DE20215026U1

DE20215026U1 - Basisstation-Burstdetektor

Info

Publication number: DE20215026U1
Application number: DE20215026U
Authority: DE
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-28
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2012-09-29
Also published as: TW595843U; EP1442360A2; TW200737761A; EP1442360A4; DE20215025U1; CN1636419A; TW581367U; TW200421751A; CA2461676A1; NO20041653L; EP1876723A3; CA2461676C; US7180881B2; CN2684497Y; EP1876723A2; EP1442360B1; KR200297982Y1; CN2679949Y; TW200633417A; KR20050100360A

Description

181323GM

BASISSTATION-BURSTDETEKTOR HINTERGRUND

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Funkkommunikationen. Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung die Detektion von Codes in einem Kommunikationssignal, um den Empfänger zur Verarbeitung des Signals zu aktivieren.

Bei Spreizspektrum-TDD-Systemen (TDD = Time Division Duplex, Zeitduplex) werden mehrere Kommunikationen über das selbe Spektrum geführt. Die vielfachen Signale unterscheiden sich durch ihre jeweiligen Chipcodesequenzen (Codes). Wie in Figur 1 gezeigt ist, verwenden TDD-Systeme sich wiederholende Übertragungszeitintervalle (TTIs, Transmission Time Intervals), die in Rahmen 34 unterteilt sind, welche ihrerseits wiederum in eine Anzahl von Zeitschlitzen 37i-37_n unterteilt sind, beispielsweise fünfzehn Zeitschlitze. Bei derartigen Systemen wird eine Kommunikation unter Verwendung ausgewählter Codes in einem ausgewählten Zeitschlitz aus der Vielzahl von Zeitschlitzen 37i-37_n gesendet. Dementsprechend kann ein Rahmen 34 mehrere Kommunikationen tragen, die sich sowohl hinsichtlich Zeitschlitz als auch Code voneinander unterscheiden. Die Kombination eines einzigen Codes in einem einzigen Zeitschlitz wird als physikalischer Kanal bezeichnet. Ein codierter zusammengesetzter Transportkanal (CCTrCh, Coded Composite Transport Channel) wird auf eine Sammlung physikalischer Kanäle abgebildet, welche die als Ressourceeinheiten (RUs, Resource Units) bekannten kombinierten Dateneinheiten umfassen, zur Übertragung über die Funkschnittstelle an das bzw. von dem Endgerät (UE, User Equipment) oder an die bzw. von der Basisstation. Auf der Grundlage der zur Unterstützung einer derartigen Kommunikation erforderlichen Bandbreite sind dieser Kommunikation ein oder mehrere CCTrCh-Kanal bzw. -Kanäle zugeordnet.

Der zugeordnete Satz physikalischer Kanäle für jeden CCTrCh enthält die maximale Anzahl von Ressourceeinheiten (RUs), die während eines Übertragungszeitintervalles (TTI) zu übertragen wäre. Die tatsächliche Anzahl von physikalischen Kanälen, die während eines Übertragungszeitintervalles (TTI) übertragen werden, wird dem Empfänger über den Transportformatkombinationsindex (TFCI, Transport Format Combination Index) signalisiert. Im normalen Betrieb enthält der erste einem CCTrCh-Kanal zugeordnete Zeitschlitz die erforderlichen physikalischen Kanäle zur Übertragung der Ressourceeinheiten (RUs) und des Transportformatkombinationsindex (TFCI). Nachdem der Empfänger den Transportformatkombinationsindex (TFCI) demoduliert und decodiert hat, wüsste er auch, wie viele Ressourceeinheiten (RUs) in einem Übertragungszeitintervall (TTI) übertragen werden, einschließlich derjenigen im ersten Zeitschlitz. Der Transportformatkombinationsindex (TFCI) übermittelt Information über die Anzahl von Ressourceeinheiten.

hi Figur 1 ist auch ein einzelner CCTrCh-Kanal in einem Übertragungszeitintervall (&Tgr;&EEacgr;) dargestellt. Die Rahmen 1, 2, 9 und 10 zeigen eine normale CCTrCh-Übertragung, bei der jede Reihe des CCTrCh ein die Ressourceeinheiten (RUs) umfassender physikalischer Kanal ist und eine Reihe in jedem CCTrCh den Transportformatkombinationsindex (TFCI) enthält. Die Rahmen 3-8 stellen Rahmen dar, in denen keine Daten im CCTrCh übertragen werden, was darauf deutet, dass sich der CCTrCh im diskontinuierlichen Übertragungszustand (DTX, Discontinuous Transmission State) befindet. Obgleich in Figur 1 nur ein CCTrCh dargestellt ist, können im allgemeinen mehrere CCTrCh-Kanäle in jedem Zeitschlitz vorhanden sein, auf einen oder mehrere Empfänger gerichtet, die unabhängig voneinander in den bzw. aus dem diskontinuierlichen Übertragungszustand (DTX) geschaltet werden können.

Der diskontinuierliche Übertragungszustand (DTX) lässt sich in zwei Kategorien unterteilen: 1) teilweiser DTX; und 2) voller DTX. Während eines teilweisen DTX ist zwar ein CCTrCh aktiv, jedoch sind dabei weniger als die maximale Anzahl von Ressourceeinheiten (RUs) mit Daten gefüllt und einige physikalische Kanäle werden nicht übertragen. Der erste dem CCTrCh zugeordnete Zeitschlitz enthält mindestens einen physikalischen Kanal

zur Übertragung einer Ressourceeinheit (RU) und des TFCI-Wortes, wobei das TFCI-Wort signalisiert, dass weniger als die maximale Anzahl für die Übertragung zugeordneter physikalischer Kanäle, aber mehr als Null (O), übertragen wurden.

