ausgeführt werden,
wenn die Verzögerungsverteilung
des Funkkanals und der Taktfehler in dem Empfänger ausreichend klein sind.
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Die
Längen
der zusätzlichen
Teile der Trainingsfolge und der eigentlichen Trainingsfolge haben eine
wesentliche Bedeutung: je länger
die Korrelationsfolge ist (jeweils mehr Bits oder Symbole vorhanden
sind), desto besser ist die erreichte Kanalabschätzung, da das Rauschen dann,
wenn eine lange Korrelationsperiode verwendet wird, gemittelt wird und
das Ergebnis nicht verstümmelt.
Je länger
andererseits die Trainingsfolge (in Bits oder Symbolen) ist, desto
längere
Verzögerungsverteilungen
können
gemessen werden und dementsprechend kann der Taktfehler des Empfängers größer sein.
Das GSM-System ist z. B. auf den ungünstigsten Fall vorbereitet,
indem die Länge
des zusätzlichen
Teils so ausgewählt
ist, dass sie 5 Bits beträgt.
Mit einer derartigen Trainingsfolge ist es möglich, eine Impulsantwort von
5 Streifen zu messen, wobei gleichzeitig ein beträchtlicher
Spielraum für
Taktungenauigkeiten im Empfänger
vorhanden ist.
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Das
Patent EP-A-0 551 803 offenbart, wie eine Gruppe von Korrelationswerten,
die eine maximale Menge von Signalenergie repräsentiert, ausgewählt werden
sollte, damit sie die Impulsantwort eines Funkkanals repräsentiert.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Verfahren
zu schaffen, die die Messung der Impulsantwort verbessern können, ohne
dass eine längere
Korrelationsfolge vorhanden ist. Es ist möglich, zwei Korrelationen auszuführen, so
dass wenigstens in einer Korrelation eine Korrelationsfolge verwendet
wird, die einem von der ursprünglichen Korrelationsfolge
verschiedenen Teil der dem Empfänger
bekannten Referenzfolge entspricht, einen Teil des zusätzlichen
Teils umfasst und die gleiche Länge
wie die ursprüngliche
Korrelationsfolge besitzt, und das endgültige Korrelationsergebnis
gebildet wird, indem die Ergebnisse der beiden Korrelationen kombiniert
werden. In Bezug auf die Korrelation wird das Ergebnis dann so erscheinen,
als ob die Korrelationsfolge länger
gemacht worden wäre,
wodurch eine bessere Schätzung
(oder eine bessere Messung der Impulsantwort) des Kanals erreicht
wird und der Signalabstand verbessert wird. Die Messung kann außerdem so
erfolgen, dass die Korrelationsfolge, die einem von der ursprünglichen
Korrelationsfolge verschiedenen Teil der dem Empfänger bekannten
Referenzfolge entspricht, für
beide Korrelationen verwendet wird. Dann muss die Referenzfolge
in Übereinstimmung
damit, wie sehr sich die Korrelationsfolge von der ursprünglichen
Korrelationsfolge unterscheidet, kürzer gemacht werden.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die in dem kennzeichnenden
Teil des unabhängigen
Anspruchs, der auf ein Verfahren gerichtet ist, angegeben sind.
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Der
Empfänger
(Vorrichtung) der Erfindung ist durch die Merkmale gekennzeichnet,
die in dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs, der auf eine
Vorrichtung gerichtet ist, angegeben sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 5,
die die erfindungsgemäße Messung
der Impulsantwort zeigt, und 6, die den Blockschaltplan
eines GSM-Empfängers
zeigt, genauer beschrieben.
