DE3139408A1

DE3139408A1 - Nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE3139408A1
Application number: DE19813139408
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.Ing. 7300 Esslingen Langewellpott
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1981-10-03
Filing date: 1981-10-03
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3139408C2

Description

Nach-richtenübertragungssy.stem
(Zusatz zum Patent 31 18 018) Die Erfidnung beziegt sich auf ein Nachrichtenübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beim Nachrichtenübertragungenssystem nach dem Hauptpatent geschieht die Abtastung der Korrelatoren zur Wiedergewinnung dos gesendeten Zeiciiens zum Zeitpunkt der größten Korrelationsspitze im Synchronisationskorrelator.
Durch Umwegsignale beim Mehrwegeempfang ergeben sich weitere Korrelationsspitzen, die nicht benutzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand der Ilaüptanmeldung durch eine bessere Unterdrückung von Störeinflüssen des Mehrwegeempfangs weiterzubilden.
Gemäß der Lrfindung wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel gelöst, Weiterbildungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
Durch die Erfindung ergibt sich eine eröhte Übertragungsqualität. Wegen des dami.t verbundenen erhöhten Aufwandes ist es auch denkbar, diesen Aufwand nur bei Feststat i(>t)(.n und dort nur bei solchen in besonders kritischen Gebieten zu treiben. Gleichzeitig sollte dann die Sendeleistung dieser Stationen über der der beweglichen Stationen liegen, um eine für beide Übertragungsrichtungen ausgewogene Qualität zu erreichen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert: Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Schaltung zur Erfassung aller Korrelationsspitzen der Synchron sationspräambel; Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Schaltung zur Erfassung der Korrelationsspitzen; Fig. 3 ein Blockschalbild für die Detektoren; Fig. 4 ein Diagramm der Belegung der Integratoren in den Detektoren gemäß Fig. 3. und Fig. 5 ein Diagramm der Signale eines Integrators.
In den Figuren sind Bauteile, die denen des Nachrichtenübertragungssystems nach dem Hauptpatent entsprechen, mit gleichen Bezugs zeichen versehen, so daß ihr Aufbau und ihre Funktion nicht erneut beschrieben wird.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Erfassung aller Korrelationsspitzen der Synchroittsationspräambel dargestellt. Das Signal mit der. Synchronisationspräambel gelangt vom Empfänger 8 an zwei in Reihe, geschaltete Korrelatoren 31a und 31b zur Synchronisation.
Der erste Korrelator 31 a dient dabei gleichzeitig als Verzögerungsleitung für den zweiten Korrelator 31b und beide sind an die Ablaufsteuerung 32 angeschaltet.
Das Korrelationsergebnis des ersten Korrelators 31a gelangt an einen Hüllkurvendemodulator 38a, dem ein Maximumdetektor 39 und eine Reduzierstufe 40 nachgeschaltet ist. Das Korrelationsergebnis des zweiten Korrelators 31h gelangt an einen Hüllkurvendemodulator 38b. Die Ausgänge der Hüllkurvendemodulatoren sind an eine Vergleichs- und Auswahlstufe 41 angeschlossen, der ein weiterer Maximumdetektor 42 nachgeschaltet ist Am Ausgang des Maximumdetektors 42 können die Ankunftszeiten ti von relevanten Umwegsignalen, auch Pfade genannt, abgenommen werden und stehen für die'Bmpfangs phase der Zeichen zur Verfügung Das auf diese Weise gewonnene Mehrwegeprofil hildet sich im zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung des Korrelators für die Synchronisatien ab. Die Verzögerungszeit des Korrelators 31a muß- so groß gewählt werden, daß das Korrelationsergebnis des stärksten Pfades vQr liegt, wenn die Ausgangssignale des Korrelators 31b zum Vergleich in der Vergleichs- und Auswahistufe 41 anstehen. Aus dem Korrelationsergebnis des stärksten Pfades wird ein Schwellwert für die Vergleichs- und nuswahlstufe 41 abgeleitet. Der Schwellwert dient dazu, im Rauschen oder wenig darüber liegende Korrelationsspitzen zu unterdrücken.
Der Maximumdetektor 39 erfaßt das absolute Maximum der Korrelationsspitzen, während der Maximumdetektor 42, dem auch die Empfangs zeit zugeführt wird, die lokal auftretenden Spitzen erfaßt.
Die Reduzierstufe 40 bildet.den Pegel des stärksten Pfades in den Schwellwert ab, mit dem das Mehrwegeprofil in der Vergleichs-, und Auswahlstufe verglichen wird.
Wenn die Synchromisationspräambel zweimal ausgesendet werden können, jeweils mit einer dazwischen liegenden und einer nachfolgenden Pause, dann kann eine einfachere Schaltung zur Erfassung aller Korrelationsspitzen ein gesetzt werden, die in Fig. 2 dargestellt' ist.
Der Korrelator 31 ist an den Empfänger 8 angeschlossen und sein Ausgang ist mit der Ablaufsteuerung 32 verbunden.
Darin ist ein Hüllkurvendemodulator 38 vorhanden, dem ein Maximumdetektor.39 für den absoluten Wert,. eine Reduzierstufe 40, eine Vergleichs- und Auswahlstufe 41 und ein-Maximumdetektor-42 für den lokalen Wert nachgeschaltet ist. Am Ausgang des Maximumdetektors 42 können wieder die Ankunftszeiten ti der relevanten Pfade abgenommen werden. An dem Hüllkurvendemodulator 38 ist ein Schaltkreis 43 zur Durchschaltung der zweiten Synchronisationspräambel angeschaltet, der auch yom Maximumdetektor 39 gesteuert wird und der auf die Vergleichs- und Auswahlstufe 41 einwirkt.
Mit Hilfe der ersten Synchroxtisationspräambel wird das absolute Maximum des Mehrwegeprofils sowie der Schwellwert bestimmt. Aus der Korrelation der zweiten Synchron isationspräambel werden dann die Ankunftszeiten der relevanten Pfade bestimmt. Durch die doppelte Ausnutzung des Korrelators und des Demodulators ist der Aufwand im Hinblick auf die Schaltung gemäß Fig. 1 reduziert worden. Die benötigten Auswertezeiten sind in beiden Schaltungen gleich groß-.
In Fig. 3. ist das Blockschaltbìld eines Detektors 33 Für eine mehrfache Abtastung der empfangenen -Zeichen dargestellt. Von den vorhandenen 16 Korrelatoren 31 und Detektoren 33 ist nur jeweils einer dargestellt, um eine einfache Darstellung zu haben 16 Korrelatoren und Detektoren sindvorhanden, weil im gewählten Beispiel ein m=16'wertiges Alphabet genommen wurde.
Der Korrelator 31 gibt sein Signal an.einen Hüllkurvendemodulator 44, an den vier Reihenschaltungen eines Schalters 45a-d mit einem Integrator mit Nullsetzung ID1-4 und einem weitere Schalter 46a-d parallel angeschlossen sind Der Ausgang dieser Parallelschaltungen ist an die Entscheidungsstufe 34 angeschlossen. Mit dieser Schaltung wird eine inkohärente-Integration der Korrelationsergebnisse der Zeichenkorrelatoren durchge-.
führt. Die Parallelschaltung-von vier Integratoren mit Nullsetzung erlaubt es, die, Integration-über einen Zeitraum von vier m-wertigen Codezeichen durchzuführen.
Es sci bspw. m = 16 und die Chipdauer betrage dafür 100 ns. Die Zeichendauer ist 1,6µs und das Integrationsintervall ist 6,4 Jis.
Die Schalter 45 und 46 werden von der Ablaufsteuerung gesteuert und dienen zur zeitlich richtigen übergabe der Korrelationsergebnisse an die -Integratoren und zur übergabe der Integrationsergebnisse an die Entscheidungsstufe 34. In den Fig. 4 und 5 ist die zeitliche.Abfolge der Vorgänge an den Integratoren mit Nullsetzung in Diagrammen dargestellt. Der Zyklus jeder der dargestellten vier Reihenschaltungen erstreckt sich über einen Zeitraum von vier m-wertigen Codezeichen.
Die Zyklen sind unterein-ander um jeweils eine Zeichen dauer versetzt. Am Beginn jedes Zyklusses ist jeder Integrator auf Null gesetzt. Zu den Korrelationszeiten jedes der in Fig. 4 angenommenen fünf Pfade des Mehrwegefeldes.ist der Schalter 45, für eine kurze Zeit geschlossen. Hierdurch werden die Korrelationsergebnisse aufsummiert. Am Endes des Zyklusses erfolgt durch Schließen des Schalters 46 die Übergabe des Integrationsergebnisses an die Entscheidungsstufe 34, Die Entscheidungsstufe 34 wählt aus den M gleichzeitig eingehenden Werten den größten aus und schätzt so das gesendete Zeichen.
Eine Anmerkung ist zur Laufzeitdifferenz zwischen dem ersten und dem letzten zu integrierendem Pfad nötig.
Jeder Pfad liefert aufeinander.folgende Zeichen im Abstand von m.#. Hierbei bedeutet m die Wertigkeit des Codezeichens und : die Chipdauer. Bei einer Sprachrate von 32 kb/s und dem schon angeführten Wert von m = 16 ergibt sich Daraus folgt für m.# = 1,6 µs. Mehrwegeprofile im Mobilfunk erstrecken sich jedoch bis zu 6 µs, in Extremfällen bis etwa 10 ps. Da ein Integrator pro Korrelator etwa 6 µs belegt sein kann, müssen für die in der Zwischenzeit eintreffenden Zeichen weitere Integratoren zur Verfügung stehen.
Im genannten Beispiel genügen vier Integratoren pro Korrelator; der erste startet bei to, der zweite bei to + 1,6 µs, der dritte bei to + 3,5 µs und der vierte bei to'+ 4,8 µs. Zur Zeit von to + 6,4 >is ist der erste Integrator dann wieder verfügbar.
Mit Hilfe der Integratoren läßt sich auch eine Amplitudengewichtung vornehmen. Hierzu werden den Integratoren bspw. mehrere diskret gestufte Integrationszeitkonstanten zur Verfügung gestellt. Die einfachste Art der Amplitudengewichtung bestekt darin, nur die Ergebnisse solcher Pfade zu integrieren, die etwa leistungsleich sind, und dabei die Integrationszeitkonstante nicht zu verändern.
Ob eine oder mehrere Abtastungen der Korrelatoren für die. Zeichen erfolgt, läßt, sich durch die höhe des Schwellwertes in der Ablaufsteuerung einstellen Bei einer sehr hohen Schwelle erfolgt nur eine Abtastung bei der maximalen Korrelationsspitze Bei einer entsprechend abgesenkten Schwelle erfolgt je -nach- den auftretenden Korrelationsspitzen eine mehrfache Abtastung.

Claims

Patentansprüche Nachrichtenübertragungssystem mit ortsfesten Sende/ Empfangs stationen und mit beweglichen Sende/Empfangsstationen, die über Funk mit den ortsfesten Stationen Nachrichten austauschen können, wobei mehrere ortsfeste Stationen von einer Leitstelle gesteuert werden, von dQ-nen wiederum mehrere mit einer Uberleiteinrichtung zu einem Fernsprechwählnetz verbunden sind; wobei die Leitstellen (LS) miteinander verbunden sind und mindestens der Funkverkehr im Zeitmulitplex mit Vielfachzugriff erfolgt, wobei in jedem Zeitschlitz der Zeitmultiplexübertragung die Übertragung in Spreizspektrumstechnik erfolgt und jeweils n zu übertrayene Bits zu einer n-Bit-Gruppe zusammengefaßt sind und durch ein m-wertiges Codezeichnen codiert sind, nach Patent 31 18 018 (Patentanmeldung P 31 18. 018), dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zeitschlitz (N) alle auftretenden Kurrelationsspitzen der Synchronisations-Präambel im Synchronisat ions-Korrelator (31) erfaßt werden und daß dle den n-Bit-Gruppen zugehörigen m Korrelatoren (31) mindestens zum Zeitpunkt der größten Korrelationsspitze abgetastet werden.
2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Korrelationsspitzen und Auswahl der größten Korrelationsspitze die 'ynchronisations-Präambel zweimal ausgesendet wird.
3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Korrelationsspitzen und Auswahl der größten Korrelationsspitze die Synchronisations-Präambel einmal unverzögert und einmal verzögert ausgewertet wird, wobei die Erfassung in zwei hintereinander geschalteten Korrelatoren (31a, 31b) erfolgt.
4. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelatoren (31) für die Zeichen jeweils zu den auftretenden Korrelationsspitzen abcJetastet und die Abtastwerte im nachfolgenden Detektor (33) aufsummiert werden.
5. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfache Abtastung beim Auf-.treten von mehreren annähernd gleichen Korrelationsspitzen erfolgt.
G. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwerte am Ausgang der Korrelatoren (31) für die Zeichen gewichtet aufsummierbar sind.
7. Nachrichtenubertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung und Aufsummierung durch.Integratoren (ID) erfolgt, die zu Beginn jedes Zyklusses auf Null setzbar sind.
8. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch yekennzeichnet, daß zur Gewichtung der Abtastwertc die Integratoren (ID) auf verschiedene in Integrationszeitkonstanten einstellbar sind.
9. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Integratoren(LL1-4) parallel geschaltet sind, die nacheinander zu bestimmten Zeiten einschaltbar sind.