Während des vollen DTX werden keine Daten an einen CCTrCh gelegt und daher liegen überhaupt keine Ressourceeinheiten zur Übertragung vor. Spezielle Bursts werden periodisch während des vollen DTX übertragen und durch einen mit Null (O) bewerteten TFCI im ersten physikalischen Kanal des ersten dem CCTrCh zugeordneten Zeitschlitzes identifiziert. Das erste spezielle Burst, das in einem CCTrCh nach einer normalen CCTrCh-Übertragung oder einem CCTrCh im teilweisen DTX-Zustand empfangen wurde, gibt den Beginn des vollen DTX an. Nachfolgende spezielle Bursts werden alle Rahmen für Zeitsteuerparameter für spezielle Bursts (Special Burst Scheduling Parameter (SBSP)) lang übertragen, wobei der SBSP ein vorbestimmtes Intervall ist. Die Rahmen 3 und 7 zeigen den CCTrCh mit diesem speziellen Burst. Die Rahmen 4-6 und 8 zeigen Rahmen zwischen speziellen Bursts für einen CCTrCh im vollen DTX.

Wie in Rahmen 9 von Figur 1 gezeigt ist, kann die Übertragung einer oder mehrerer Ressourceeinheiten zu jeder Zeit Wiederbeginnen, nicht nur zur geschätzten Ankunftszeit eines speziellen Bursts. Da der DTX jederzeit innerhalb eines Übertragungszeitintervalles (TTI) enden kann, muss der Empfänger den CCTrCh in jedem Rahmen verarbeiten, selbst denjenigen Rahmen, die den CCTrCh ohne übertragene Daten umfassen, wie es die Rahmen 4-6 und 8 zeigen. Dies bedingt, dass der Empfänger mit hoher Leistung arbeitet, um den CCTrCh für jeden Rahmen, unabhängig von seinem Zustand, zu verarbeiten.

Empfänger können den Empfang aufeinanderfolgender spezieller Bursts zur Anzeige dessen verwenden, dass sich der CCTrCh noch im vollen DTX-Zustand befindet. Aus einer Detektion des speziellen Bursts ergibt sich jedoch keine Information dahingehend, ob sich der CCTrCh während des nächsten Rahmens im teilweisen DTX-Zustand oder im normalen Übertragungszustand befinden wird.

"4-

Die Unterstützung für DTX wirkt sich auf mehrere Empfängerfunktionen aus, insbesondere auf die Codedetektion. Werden in einem der Rahmen des bestimmten CCTrCh keine Codes übermittelt, kann der Codedetektor erklären, dass vielfache Codes vorliegen, was dazu führt, dass ein Mehrbenutzer-Detektor (Multi-User Detector, MUD) Codes ausführt und einschließt, die nicht übertragen wurden, wodurch sich die Leistung anderer CCTrCh-Kanäle, die ebenfalls mit dem MUD verarbeitet werden, verringert. Eine zuverlässige Detektion des vollen DTX-Zustands verhindert, dass das Vorhandensein von Codes deklariert wird, wenn ein CCTrCh-Kanal inaktiv ist. Die Detektion des vollen DTX-Zustands kann auch zu einem verringerten Leistungsverlust führen, was sich dadurch realisieren lässt, dass nur die Codes, die übertragen wurden, auch verarbeitet werden und leere Zeitschlitze nicht verarbeitet werden.

Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem verbesserten Empfänger. ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basisstation für TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access; Zeitmultiplex-Synchron-Codemultiplex mit Vielfachzugriff) zum Empfang eines in eine Vielzahl von Zeitschlitzen aufgeteilten Kommunikationssignals. Die Zeitschlitze weisen eine Vielzahl von Kanälen auf. Die TD-SCDMA-Basisstation enthält einen Burstdetektor, der erkennt, wann ein ausgewählter der Vielzahl von Kanälen der Kommunikation empfangen wird. Der Burstdetektor umfasst eine Rauschschätzvorrichtung zum Bestimmen einer skalierten Rauschstärkeschätzung des ausgewählten der Zeitschlitze, ein sogenanntes &ldquor;Matched Filter" für die Detektion einer Signalstärke des ausgewählten der Zeitschlitze sowie eine Signalstärkeschätzvorrichtung, die für das &ldquor;Matched Filter" anspricht, zur Erzeugung einer Signalstärkeschätzung des ausgewählten der Zeitschlitze. Ein Komparator, der auf die skalierte Rauschstärkeschätzung [und] die Signalstärkeschätzung anspricht, ist ebenfalls im Burstdetektor vorhanden, zur Erzeugung eines Burstdetektionssignals, wenn die Signalstärkeschätzung größer als die skalierte Rauschstärkeschätzung ist, ebenso sowie

eine Datenschätzvorrichtung, die auf das Burstdetektionssignal anspricht, zum Decodieren der Vielzahl von Kanäle.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(En) 5

Es zeigen:

Figur 1 ein Beispiel eines sich wiederholenden Übertragungszeitintervals (TTI) eines Zeitduplex-Systems (TDD) und eines CCTrCh-Kanals;
10

Figur 2 ein Blockdiagramm eines Empfängers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 3 eine Blockdiagramm des Burstdetektors gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figuren 4A und 4 B ein Betriebsfolgediagramm des Empfängers bei der Aktivierung und Deaktivierung des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;

Figur 5 ein Blockdiagramm einer ersten alternativen Ausführungsform des Burstdetektors der vorliegenden Erfindung;

Figur 6 eine zweite alternative Ausführungsform des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;
25

Figur 7 eine dritte alternative Ausführungsform des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;

Figur 8 eine vierte alternative Ausführungsform des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;

- 6-

SiiviaSchager ÜberlingarWeg2 = i§ 81243 München &bgr; Tel. O 89/89 56 92 22 ^

Figur 9 eine fünfte alternative Ausführungsform des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;

Figur 10 eine sechste alternative Ausführungsform des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;

Figur 11 ein Blockdiagramm einer Anwendung des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung;
10

Figur 12 eine Blockdiagramm einer alternativen Verwendung des Burstdetektors gemäß vorliegender Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)

Es werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern durchwegs gleiche Elemente bezeichnen.