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5 veranschaulicht
die Korrelation gemäß der Erfindung
in dem GSM-Sys tem. In dem in 5 gezeigten
Beispiel ist an der Oberseite die gewöhnlich hergestellte Korrelation
CORRN gezeigt, bei der die ersten sechzehn Bits der Trainingsfolge RXC des empfangenen Signals oder die Korrelationsfolge
mit einer vorgegebenen Bitfolge des Referenzsignals REF oder der
Referenzfolge, die die Länge der
Trainingsfolge oder von 26 Bits besitzt, korreliert ist. Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung werden zwei Korrelationen CORR1 und CORR2 ausgeführt, so
dass das Referenzsignal und das empfangene Signal zueinander verschoben
werden. 5 zeigt eine Möglichkeit,
dies zu tun. Dabei wird nicht das gesamte Referenzsignal REF für die Korrelation verwendet,
sondern ein etwas kürzerer
Teil des Referenzsignals, z. B. derart, dass einige Bits entweder am
Anfang oder am Ende der Referenzfolge REF weggelassen werden, wie
in 5 für
die erste Korrelation CORR1 bzw. für die zweite Korrelation CORR2
gezeigt ist. Wenn die Korrelationsfolge RXC an
dem Teil-Referenzsignal zentriert ist, erhält man die gleiche Wirkung,
als ob die Korrelationsfolge RXC des empfangenen
Signals in Bezug auf das Referenzsignal REF verschoben wird, wie
in 5 zu sehen ist. Die Ergebnisse der ersten Korrelation CORR1
und der zweiten Korrelation CORR2 werden kombiniert, um das Ergebnis
der Messung der Impulsantwort zu erhalten. Wenn die Signale REF
und RXC für die erste Korrelation CORR1
und die zweite Korrelation CORR2 in unterschiedlichen Richtungen zueinander
verschoben werden, erhält
man einen größeren Korrelationsbereich
AINV für
das empfangene Signal RXC als den Bereich
AN, der durch die gewöhnlich
ausgeführte
Korrelation CORRN erreicht wird. Alternativ kann die Korrelation
so ausgeführt werden,
dass das Referenzsignal REF und das empfangene Signal RXC lediglich bei einer der Korrelationen zueinander
verschoben werden, oder es könnten z.
B. die Korrelationen CORRN und CORR1 oder CORRN und CORRN, die in 5 gezeigt
sind, vorhanden sein. Es ist somit wesentlich, dass wenigstens in
einer Korrelation das Referenzsignal REF und das empfangene Signal
RXC zueinander verschoben werden, wodurch
ein größerer Korrelationsbereich erhalten
wird, wenn beide Korrelationen kombiniert werden. Wenn für beide
Korrelationen große
Verschiebungen ausgeführt
werden, sollte die Verschiebungen verschiedene Größen besitzen
und/oder in unterschiedlichen Richtungen ausgeführt werden (oder derart, dass
bei der ersten Korrelation das empfangene Signal RXC in
Bezug auf das Referenzsignal REF in einer anderen Richtung verschoben wird
als bei der zweiten Korrelation).
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Um
das Verfahren gemäß der Erfindung
auszuführen,
wird nachfolgend als ein Beispiel das Senden und der Empfang in
dem GSM-Mobilsystem unter Bezugnahme auf 6 beschrieben,
die einen Blockschaltplan eines Sender-Empfängers der GSM-Systems zeigt.
Der erste Schritt in der Sendefolge ist die Digitalisierung 1 und
die Codierung 2 der analogen Sprache. Die Abtastung erfolgt
bei einer Frequenz von 8 kHz und der Algorithmus setzt voraus, dass
das Eingangssignal ein lineares 13 Bit-PCM-Signal ist. Die Abtastwerte
werden in Rahmen von 160 Abtastwerte segmentiert, so dass die Länge des
Rahmens 20 ms beträgt.
Im GSM-System verarbeitet der Sprachcodierer die 20 ms-Sprachrahmen, d.
h. vor dem Beginn der Codierung werden 20 ms Sprache in einem Puffer
gespeichert. Die Codierungsoperationen werden dann für jeden
Rahmen oder Unterrahmen davon (in Blöcken von 40 Abtastwerten) ausgeführt. Als
Ergebnis der Codierung im Codierer 2 erhält man von
einem Rahmen 260 Bits. Nach der Sprachcodierung 2 erfolgt
die Kanalcodierung 2 in zwei Schritten, wobei zuerst ein
Teil (die 50 wichtigsten) der Bits (von 260 Bits) mit einem Blockcode 3a (=
CRC, 3 Bits) geschützt
werden und diese und die nächstwichtigsten
Bits (132) anschließend weiter
mit einem Faltungscode 3b (Codierungsverhältnis _)
geschützt
werden ((50 + 3 + 132 + 4)*2 = 378), wobei ein Teil (78) dieser
Bits ungeschützt
verwendet wird. Bei der Blockcodierung 3a wird an das Ende
des Sprachrahmens eine Bitfolge angefügt, mit deren Hilfe in dem
Empfänger Übertragungsfehler
erfasst werden können.
Bei der Faltungscodierung 3b wird die Redundanz des Sprachrahmens
vergrößert. Insgesamt
werden dann 456 Bits für
jeden 20 ms-Rahmen übertragen.
Diese 456 Bits werden verschachtelt 4, wobei die Verschachtelungsoperation 4 ebenfalls
in einer Zweiphasen-Operation ausgeführt wird. Zuerst wird die Reihenfolge
der Bits in dem Rahmen verschachtelt 4a und die verschachtelten Bits
werden in acht Blöcke
mit derselben Größe unterteilt.
Diese Blöcke
werden weiter unterteilt 4b in acht aufeinander folgende
TDMA-Rahmen oder derart, dass die verschachtelten 456 Bits in acht
Zeitschlitzen (die jeweils 57 Bits enthalten) des Funkwegs gesendet
werden. Das Ziel der Verschachtelung besteht darin, die Übertragungsfehler,
die gewöhnlich
als Fehlersignalbündel
auftreten, über
alle gesendeten Daten gleichmäßig zu verteilen,
wodurch die Kanalcodierung effektiver betrieben wird. Nach der Entschachtelung
wird das Fehlersignalbündel
in einzelne Fehlerbits umgewandelt, die bei der Kanaldecodierung
korrigiert werden können.
Der nächste Schritt
bei der Übertragungsfolge
ist die Datenverschlüsselung 5.
Die Verschlüsselung
erfolgt durch einen Algorithmus, der bei GSM eines der am besten gehüteten Geheimnisse
ist. Die Verschlüsselung
verhindert ein nicht autorisiertes Hören der Anrufe, was in analogen
Netzen möglich
ist. Das zu sendende Signalbündel
wird aus den verschlüsselten
Daten gebildet 6, indem an sie eine Trainingsfolge, Endbits und
eine Schutzperiode angefügt
werden. Das zu sendende Signalbündel
wird an einen GMSK-Modu- lator 7 geliefert, der das Signalbündel für die Übertragung
moduliert. GMSK (Gaußsche
Mimimalumtastung) ist ein digitales Modulationsverfahren mit konstanter
Amplitude, bei dem die Informationen in den Phasenverschiebungen
enthalten sind. Der Sender 8 mischt das modulierte Signalbündel über eine
oder mehrere Zwischenfrequenzen bis auf 900 MHz und sendet es über die
Antenne auf dem Funkweg. Der Sender 8 ist einer der drei
Hochfrequenzblöcke
HF. Der Empfänger 9 ist
der erste Block auf der Empfängerseite
und führt
im Vergleich mit dem Sender 8 die umgekehrten Operationen
aus. Der dritte HF-Block ist
der Synthesizer 10, der die Frequenzen erzeugt. Das GSM-System
verwendet das Frequenzsprung-Verfahren, bei dem die Sende- und Empfangsfrequenzen
für jeden
TDMA-Rahmen geändert werden.
Das Frequenzsprung-Verfahren
verbessert die Qualität
der Verbindung, stellt jedoch strenge Anforderungen an den Synthesizer 10.
Der Synthesizer muss in der Lage sein, innerhalb einer Millisekunde von
einer Frequenz zur nächsten
zu schalten.
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Die
zum Senden umgekehrten Operationen werden beim Empfangen ausgeführt. Nach
dem HF-Empfänger 9 und
dem Demodulator 11 erfolgt die Biterfassung im Biterfassungsblock 12,
der einen Kanalentzerrer umfasst und in dem die empfangenen Abtastwerte
erfasst werden, oder wo versucht wird, die gesendeten Bitfolgen
zu finden, und wo das empfangene Signal korreliert wird, indem die
Trainingsfolge RXC des empfangenen Signals
mit einer vorgegebenen Referenzfolge REF korreliert wird. Nach der Erfassung
erfolgt Entschlüsselung 13,
eine Entschachtelung 14 und die erfassten Bits werden kanaldecodiert 15 und
durch eine zyklische Redundanzprüfung
(CRC) geprüft.