Wie Figur 2 zeigt, umfasst ein mobiler oder festinstallierter Empfänger, vorzugsweise an einem Endgerät (UE) 19, eine Antenne 5, einen Isolator oder Schalter 6, einen Demodulator 8, eine Kanalschätzvorrichtung 7, eine Datenschätzvorrichtung 2, einen Burstdetektor 10 sowie eine Demultiplex- und Decodiervorrichtung 4. Obwohl sich im vorliegenden Beispiel der Empfänger an einem Endgerät befindet, kann der Empfänger ebenso gut auch an einer Basisstation vorgesehen sein.

Der Empfänger 19 empfängt verschiedene Radiofrequenz- (RF) Signale mit Kommunikationen über den drahtlosen Funkkanal unter Verwendung der Antenne 5, oder alternativ einer Antennenanordnung. Die empfangenen Signale werden über einen Sende/Empfangs-

- 7-

(T/R) Schalter 6 an einen Demodulator 8 geleitet, um ein Basisbandsignal zu erzeugen. Das Basisbandsignal wird beispielsweise von der Kanalschätzvorrichtung 7 und der Datenschätzvorrichtung 2 in den Zeitschlitzen und unter Zuordnung der zugehörigen Codes für den Empfänger 19 verarbeitet. Die Kanalschätzvorrichtung 7 verwendet üblicherweise die Trainingsfolgekomponente im Basisbandkanal, um Kanalinformation bereitzustellen, zum Beispiel Kanalimpulsantworten. Die Kanalinformation wird dann von der Datenschätzvorrichtung 2 und dem Burstdetektor 10 verwendet. Die Datenschätzvorrichtung 2 gewinnt Daten aus dem Kanal, indem sie unter Verwendung der Kanalinformationen Soft-Symbole schätzt. Obwohl in Fig. 2 nur ein Burstdetektor gezeigt ist, kann ein Empfänger jedoch auch mehrere Burstdetektoren haben, zur Detektion des Empfangs von mehr als einem Code. Es würden beispielsweise mehrere Burstdetektoren verwendet, wenn mehrere CCTrCh-Kanäle auf einen Empfänger gerichtet sind.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Burstdetektors 10 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Burstdetektor 10 umfasst eine Rauschschätzvorrichtung 11, ein &ldquor;Matched Filter" 12, eine Signalstärkeschätzvorrichtung 13 sowie einen Komparator 14. Die empfangene und demodulierte Kommunikation wird an das &ldquor;Matched Filter" 12 und die Rauschschätzvorrichtung 11 weitergeleitet. Die Rauschschätzvorrichtung 11 schätzt die Rauschstärke des empfangenen Signals. Die Rauschstärkeschätzung kann eine vorbestimmte statistische Messzahl, beispielsweise den Wert des quadratischen Mittels der Eingangsabtastwerte, oder andere Näherungsverfahren für Rauschen, Interferenz oder Gesamtstärke verwenden. Die Rauschstärkeschätzung wird mit einem vorbestimmten Skalierungsfaktor skaliert, wodurch ein Schwellenwert erzeugt wird, der an den Komparator 14 weitergeleitet wird.

Auch die empfangene und demodulierte Kommunikation, ebenso wie die Kanalimpulsantwort von der Kanalschätzvorrichtung 7, wird an das &ldquor;Matched Filter" 12 weitergeleitet. Das &ldquor;Matched Filter" 12 ist mit einer Signalstärkeschätzvorrichtung 13 und einer Kanalschätzvomchtung 7 gekoppelt. Obwohl in Figur 3 ein &ldquor;Matched Filter" 12 dargestellt und im vorliegenden beschrieben ist, lässt sich auch jede andere Vorrichtung, die einen

- 8-

bestimmten Code in dem empfangenen Signal demoduliert, hierfür verwenden, beispielsweise ein RAKE-Empfanger 19. Das &ldquor;Matched Filter" 12 empfangt auch den Code für den physikalischen Kanal, der den Transportforaiatkombinationsindex (TFCI) für den bestimmten CCTrCh-Kanal trägt. Unter Verwendung der drei Eingänge berechnet das &ldquor;Matched Filter" 12 Soft-Bit- oder Soft-Symbol-Entscheidungen für den physikalischen Kanal, der den TFCI für den bestimmten CCTrCh trägt. Die Soft-Entscheidungen werden dann an die Signalstärkeschätzvorrichtung 13 weitergeleitet.

Die Signalstärkeschätzvorrichtung 13, die mit dem &ldquor;Matched Filter" 12 und dem Komparator 14 gekoppelt ist, empfängt den Ausgang des &ldquor;Matched Filters" 12 und schätzt die Signalstärke der Soft-Entscheidungen in der empfangenen Kommunikation. Wie der Fachmann auf dem Gebiet weiß, besteht ein Verfahren zur Schätzung der Signalstärke darin, die realen und imaginären Teile der Ausgänge des &ldquor;Matched Filters" 12 voneinander zu trennen und die Stärke daraus zu berechnen. Die Signalstärkeschätzvorrichtung 13 kann jedoch jedes beliebige Verfahren zur Schätzung der Signalstärke verwenden. Hat die Signalstärkeschätzvorrichtung 13 die Signalstärke der Soft-Entscheidungen in der empfangenen Kommunikation berechnet, dann wird diese an den Komparator 14 weitergeleitet.

Der Komparator 14 ist an seinen Eingängen mit der Signalstärkeschätzvorrichtung 13 und der Rauschstärkeschätzvorrichtung 11 gekoppelt, und an seinem Ausgang mit der Datenschätzvorrichtung 2. Der Komparator 14 vergleicht die skalierte Rauschstärke und die Signalstärke, und das Ergebnis des Vergleichs wird dazu verwendet anzuzeigen, ob sich der bestimmte CCTrCh-Kanal noch immer im vollen DTX-Modus befindet. Für die Zwecke dieser Offenbarung steht DTX für den voranstehend besprochenen vollen DTX-Zustand. Ist für den bestimmten Code, der den TFCI im ersten dem CCTrCh-Kanal in einem Rahmen zugewiesenen Zeitschlitz trägt, die skalierte geschätzte Rauschstärke größer als die geschätzte Signalstärke, dann gibt der Komparator 14 ein Signal an die Datenschätzvorrichtung 2 aus, das angibt, dass keine Daten für den bestimmten CCTrCh-Kanal gesendet wurden. Als Folge hiervon wird die Datenschätzvorrichtung 2 nicht zur Demodulation des bestimmten CCTrCh-Kanals tätig.

1st die geschätzte Signalstärke für den bestimmten Code, der den TFCI im ersten dem CCTrCh-Kanal in einem Rahmen zugewiesenen Zeitschlitz trägt, größer als die skalierte geschätzte Rauschstärke, dann gibt der Komparator 14 ein Signal an die Datenschätzvorrichtung 2 aus, das angibt, dass das Ende von DTX detektiert wurde, was dazu führt, dass die Datenschätzvorrichtung den CCTrCh-Kanal aktiviert.

In der voranstehenden Beschreibung ist der Vergleich zwischen der skalierten Rauschstärke und der geschätzten Signalstärke auf den bestimmten Code, der den TFCI trägt, beschränkt, da, wenn überhaupt Codes übertragen werden, der Code mit dem TFCI dabei sein wird. Wie der Fachmann auf dem Gebiet weiß, können bei dem Vergleich auch andere empfangene Codes, die dem CCTrCh zugewiesen sind, verwendet werden. Ist bei irgendeinem bestimmten Code die geschätzte Signalstärke größer als die skalierte Rauschstärke, dann gibt der Komparator 14 ein Signal an die Datenschätzvorrichtung 2 aus. Die Daten-Schätzvorrichtung 2 kann dann die Demodulation des Codes aktivieren. Alternativ kann sie zur Demodulation des CCTrCh-Kanals aktiviert werden.

Die Datenschätzvorrichtung 2, die mit dem Demodulator 8, dem Burstdetektor 10, der Kanalschätzvorrichtung 7 und der Daten-Demultiplex- und Decodiervorrichtung 4 gekoppelt ist, umfasst eine Codedetektionsvorrichtung (Code Detection Device, CDD) 15, ein MUD 16 sowie einen TFCI-Decoder 17. Der MUD 16 decodiert die empfangenen Daten unter Verwendung der Kanalimpulsantworten von der Kanalschätzvorrichtung 7 und eines Satzes von Channelization-Codes, Spreizcodes und Kanal-Offsets von der Codedetektionsvorrichtung (CDD). Wie dem Fachmann bekannt ist, kann der MUD 16 jedes beliebige Mehrbenutzerdetektionsverfahren zur Schätzung der Datensymbole der empfangenen Kommunikation einsetzen, einen linearen Blockentzerrer für minimalen statistischen Gesamtfehler (MMSE-BLE = Minimum Mean Square Error-Block Linear Equalizer), einen nullerzwingenden linearen Blockentzerrer (ZF-BLE = Zero Forcing Block Linear Equalizer), oder die Verwendung einer Vielzahl von verbundenen Detektoren, von denen

jeder jeweils einen der vielfachen empfangbaren CCTrCh-Kanäle erkennt, die dem Endgerät 19 zugeordnet sind.

Die Codedetektionsvorrichtung CDD 15, die mit dem MUD 16 und den Burstdetektor 10 gekoppelt ist, versorgt den MUD 16 mit dem Satz von Codes für jeden der Vielzahl empfangener CCTrCh-Kanäle, die dem Empfänger 19 zugeordnet sind. Wenn der Burstdetektor 10 anzeigt, dass das Ende des DTX-Zustandes detektiert wurde, dann erzeugt die CDD 15 die Codeinformation und leitet sie an den MUD 16 zur Decodierung der Daten weiter. Ansonsten macht die CDD 15 nichts mit dem bestimmten CCTrCh.

Wenn der MUD 16 die empfangenen Daten decodiert hat, dann werden die Daten an den TFCI-Decoder 17 und die Daten-Demultiplex- und Decodiervorrichtung 4 weitergeleitet. Wie es dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, gibt der TFCI-Decoder 17 anhand der empfangenen Information den Satz von TFCI-Informationsbits mit größter Wahrscheinlichkeit aus. Wenn der Wert des TFCI-Decoders 17 gleich Null (0) ist, wurde ein spezieller Burst erkannt, was anzeigt, das der CCTrCh-Kanal den DTX-Zustand beginnt oder im DTX-Zustand bleibt.

Wie voranstehend ausgeführt ist, leitet die Datenschätzvorrichtung 2 die geschätzten Daten an die Daten-Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4 weiter. Die Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4, die mit der Datenschätzvorrichtung 2 gekoppelt ist, detektiert das empfangene Signal-Interferenz-Verhältnis (Signal to Interference Ratio, kurz: SIR) des bestimmten CCTrCh oder des Codes, der die TFCI im CCTrCh trägt. Ist der Wert des SIR höher als eine vorbestimmte Schwelle, dann wird das vom Burstdetektor 10 erkannte Ende von DTX validiert. Liegt der SIR-Wert unter der Schwelle, dann hat eine falsche Detektion stattgefunden, was anzeigt, dass der bestimmte CCTrCh sich noch immer im DTX-Zustand befindet. Das Demultiplexen und Decodieren der Daten kann eine Fehlererkennung hinsichtlich der Daten einschließen, welche als &ldquor;Sanity Check" (Unbedenklichkeitsprüfung) für den Burstdetektor 10 dient, was die Wirkung falscher Detektionen durch den Endgerät-Empfänger 19 mindert.

Silvia Schager -

-11- I^ ÜberlingerWeg2 ^

&Iacgr;= 81243 München J Tel. O 89/89 66 92 22 ,.f⁷

Das Betriebsfolgediagramm des Empfangers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 4A und 4B dargestellt. Nach der Synchronisierung des Endgeräts auf eine Basisstation und unter der Annahme, dass der zuvor empfangene Rahmen einen speziellen Burst enthielt, empfängt der Endgerät-Empfänger 19 eine Vielzahl von Kommunikationen in einem RF-Signal (Schritt 401) und demoduliert das empfangene Signal unter Erzeugung eines Basisbandsignals (Schritt 402). Für jeden der dem Endgerät zugeordneten CCTrChs bestimmt der Burstdetektor 10, ob innerhalb eines bestimmten CCTrCh irgendwelche Symbole vorliegen, indem er die geschätzte Rauschstärke mit der geschätzten Signalstärke vergleicht (Schritt 403).

Wenn der Burstdetektor 10 der CDD 15 anzeigt, dass der CCTrCh sich im DTX-Zustand befindet, dann überwacht der Burstdetektor 10 weiterhin den CCTrCh (Schritt 409). Ansonsten zeigt der Burstdetektor der CDD 15 an, dass der CCTrCh sich nicht im DTX-Zustand befindet (Schritt 404). Die CDD 15 versorgt dann den MUD 16 mit der Codeinformation für die bestimmten CCTrChs, die dem Endgerät zugeordnet sind (Schritt 405). Der MUD 16 verarbeitet den empfangenen CCTrCh und leitet die Datensymbole an den TFCI-Decoder 17 und die Daten-Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4 (Schritt 406). Der TFCI-Decoder 17 verarbeitet die empfangenen Datensymbole, um den TFCI-Wert zu bestimmen (Schritt 407). Ist der TFCI-Wert Null (0), dann wurde der spezielle Burst detektiert und ein Signal wird dann an den Burstdetektor 10 geleitet, damit dieser weiterhin den CCTrCh überwacht (Schritt 409), was anzeigt, dass sich der CCTrCh gerade bzw. noch immer im vollen DTX-Zustand befindet.

Ist der TFCI-Wert größer als Null (0), und ein CCTrCh befindet sich gegenwärtig im vollen DTX-Zustand, dann führt das Endgerät unter Verwendung von Information von der Daten-Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4 einen &ldquor;Sanity Check" an den empfangenen Daten durch (Schritt 408). Wie in Figur 4B gezeigt, bestimmt das Endgerät bei der Durchführung des &ldquor;Sanity Checks" zunächst, ob zumindest ein Transportblock im zugehörigen CCTrCh empfangen wurde (Schritt 408a). Wurden keine Transportblöcke em-

_&diams; empfangen, dann bleibt das Endgerät im vollen DTX-Zustand (Schritt 408b). Liegt zumindesT ein Transportblock vor, dann bestimmt die Daten-Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4, ob zumindest an einem der detektierten Transportblöcke eine CRC angehängt ist. Ist dies nicht der Fall, dann werden die Daten im CCTrCh als gültig akzeptiert und vom Endgerät verwendet (Schritt 410). Ist eine CRC angehängt, dann bestimmt die Daten-Demultiplex- und -Decodiervorrichtung 4, ob zumindest ein Transportblock die CRC-Prüfung bestanden hat. Wenn zumindest einer bestanden hat, dann werden die Daten im CCTrCh als gültig akzeptiert und vom Endgerät verwendet (Schritt 410). Ansonsten bestimmt das Endgerät, dass der bestimmte CCTrCh im vollen DTX-Zustand verbleiben soll (Schritt 408b).

Wenn aufgrund des &ldquor;Sanity Check" bestimmt wird, dass sich ein CCTrCh im vollen DTX-Zustand befindet, dann ergeht ein Ausgangssignal an den Burstdetektor 10, welches anzeigt, dass der Burstdetektor 10 weiterhin den CCTrCh überwachen soll, um zu bestimmen, wann der volle DTX-Zustand endet und einen Ausgang an die Codedetektionsvorrichtung 15 zu legen. Wenn die DTX-Steuerlogik entscheidet, dass sich ein CCTrCh nicht im vollen DTX-Zustand befindet, dann gibt sie ein Signal an den Burstdetektor 10 aus, das angibt, dass er den CCTrCh nicht überwachen soll, und die decodierten Daten werden von den Endgeräten verwendet (Schritt 410).

Eine alternative Ausführungsform des Burstdetektors 50 der vorliegenden Erfindung ist in Figur 5 gezeigt. Dieser alternative Detektor 50 umfasst ein &ldquor;Matched Filter" 51, einen vorläufigen TFCI-Decoder 52, eine Rauschschätzvorrichtung 53 sowie einen Komparator 54. Dieser Detektor 50 arbeitet auf ähnliche Weise wie der Detektor 10 der bevorzugten Ausführungsform. Das &ldquor;Matched Filter" 51 empfängt das demodulierte empfangene Signal vom Demodulator 8 und leitet die Soft-Symbol-Entscheidungen an den vorläufigen TFCI-Decoder 52 weiter. Ahnlich wie der voranstehend offenbarte TFCI-Decoder 17 berechnet der vorläufige TFCI-Decoder, der mit dem Komparator 54 und der Rauschschätzvorrichtung 53 gekoppelt ist, Stärkeschätzungen für jedes mögliche TFCI-Wort. Die größte TFCI-

-' Übsrlinger Weg

- 13- \| 81243 München

% T°l O 89 / 83 66 92

Stärkeschätzung wird dann an den Komparator 54 weitergeleitet und alle Stärkeschätzungen werden an die Rauschschätzvorrichtung 53 weitergeleitet.

Die Rauschschätzvorrichtung 53, die mit dem TFCI-Decoder 52 und dem Komparator gekoppelt ist, empfängt die decodierte TFCI-Stärke und die größte TFCI-Stärke und berechnet eine vorbestimmte statistische Messzahl, beispielsweise den quadratischen Mittelwert aller Eingänge. Die statistische Messzahl gibt eine Schätzung des Rauschens an, dem der TFCI-Decoder 52 ausgesetzt ist. Die Rauschschätzung wird skaliert und zum Vergleich mit der größten TFCI-Stärke vom TFCI-Decoder 52 an den Komparator 54 weitergeleitet.

Der Komparator 54, der mit dem TFCI-Decoder 52 und der Rauschschätzvorrichtung 53 gekoppelt ist, empfängt die größte TFCI-Stärke und die skalierte Rauschschätzung und bestimmt den größeren der beiden Werten. Ähnlich wie bei der bevorzugten Ausführungsform signalisiert für den Fall, dass die geschätzte TFCI-Stärke größer als die skalierte Rauschschätzung ist, der Burstdetektor 50 an die Datenschätzvorrichtung 2, die die CCTrCh-Demodulation des bestimmten CCTrCh-Kanals, der dem Endgerät zugeordnet ist, aktiviert. Ansonsten signalisiert der Burstdetektor 50 der Datenschätzvorrichtung 2, dass der CCTrCh im DTX-Zustand bleibt.

Eine zweite alternative Ausführungsform des Burstdetektors ist in Figur 6 gezeigt. Ähnlich dem in Figur 5 dargestellten und voranstehend offenbarten Detektor 50 umfasst auch dieser alternative Burstdetektor 60 ein &ldquor;Matched Filter" 61, einen vorläufigen TFCI-Decoder 63, eine Rauschschätzvorrichtung 62 und einen Komparator 64. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der vorherigen Ausführungsform besteht darin, dass die Rauschschätzvorrichtung 62 das demodulierte empfangene Signal empfängt, bevor das &ldquor;Matched Filter" 61 die Soft-Symbole bestimmt. Die Rauschschätzvorrichtung 62, die mit dem Demodulator 8 und dem Komparator 64 gekoppelt ist, empfängt das demodulierte empfangene Signal und berechnet eine Rauschschätzung wie bei der bevorzugten Ausführungsform 11, die in Figur 3 dargestellt ist. Die berechnete statistische Messzahl ist dann die Rauschschätzung des empfangenen Signals.

. « Uberlinger Weg

" ¹⁴" \1 81243 München _e

_K% Tel. O 89/89 66 92 22 <?

Der Betrieb dieser zweiten Alternative ist mit dem der vorherigen Alternative identisch. Das &ldquor;Matched Filter" 61 empfängt das demodulierte empfangene Signal, bestimmt die Soft-Symbole des CCTrCh unter Verwendung des ersten Codes für den bestimmten CCTrCh und leitet die Soft-Symbole an den TFCI-Decoder 63 weiter. Der TFCI-Decoder 63 decodiert die empfangenen Soft-Symbole, um ein decodiertes TFCI-Wort zu erzeugen. Eine Schätzung der Stärke des decodierten TFCI-Wortes wird dann vom Decoder erzeugt und an den Komparator 64 geleitet. Der Komparator 64 empfängt die Stärkeschätzung für das decodierte TFCI-Wort und eine skalierte Rauschschätzung von der Rauschschätzvorrichtung 62, und bestimmt, welcher der beiden Werte höher ist. Liegt die geschätzte Stärke des TFCI-Wortes über der skalierten Rauschschätzung, dann signalisiert wiederum der Burstdetektor 60 an die Datenschätzvorrichtung 2, dass Daten in dem bestimmten, dem Empfänger 19 zugeordneten CCTrCh übertragen wurden, was das Ende des DTX-Zustandes oder die Übertragung des speziellen Bursts anzeigt.

Eine dritte alternative Ausfuhrungsform des Burstdetektors ist in Figur 7 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist dieser alternative Detektor 70 bis auf die Ausnahme, dass eine zusätzliche Entscheidungs-Rückkopplungs-Akkumulations-Schleife 75 hinzugefügt wird, mit der zweiten Alternative identisch. Diese Schleife 75 ist mit dem &ldquor;Matched Filter" 71 und einer Additionseinrichtung 79 gekoppelt, und umfasst einen Datendemodulator 76, einen Konjugator 77 und eine Symbolstärkeschätzvorrichtung 78. Die vom &ldquor;Matched Filter" 71 ausgegebenen Soft-Symbole werden an den Demodulator 76 der Schleife 75 weitergeleitet, der Symbolentscheidungen mit geringer Latenz erzeugt. Jede der Symbolentscheidungen mit geringer Latenz wird vom Konjugator 77 konjugiert und mit den vom &ldquor;Matched Filter" 71 ausgegebenen Soft-Symbole kombiniert. Die kombinierten Symbole werden dann an die Symbolstärkeschätzvorrichtung 78 weitergeleitet, wo eine Stärkeschätzung der kombinierten Symbole erzeugt und mit einem vorbestimmten Faktor skaliert wird und dann an die Additionseinrichtung 79 weitergeleitet wird.

·. . .. _»—&Tgr;&idigr;"~ • . .. · .ir.rW.nn	',/if., '..· (.£ Silvia Sei	—►·.	\ (
• ... . . . · &igr;	= Überlinger is 81243 MC V^, Tal. O 39 / öS		/
** .		• · · · ^rc*·. ■■ lager >
	Weg 2 ^ &pgr; c h ei &pgr; c-r;

Die Additionseinrichtung 79, die mit der Symbolstärkeschätzvorrichtung 78, dem Decoder 73 und dem Komparator 74 gekoppelt ist, addiert eine skalierte TFCI-Stärkeschätzung vom TFCI-Decoder 73 und die skalierte Symbolstärkeschätzung von der Symbolstärkeschätzvorrichtung 78, und leitet dann die summierte Stärkeschätzung an den Komparator 74 zum Vergleich mit der Rauschschätzung weiter. Es wird dann bestimmt, ob Daten im CCTrCh übertragen wurde. Diese dritte alternative Ausfuhrungsform verbessert die Leistung des Burstdetektors 70 mit einem TFCI-Detektor in den Fällen, in denen die Stärkeschätzung des TFCI-Wortes für eine zuverlässige Bestimmung des Zustands des CCTrCh zu gering ist.

Eine vierte alternative Ausführungsform des Burstdetektors der vorliegenden Erfindung ist in Figur 8 dargestellt. Bei diesem alternativen Detektor 80 entfallt der TFCI-Decoder 73 der in Figur 7 dargestellten Alternative. Der Vorteil der Eliminierung des TFCI-Decoders 73 liegt darin, dass der Burstdetektor 80 weniger Signalverarbeitung benötigt. Der Komparator 84 für diese alternative Ausführungsform vergleicht dann die Rauschschätzung mit der Symbolstärkeschätzung, um zu bestimmen, ob der bestimmte, dem Endgerät zugeordnete CCTrCh Daten umfasst.

Eine fünfte alternative Ausführungsform des Burstdetektors der vorliegenden Erfindung ist in Figur 9 dargestellt. Dieser alternative Burstdetektor 90 umfasst ein erstes und ein zweites &ldquor;Matched Filter" 91, 92, einen TFCI-Decoder 93 sowie einen Komparator 94. Wie in Figur 9 gezeigt ist, ähnelt der Burstdetektor 90 dem in Figur 6 gezeigten alternativen Detektor 60. Der TFCI-Decoder 93 erzeugt eine Energieschätzung des decodierten TFCI-Wortes anhand der vom ersten &ldquor;Matched Filter" 91 ausgegebenen Soft-Symbole. Diese Energieschätzung wird zum Vergleich mit einer skalierten Rauschschätzung an den Komparator 94 weitergeleitet. Die Rauschschätzung wird bei diesem alternativen Burstdetektor 90 vom zweiten &ldquor;Matched Filter" 92 erzeugt.

Das zweite &ldquor;Matched Filter" 92, das mit dem Demodulator 8 und dem Komparator 94 gekoppelt ist, empfängt das demodulierte empfangene Signal und erzeugt eine Rausch-

>^v

- 16-

-f SilviaSchager 'p\

= ÜberlingerVVeg2 P:,

1% 81243 München /|

^** Tel. 0 39/89 68 92 22 ^-

Schätzung unter Verwendung eines &ldquor;fast" orthogonalen Codes. Die &ldquor;fast" orthogonale Codes werden bestimmt, indem Codes ausgewählt werden, die eine geringe Kreuzkorrelation zu dem Untersatz von orthogonalen Codes haben, welche in einem bestimmten Zeitschlitz verwendet werden, in dem sich der zugeordnete CCTrCh befindet. Bei den Systemen, in denen nicht alle orthogonalen Codes in einem Zeitschlitz verwendet werden, könnte der &ldquor;fast" orthogonale Code einer der nichtverwendeten orthogonalen Codes sein. In einem 3GPP TDD- oder TD-SCDMA-System zum Beispiel gibt es 16 OVSF-Codes. Werden weniger als alle 16 OVSF-Codes in einem Zeitschlitz verwendet, dann wäre der &ldquor;fast" orthogonale Code gleich einem der nicht verwendeten OVSF-Codes. Die vom zweiten &ldquor;Matched Filter" 92 erzeugte Rauschschätzung wird mit einem vorbestimmten Faktor skaliert und an den Komparator 94 weitergeleitet.

Eine sechste alternative Ausführungsform des Burstdetektors der vorliegenden Erfindung ist in Figur 10 dargestellt. Wiederum ähnelt dieser alternative Burstdetektor 100 dem in Figur 6 dargestellten. Ähnlich wie bei dem Burstdetektor 60 gemäß der fünften alternativen Ausführungsform wird hier ein alternatives Verfahren zur Erzeugung einer Rauschschätzung offenbart. Bei dieser Alternative wird ein Symbolkombinator 102, der mit dem &ldquor;Matched Filter" 101, dem TFCI-Decoder 103 und einem statistischen Kombinator 105 gekoppelt ist, zur Erzeugung der Rauschschätzung verwendet. Die Soft-Symbole vom &ldquor;Matched Filter" 101 werden an den Symbolkombinator 102 weitergeleitet, ebenso wie das vom TFCI-Decoder 103 erzeugte TFCI-Wort. Der Symbolkombinator 102 erzeugt einen Satz von statistischen Messzahlen, indem er die Soft-Symbole kombiniert, wobei er aus dem Satz eine statistische Messzahl vom TFCI-Decoder 103, der das decodierte TFCI-Wort darstellt, ausschließt, und leitet den Satz weiter an den statistischen Kombinator 105.

Der statistische Kombinator 105 kombiniert die statistischen Messzahlen vom Symbolkombinator 102, was eine Rauschschätzung ergibt. Die Rauschschätzung wird dann skaliert und zum Vergleich mit der Stärkeschätzung des TFCI-Wortes vom TFCI-Decoder 103 an den Komparator 104 weitergeleitet.

&igr; _— &ogr; · — ,-, ₁ . _t '

Figur 11 zeigt ein Blockdiagramm eines Empfangers 110 mit einer CDD 111, die eine Vielzahl von Burstdetektoren 1121... 112&ldquor;, 1131... 113&ldquor; zur Erzeugung der an den MUD 114 weiterzuleitenden Codes verwendet. Jeder Burstdetektor 112i...ll2_n, 113i...ll3_ngibt ein Signal an die CDD 111 aus, das anzeigt, ob der Code im Burst empfangen wurde. Die CDD 111 verwendet diese Eingänge, um den MUD 114 mit dem zum empfangenen Signal gehörigen Satz von Codes zu versorgen. Es wird daraufhingewiesen, dass der Burstdetektor einer jeden der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden kann, das Vorhandensein von Codes im allgemeinen zu detektieren. Der Burstdetektor ist nicht ausschließlich auf die Detektion des Endes des DTX-Zustandes eines bestimmten CCTrCh beschränkt.

Figur 12 zeigt eine alternative Verwendung für den Burstdetektor der vorliegenden Erfindung. Wie aus Figur 12 hervorgeht, kann der Burstdetektor zur Überwachung von Stärke, Störabstand (engl. Signal to Noise Ratio, kurz: SNR) und des Vorhandenseins von Codes an einem Empfänger verwendet werden, der nicht zu der zugrundeliegenden übertragenen Information Zugang haben soll. Beispielsweise lässt sich diese Information für Zellüberwachungsanwendungen einsetzen. Der Ausgang der Rauschschätzvorrichtung 11 und der Signalstärkeschätzvorrichtung 13 werden vom Burstdetektor für jeden Code, der getestet wird, ausgegeben. Die Datenbank führt eine Messungshistorie und kann den Störabstand (SNR) berechnen und speichern. Diese Daten können dann dazu verwendet werden zu bestimmen, welche Codes, falls überhaupt, in einer Zelle aktiv sind.

Der Burstdetektor der vorliegenden Erfindung verleiht einem Empfanger die Fähigkeit zur Überwachung des empfangenen Signals, um zu bestimmen, ob ein bestimmter, dem Endgerät zugeordneter CCTrCh das Ende des vollen DTX-Zustands erreicht hat. Insbesondere wird diese Fähigkeit vor der Datenschätzung bereitgestellt, wodurch vermieden wird, dass die Datenschätzvorrichtung eine große Anzahl von Codes verarbeiten muss, die vielleicht nicht übertragen wurden. Dies ergibt eine Verringerung eines unnötigen Leistungsverlusts während des vollen DTX-Zustands, indem der MUD (oder eine andere Datenschätzvorrichtung) nicht hinsichtlich des bestimmten CCTrCh im vollen DTX-Zustand betrieben

S i I &ngr; i a? S c ag &egr;· &ggr; %

Üb9r!ing9rV.'tu2 ^ &igr; S 81243 München

wird. In dem Fall, in dem einem CCTrCh physikalische Kanäle in vielfachen Zeitschlitzen in einem Rahmen zugeordnet sind, und der Burstdetektor angezeigt hat, dass der DTX-Zustand noch nicht zu Ende ist, kann die volle Empfängerkette während des zweiten und den nachfolgenden Zeitschlitze in einem Rahmen ausgeschaltet bleiben, was erheblich mehr Leistung spart.

Der Burstdetektor erzielt auch eine bessere Leistung, indem er das Vorkommen des Füllens des MUD mit Codes, die nicht übertragen wurden, eliminiert, was die Leistung der dem Endgerät zugeordneten CCTrCh-Kanäle verringert. Zur Vereinfachung der Implementierung gehen Codedetektionsvorrichtungen häufig davon aus, dass zumindest ein Code übertragen wurde, und verwenden relative Stärketests zur Auswahl des Satzes von Codes, der an den MUD ausgegeben werden soll. Werden für CCTrCh keine Codes übertragen, beispielsweise während des vollen DTX-Zustands, dann kann eine Codedetektionsvorrichtung fälschlicherweise Codes als übertragen identifizieren, was zu schlechter Leistung führt. Durch die Bestimmung, ob der volle DTX-Zustand weitergeht, und die Weiterleitung der Information an die Codedetektionsvorrichtung ermöglicht der Burstdetektor die Verwendung einfacherer Codedetektionsalgorithmen. Mehrere parallele Burstdetektoren können dazu verwendet werden (Figur 11), weitere Eingaben an eine Codedetektionsvorrichtung zu leiten, um weitere Vereinfachungen darin zu ermöglichen.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, ergeben sich für den Fachmann auf dem Gebiet andere Variationen, die im Umfang der Erfindung liegen, wie er in den nachstehenden Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. TD-SCDMA-Basisstation zum Empfang von Kommunikationssignalen in Zeitrahmen, die in eine Vielzahl von Zeitschlitzen unterteilt sind, wobei die Zeitschlitze Datensignale für eine Vielzahl von Kanälen enthalten können, wobei die TD-SCDMA-Basisstation folgendes aufweist:
einen Burstdetektor zur Detektion, wann ein ausgewählter Zeitschlitz ohne jedwede Kanaldaten empfangen wird, wobei der Burstdetektor folgendes umfasst:
eine Rauschschätzvorrichtung zum Bestimmen einer skalierten Rauschstärkeschätzung eines in dem ausgewählten Zeitschlitz empfangenen Signals;
ein "Matched Filter" zur Detektion eines vorbestimmten Codes innerhalb eines in dem Zeitschlitz empfangenen Signals;
eine Signalstärkeschätzvorrichtung, die auf das "Matched Filter" anspricht, zur Erzeugung einer Signalstärkeschätzung eines detektierten Codes; und
einen Komparator, der auf die Rauschstärkeschätzvorrichtung und die Signalstärkeschätzvorrichtung anspricht, zur Erzeugung eines Burstdetektionssignals, wenn eine Signalstärkeschätzung größer als eine Rauschstärkeschätzung ist; und
eine Datenschätzvorrichtung zum Decodieren des empfangenen Signals aus dem Zeitschlitz, wenn ein Burstdetektionssignal erzeugt wird.

2. TD-SCDMA-Basisstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschätzvorrichtung folgendes umfasst:
eine Codedetektionsvorrichtung zur Erzeugung von Signalcodes als Reaktion auf ein Burstdetektionssignal;
einen Decoder zum Decodieren eines empfangenen Signals als Reaktion auf Signalcodes, die von der Codedetektionsvorrichtung empfangen wurden; und
einen Transportformatkombinationsindex (TFCI)-Decoder, der mit dem genannten Decoder gekoppelt ist, zur Detektion eines TFCI-Signals in einem decodierten empfangenen Signal; wobei dieses TFCI-Signal die Anzahl von Kanälen in dem ausgewählten Zeitschlitz angibt.

3. TD-SCDMA-Basisstation nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch einen Demultiplexer, der auf die Datenschätzvorrichtung anspricht, um nachzuprüfen, dass der ausgewählte Zeitschlitz Kanaldaten aufweist, und um ein Überwachungssignal zu erzeugen, wenn in dem ausgewählten Zeitschlitz Kanaldaten vorliegen.