Die Kanaldecodierung 15 versucht, Bitfehler zu korrigieren,
die bei der Übertragung
des Signalbündels
auftreten. Nach der Kanaldecodierung 15 enthalten die Sprachrahmen
mit einer Länge
von 260 Bits die die übertragene
Sprache beschreibenden Parameter, mit denen die Sprachcodierung 16 das
Sprachsignal erzeugt. Das Sprachsignal wird D/A-umgesetzt 17 und
an den Lautsprecher 18 des Empfängers geliefert.
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Der
Sender-Empfänger
besitzt ferner eine Steuereinheit 19, die alle Blöcke steuert,
ihre Funktionen koordiniert und ihre Taktgebung steuert. Die Steuereinheit 19 enthält z. B.
einen Mikroprozessor und/oder einen digitalen Signal prozessor.
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In
der Praxis kann sich die Referenzfolge im Speicher der Steuereinheit 19 befinden,
um die Korrelation in dem Biterfassungsblock 12 auszuführen, oder
sie könnte
sich direkt in dem Speicher des Biterfassungsblocks befinden. Die
gegenseitige Verschiebung des Referenzsignals und des empfangenen
Signals gemäß der Erfindung
kann unabhängig
in dem Biterfassungsblock 12 erfolgen oder durch die Steuereinheit 19 gesteuert
werden, wobei der entsprechende Block/Einheit im Voraus mit der
Relativverschiebung, die bei der Korrelation auszuführen ist, programmiert
wird. Die Verschiebung könnte
im Prinzip außerdem
z. B. mit Verzögerungselementen
ausgeführt
werden, die in dem Kanaldecodierer (der in dem Biterfassungsblock 12 enthalten
ist) angeordnet sind, wobei diese Elemente die Signale verzögern und
eine Relativverschiebung erzeugen.
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Die
Relativverschiebung zwischen den Korrelationen, die erfindungsgemäß ausgeführt wird, kann
z. B. 5 Abtastwerte oder Bits betragen. Dann vergrößert sich
die Länge
der effektiven Korrelation um 5 Bits, z. B. im GSM-System von 16
auf 21 Bits, wobei das Rauschen um 21/16 = 1,2 dB im Vergleich zu
der gewöhnlichen
Korrelation verringert wird. Eine derartige Verbesserung bei der
Messung der Impulsantwort führt
in der Empfängerkette
zu einer Gesamtverbesserung der Leistungsfähigkeit von 0,2 dB. Bei den
Typzulassungsprüfungen
von Mobiltelephonen könnte
der kleinste Erfassungsspielraum in der Größenordnung von 0,5 dB liegen,
so dass selbst eine Verbesserung von 0,2 dB sich als entscheidend erweisen
könnte.
Somit verbessert das Verfahren der Erfin- dung die Leistungsfähigkeit
eines Mobiltelephons. Eine entsprechende Verbesserung der Leistungsfähigkeit
durch andere Mittel würde
typischerweise eine viel umfangreichere Verarbeitung erfordern als
das erfindungsgemäße Verfahren
und würde somit
zu einem wesentlich größeren Energieverbrauch
führen
oder den Preis des Telephons bedeutend erhöhen.
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Die
Aufgabe des vorgestellten Verfahrens besteht darin, eine Kanalabschätzung zu
erhalten, die in der verwendeten Funkverbindung möglichst gut
ist, die Erfindung könnte
jedoch ebenso gut verwendet werden, um eine gute Synchronisation
zu erreichen, da außer
der Korrektur der Verzögerungsverteilung
und der korrekten Kanalabschätzung
eine gute Synchronisation erreicht werden kann, wenn eine Mobilstation
möglichst
gut an den Kanal angepasst ist.
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Die
Erfindung ist jedoch nicht auf die obigen Beispiele beschränkt, sondern
sie kann mit dem Wissen eines Fachmanns im Umfang der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden.