WO2003081807A1 - Vorrichtung und verfahren zum regeln eines sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen sendesignals - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum regeln eines sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen sendesignals Download PDF

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WO2003081807A1
WO2003081807A1 PCT/DE2003/000545 DE0300545W WO03081807A1 WO 2003081807 A1 WO2003081807 A1 WO 2003081807A1 DE 0300545 W DE0300545 W DE 0300545W WO 03081807 A1 WO03081807 A1 WO 03081807A1
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signal
unit
time
transmission
correction
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PCT/DE2003/000545
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Denk
Dietmar Wenzel
Robert WÜRTH
Original Assignee
Infineon Technologies Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies Ag filed Critical Infineon Technologies Ag
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2662—Arrangements for Wireless System Synchronisation
    • H04B7/2671—Arrangements for Wireless Time-Division Multiple Access [TDMA] System Synchronisation
    • H04B7/2678—Time synchronisation
    • H04B7/2687—Inter base stations synchronisation
    • H04B7/269—Master/slave synchronisation

Definitions

  • the invention relates to a device for regulating a time of transmission of a time-continuous transmission signal, in particular a transmission signal of a radio station. Furthermore, the invention relates to a method with which the time of transmission of a time-continuous transmission signal is regulated.
  • radio communication systems for example the second generation GSM (Global System for Mobile Communication) European mobile radio system
  • information is transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface.
  • the radio interface relates to a connection between a base station and one or more subscriber stations, the subscriber stations being mobile stations or fixed radio stations.
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in a frequency band specified for the respective system.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are provided.
  • Two modes are provided for this third mobile radio generation, one mode denoting FDD (Frequency Division Duplex) operation and the other mode denoting TDD (Time Division Duplex) operation. Both modes support a so-called CDMA subscriber
  • an essential requirement is that the transmission time of the transmission signal can be set. This is necessary in order to comply with the • Sufficient written time references.
  • the transmission time of a mobile station is determined by the base station to which the mobile station has synchronized itself. The transmission time of the mobile station is corrected in relation to the data received from the base station. When correcting this transmission time, no information may be added to the transmission signal or This entails the requirement that only relatively small corrections of a symbol to be transmitted may be carried out and that large time jumps when correcting the transmission time of the transmission signal must be avoided.
  • the rate of change at which a correction must be made is specified by the respective standard and must be adhered to during the correction.
  • the phase fluctuations of the signals for example the so-called jitter, by which phase fluctuations are generally understood, as small as possible.
  • German patent application DE 198 58 358 A1 discloses a method for time synchronization of radio stations in a radio communication system, which can be base stations or moving mobile stations. The adjustment is carried out alternately between the radio stations.
  • a second radio station receives transmissions from at least one first neighboring radio station via a radio interface. Depending on the transmissions received, this second radio station determines a time of reception and compares this time of reception with a time of transmission of its own transmissions. The result of the comparison is sent as synchronization information to the first radio station, which in turn adjusts its own transmission time in the sense of the received synchronization information to the transmission time of the second radio station.
  • This method is complex and both the time of transmission and the reception in the radio stations have to be changed and taken into account in each case.
  • the receiving and the transmitting unit can each be designed as a base station or mobile station and used for signal transmission.
  • the time bases of base station and mobile station which generally differ from one another, are continuously synchronized during an existing connection in order to neutralize this deviation.
  • Synchronization data for example a synchronization word, for clock recovery and data for synchronization of the reception unit in each channel time slot of a transmission frame in a data burst are sent from the transmission unit to the reception unit.
  • the data received in the receiving unit are compared until the correct synchronization data are recognized. That in the received
  • the actual synchronization bit contained in the synchronization word is determined and compared with the target synchronization bit, which serves as a reference bit in the receiving unit, with respect to its position by means of a comparator. If the two bit positions are different, an error signal is generated by the comparator.
  • An error counting unit connected downstream of the comparator counts the error signals in a predetermined time period, which is determined by the clock frequency for the data burst transmission and by the number of counting steps of a frame counting device.
  • the chronological sequence of the error signals determined is a measure of the difference between the time bases of the receiving unit and the transmitting unit.
  • a correction signal is generated from the number of stored error signals in the receiving unit, which is used for synchronization in the case of reception during a connection or in the event of reception failure during a connection interruption.
  • the synchronization of the time bases of the receiving unit and the transmitting unit is relatively complex and relatively imprecise.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device and a method of the type mentioned at the outset in which the synchronization of the transmission time can be achieved simply and with high accuracy and reliability.
  • a device for regulating a time of transmission of a time-continuous transmission signal, that is to say a signal without a data burst, a transmission / reception unit, in particular a transmission signal from a radio station, has a correction unit which generates an output data signal.
  • This correction unit is electrically connected to a downstream sequence control unit, which generates a work clock signal that is present at a downstream counter unit.
  • the counter unit generates an actual transmission time signal.
  • a control device which is connected downstream of the counter unit, uses the actual transmission time signal and an external desired transmission time signal to generate a correction signal which is applied to the correction unit for correcting the actual transmission time.
  • the transmission time can be set with high accuracy and reliability.
  • Another advantage can be seen in the fact that the absolute time of transmission can be set explicitly only in the transmitter module of the transceiver unit, regardless of the receiver module of the transceiver unit. Likewise, no readjustment of the frequency of the system oscillator specified in accordance with the transmission standard is necessary, as a result of which • A change in both the transmission and the reception times of the signals and thereby a change in the receiver is not necessary.
  • the control device has a comparator unit, at the inputs of which the actual transmission time signal and the desired transmission time signal are present, and the comparator unit generates as output signal a difference signal which contains information about the deviation of the two transmission times ,
  • the comparator unit is designed as a difference former, for example as a comparator.
  • control device has a control unit, in particular a microprocessor, which is connected downstream of the comparator unit, the difference signal being present at an input of the control unit and the control unit generating the correction signal as the output signal.
  • the speed for the correction is set such that the correction is carried out within the time period specified by the respective standard, for example UMTS. Furthermore, it is thereby possible to match the data stream to be transmitted, i.e. the transmission signal, with the lowest possible jitter as precisely as possible to the reference transmission time serving as a reference, which is known from the data received from another radio station, for example a base station . Another advantage is the fact that the correction of the actual transmission time can be carried out without large time jumps and that only small parts of a symbol to be transmitted are corrected.
  • the correction unit is preferably designed as a fractional sampling rate converter unit with a variable conversion ratio.
  • the correction unit is followed by a D / A converter, at one input of which the clocked output data signal is present and at another input of which is a sampling clock signal from a sampling clock source.
  • the D / A converter generates the analog transmit signal as the output signal.
  • the output clock of the D / A converter is almost jitter-free, which means that the transmission spectrum of the analog transmission signal is achieved fulfills the requirements of the respective standard.
  • Another preferred embodiment is characterized in that a signal processing unit is connected downstream of the counter unit and the sequence control unit, and is connected upstream of the correction unit and generates a transmission signal.
  • the control device can have a time control unit which is connected upstream of the comparator unit and transmits the external desired transmission time signal to the comparator unit.
  • a periodic start signal the period of which is determined by the respective radio system - for example UMTS or GSM - is specified by this time control unit.
  • the device has several clock domains, that is to say subsystems of the entire device, which generally work with different clocks and are therefore not necessarily synchronous with one another.
  • the control device is operated at a clock rate which is predetermined by the period of the desired transmission time signal by means of the time control unit.
  • the device is simple and inexpensive, advantageously designed in such a way that it can work across these boundaries of the different clock domains.
  • the transmitter / receiver unit is particularly advantageous to design the transmitter / receiver unit as a mobile station, which in particular supports one of the standards GSM or UMTS.
  • the invention also includes a method for regulating a time of transmission of a continuous-time transmission signal from a transmitting / receiving unit, in particular a transmission signal from a radio station.
  • An internal actual transmission time signal is generated in the transmission / reception unit and compared with an external, desired transmission time signal derived from the transmission / reception unit from a reception signal.
  • a difference signal is generated from the deviation of the actual transmission time from the target transmission time.
  • the actual transmission time is corrected only in the transmission / reception unit, in particular in the transmission module of the transmission / reception unit.
  • the correction is carried out in such a way that the deviation of the two transmission times contained in the difference signal is minimized, the correction is carried out independently of the defined cycle time of the underlying radio system and the time period of the correction is set variably.
  • the transmission time of the transmission signal can be set relatively easily and quickly, and synchronization of the transmission times can be set with high accuracy and reliability.
  • the deviation of the transmission times is minimized in that an input data signal is compressed or stretched in time.
  • this upsetting or stretching of the input data signal is carried out by reducing or enlarging the conversion ratio of the fractional sampling rate converter unit.
  • a correction signal is preferably applied to the fractional sampling rate converter unit, by means of which the conversion ratio is changed in such a way that it is either set to a fixed value for a steady state of the system or to a value corresponding to a stretching or compressing of the input data signal.
  • a particularly advantageous embodiment is characterized in that the value to which the conversion ratio is changed, the time period for how long the changed conversion ratio is activated, and the point in time at which the changed conversion ratio is activated contain information in a single correction signal and be transferred.
  • the actual transmission time of the transmission signal can be matched to the desired transmission time as precisely and jitter-free as possible, and that the correction of the transmission signal and the transmission spectrum of the transmission signal satisfy the conditions specified by the respective standard.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a device according to the invention
  • Fig. 3 waveforms of an input data signal and a compressed output data signal.
  • a device has a control device 1 (FIG. 1).
  • the control device 1 comprises a time control unit 11 which has a downstream comparator unit 12, which in the exemplary embodiment is designed as a difference generator 12. Furthermore, the control device 1 has a control unit 13 which is connected downstream of the comparator unit 12.
  • the control device 1, in particular the control unit 13, is electrically connected to a correction unit 2, which in the exemplary embodiment is designed as a sampling rate converter unit 2, via a first input.
  • the sampling rate converter unit 2 is connected to an upstream signal processing unit 3 via a second input.
  • a sampling clock source 4 is electrically connected to the sampling rate converter unit 2 at a third input. Via a first output, the sampling rate converter unit 2 has an electrical connection to a downstream sequence control unit 5.
  • the sequence control unit 5 is also connected to the upstream sampling clock source 4 via a second input. The output of the sequence control unit 5 is on the one hand with an input of the
  • the output of this counter unit 6 is electrically connected on the one hand to an input of the signal processing unit 3 and on the other hand to an input of the comparator 12.
  • the sampling rate converter unit 2 is followed by a D / A converter 7, which is also connected to the sampling clock via a second input.
  • source -4 is connected. 1 only shows the components of a transmitter module of the transmitter / receiver unit that are essential to the invention.
  • the mode of operation of the device for regulating an absolute time of transmission of a time-continuous transmission signal is explained in more detail below.
  • the time control unit 11 contains information about the desired transmission time specified by the underlying system, for example UMTS or GSM. This information is transmitted by a signal to the transmission
  • the timing control unit 11 generates a periodic start signal, the target transmission time signal 101, which is applied to the difference generator 12.
  • the period of the desired transmission time signal 101 is predetermined by the corresponding mobile radio system - for example UMTS or GSM.
  • a sampling clock signal 301 is generated by the sampling clock source 4.
  • the sampling clock is understood to be the clock frequency with which a digital / analog (D / A) converter, here the D / A converter 7, is operated or would have to be operated in order to convert a signal from the digital to the analog domain.
  • This sampling clock signal 301 is applied to the sequence control unit 5.
  • the sequence control unit 5 generates a work clock signal 202 from the scan clock signal 301 and a control signal 201 generated by the scan rate converter unit 2.
  • the work clock is understood as the clock with which the registers in the digital modules work.
  • the sampling clock is in any fractional relationship to the work clock which is the basis for the signal processing unit 3.
  • the work clock signal 202 is transmitted both to the signal processing unit 3 and to the counter unit 6.
  • the counter unit 6 counts the work cycles contained in the work clock signal 202, for example by counting the edges of the work clock signal 202, and generates an actual transmission time signal 203 therefrom.
  • the actual transmission time signal 203 is a periodically recurring one Which is 6 • always generated by "the counter unit signal, when a new transmission frame begins. This actual transmission timing signal 203 is applied to one input of the comparator 12 and to an input of signal processing unit 3.
  • the work cycle is generated by the sequence control unit 5 in such a way that the signal processing unit 3 generates sample values, specifically with the required input-side sample rate of the sample rate converter unit 2.
  • the sample values are transmitted to the sample rate converter unit 2 with the aid of the data signal 204.
  • the difference former 12 determines from the transmission time signals 101 and 203 present at its inputs a time difference which corresponds to the deviation of the actual transmission time from the desired transmission time. This deviation is contained as information in a difference signal 102, which is transmitted to the control unit 13.
  • the transmission of the difference signal 102 to the control unit 13 can be carried out on the one hand by a regular interrogation of the comparator 12 by the control unit 13. On the other hand, it can also be done by triggering an interrupt request at the control unit 13.
  • the size of the deviation of the transmission times and the speed at which the deviation is changed are determined in the control unit 13 from the data information in the difference signal 102.
  • the control unit 13 uses this information to generate a correction signal 103.
  • the correction signal 103 contains information about the value to which a sampling rate ratio of the sampling rate converter unit 2 is changed, as well as the length of time, how long this changed sampling rate ratio is activated and at what point in time this activation is started.
  • the sampling rate ratio is understood to mean the conversion ratio of the fractional sampling rate converter unit 2, which is defined by the ratio of output sample rate to Due to this correction, the deviation between the two transmission times is minimized.
  • the correction takes place independently of the defined cycle time of the underlying radio system, for example UMTS or GSM, and independently of the receiver module of the mobile station only in the transmitter module of the mobile station.
  • the speed at which the correction is carried out is variably set, the speed being set depending on the value of the sampling rate ratio and the duration of the activated state of this ratio.
  • the correction signal 103 is transmitted from the control unit 13 to the sampling rate converter unit 2.
  • the correction signal 103 is thereby from a clock domain of the transmitter module of the mobile station, the bus clock domain, which is characterized by the control device 1 and is clocked with a clock duration that is specified by the time control unit 11, into a second clock domain of the transmitter module, the digital hardware Clock domain, transmitted.
  • the timing of the sampling rate converter unit 2 is thus predetermined by the control unit 13.
  • the correction signal 103 is evaluated and, depending on the changed sampling rate ratio or the conversion ratio, the sampling rate converter unit 2 generates the clock control signal 201, which serves as a control signal for the internal sequence control.
  • the digital hardware clock domain has a clock which is different and generally not synchronous with the clock of the bus clock domain.
  • the sampling rate ratio or conversion ratio of the sampling rate converter unit 2 has a fixed ratio. If the sampling rate ratio is increased, less data per unit of time are read in at the specified sampling clock. This means that the input data signal 204 transmitted from the signal processing unit 3 to the sampling rate converter unit 2 is stretched and subsequent signal components of the input data signal 204 are shifted backwards in time.
  • the average edge frequency of the working clock signal 202 is an integer multiple of the average data rate of the input data signal 204.
  • the input data signal 204 generally has a different timing than the output data signal 302.
  • the output data signal 302 is in a third clock domain, the D / A converter clock domain of the mobile station, which generally has a different clock than the bus and digital hardware clock domains have further processed.
  • the output data signal 302 is compressed in comparison to the input data signal 204 and subsequent signal components shift forward in time.
  • the changed sampling rate ratio remains activated until the deviation of the transmission times falls below a defined threshold. If this is achieved, the correction signal 103 is deactivated and the sampling rate ratio is again set to the value determined for the steady state.
  • the digital clocked output data signal 302 is transmitted to the D / A converter unit 7, which generates an analog time-continuous transmission signal 303 with the unchangeable sampling clock 301.
  • the phase position of this continuous-time analog transmission signal 303 is correct with that by
  • the desired transmission time signal 101 exceeds the predetermined phase position, the phase positions of the two signals having a maximum deviation that lies within a defined tolerance range. A corresponding correction of the actual transmission time in comparison to the target transmission time as a reference time is thus achieved.
  • the maximum permitted deviation between the actual transmission time and the desired transmission time can thus be set very precisely on the transmission signal by the device and the method.
  • a residual error is generally dependent on the frequency with which the comparator 12 is queried by the control unit 13 and how the sampling rate converter unit 2 is controlled by the control unit 13 by means of the correction signal 103.
  • the upsetting or stretching of the input data signal 204 by the sampling rate converter unit 2 is carried out in such a way that no information of the input data signal 204 is lost or added.
  • the counter status of the counter unit 6 is contained as information in the actual transmission time signal 203 as the actual transmission time.
  • FIG. 2 shows an exemplary signal curve of the input data signal 204.
  • the time difference between the actual transmission time with the time reference T new and the target transmission time with the time reference T aX is shown by the time difference Tai ff .
  • the sampling rate ratio is increased, as a result of which the input data signal 204 is changed accordingly and the output data signal 302 is stretched course.
  • the subsequent signal components are shifted backwards in time.
  • FIG. 3 also shows an exemplary signal curve of an input data signal 204 with the reference numerals corresponding to FIG. 2 of the time deviation Tdi ff and the time references T a ⁇ t, T neu of the transmission times.
  • the sampling rate ratio is reduced, as a result of which the input data signal 204 is changed accordingly and the output data signal 302 has a compressed signal profile. The subsequent signal components are shifted forward in time.
  • a time of transmission of a continuous-time transmission signal can be set easily.
  • the correction of a deviation between the actual transmission time and the desired transmission time is only carried out in the transmission module of the mobile station and is set with high accuracy and reliability over several clock domains within the transmission module. Correction takes place independently of the system clock and the speed of changing the deviation is set variably, the deviation of the transmission times being determined by a comparator unit, in particular a comparator 12, and the correction unit used for correction, in particular the sampling rate converter unit 2, being controlled by the control unit 13 , In connection with the counter unit 6 and the sequence control unit 5, the correction is carried out in accordance with the requirements specified by the respective standard, for example UMTS or GSM.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

Mittels einer Vergleichereinheit (12) wird ein Ist-Sendezeitpunkt-Signal (203) mit einem Soll-Sendezeitpunkt-Signal (101) verglichen und aus der Abweichung (Tdiff) ein Differenzsignal (102) erzeugt, aus dem in einer Steuereinheit (13) ein Korrektursignal (103) erzeugt wird. Mittels dieses Korrektursignals (103) wird eine Korrektureinheit (2) gesteuert, welche ein anliegendes Eingangsdatensignal (204) staucht oder streckt, wodurch die Phasenlage des Ausgangsdatensignals (302) derart verändert wird, dass die Abweichung (Tdiff) der Sendezeitpunkte minimiert wird. Das Korrigieren der Abweichung (Tdiff) wird unabhängig vom Systemtakt durchgeführt und die Geschwindigkeit des Korrigierens wird variabel eingestellt.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Regeln eines SendeZeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln eines Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals, insbesondere eines Sendesignals einer Funkstation. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren mit dem der Sendezeit- punkt eines zeitkontinuierlichen Sendesignals geregelt wird.
In Funk-Kommunikationssystemen, beispielsweise dem europäischen Mobilfunksystem der zweiten Generation GSM (Global System for Mobile Communication) werden Informationen (Sprache, Bilder oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einer Basisstation und einer oder mehreren Teilnehmerstationen, wobei die TeilnehmerStationen Mobilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in einem für das jeweilige System vorgegebenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Für diese dritte Mobilfunkgeneration sind zwei Modi vorgesehen, wobei ein Modus einen FDD (Frequency Division Duplex) - Betrieb und der andere Modus einen TDD (Time Division Duplex) - Betrieb bezeichnet. Beide Modi unterstützen ein sogenanntes CDMA-Teilnehmer-
Separierungsverfahren (Code Division Multiple Access)
Bei Funkstationen, insbesondere bei Mobilstationen für den digitalen Mobilfunk, die beispielsweise den Standard GSM oder UMTS unterstützen, ist eine wesentliche Voraussetzung, dass der SendeZeitpunkt des Sendesignals eingestellt werden kann. Dies ist notwendig, um den im jeweiligen Standard vorge- • schriebenen Zeitref'erenzen zu genügen. "So wird beispielsweise der Sendezeitpunkt einer Mobilstation durch die Basisstation bestimmt, auf die sich die Mobilstation aufsynchronisiert hat. Der SendeZeitpunkt der Mobilstation wird dabei in Bezug auf die von der Basisstation empfangenen Daten korrigiert. Bei der Korrektur dieses SendeZeitpunkts dürfen dem Sendesignal keine Informationen hinzugefügt oder entfernt werden. Damit ist die Forderung verbunden, dass nur relativ kleine Korrekturen eines zu sendenden Symbols durchgeführt werden dür- fen und große Zeitsprünge beim Korrigieren des Sendezeitpunkts des Sendesignals vermieden werden müssen.
Des Weiteren ist die Änderungsgeschwindigkeit mit der eine Korrektur erfolgen muss, durch den jeweiligen Standard vorge- geben und ist bei der Korrektur einzuhalten. Um den Sendezeitpunkt des Sendesignals an einen Soll-Sendezeitpunkt möglichst gut anzupassen, ist es erforderlich die Phasenschwankungen der Signale, beispielsweise den sogenannten Jitter, unter dem im allgemeinen Phasenschwankungen verstanden wer- den, möglichst gering zu halten.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 58 358 AI ist ein Verfahren zur Zeitsynchronisation von Funkstationen in einem Funk-Kommunikationssystem, die Basisstationen oder sich bewe- gende Mobilstationen sein können, bekannt. Der Abgleich wird wechselseitig zwischen den Funkstationen durchgeführt. Eine zweite Funkstation empfängt über eine Funkschnittstelle Aus- sendungen von zumindest einer ersten benachbarten Funkstation. Diese zweite Funkstation bestimmt abhängig von den emp- fangenen Aussendungen einen Empfangszeitpunkt und vergleicht diesen EmpfangsZeitpunkt mit einem Sendezeitpunkt der eigenen Aussendungen. Das Ergebnis des Vergleichs wird als Synchronisationsinformation an die erste Funkstation gesendet, welche wiederum den eigenen Sendezeitpunkt im Sinne der empfangenen Synchronisationsinformationen an den Sendezeitpunkt der zweiten Funkstation anpasst . Dieses Verfahren ist aufwändig und es müssen sowohl" der Sende- als auch der Empfangszeitpunkt in den Funkstationen geändert und jeweils berücksichtigt werden.
Ein weiteres Verfahren zur Synchronisation der Zeitbasis einer Empfangseinheit auf die Zeitbasis einer Sendeeinheit bei einer Telekommunikationseinrichtung ist aus der deutschen Of- fenlegungsschrift DE 195 25 426 Cl bekannt. Die Empfangs- und die Sendeeinheit können jeweils als Basisstation oder Mobil- Station ausgebildet sein und zur Signalübertragung verwendet werden. Die in aller Regel voneinander abweichenden Zeitbasen von Basisstation und Mobilstation werden während einer bestehenden Verbindung fortlaufend synchronisiert, um diese Abweichung zu neutralisieren. Von der Sendeeinheit werden Synchro- nisationsdaten, bspw. ein Synchronisationswort, zur Taktrückgewinnung und Daten zur Synchronisation der Empfangseinheit in jedem Kanalzeitschlitz eines Übertragungsrahmens in einem Datenburst zur Empfangseinheit gesendet. Die in der Empfangseinheit empfangenen Daten werden verglichen bis die richtigen Synchronisationsdaten erkannt sind. Das in dem empfangenen
Synchronisationswort enthaltene Ist-Synchronisationsbit wird ermittelt und mit dem in der Empfangseinheit als Referenzbit dienenden Soll-Synchronisationsbit bezüglich deren Lage mittels eines Vergleichers verglichen. Sind die beiden Bitposi- tionen verschieden, wird durch den Vergleicher ein Fehlersignal erzeugt. Eine dem Vergleicher nachgeschaltete Fehlerzähleinheit zählt die Fehlersignale in einem vorgegebenen Zeitabschnitt, der durch die Taktfrequenz für die Datenburstü- bertragung sowie durch die Anzahl der Zählschritte einer Rah- menzähleinrichtung bestimmt wird. Die zeitliche Folge der ermittelten Fehlersignale ist ein Maß für die Differenz der Zeitbasen von Empfangseinheit und Sendeeinheit . Aus der Anzahl der gespeicherten Fehlersignale wird in der Empfangseinheit ein Korrektursignal erzeugt, das im Empfangsfall während einer Verbindung oder beim Empfangsausfall während einer Verbindungsunterbrechung zur Synchronisation verwendet wird. Bei dem bekannten Verfahren ist die Synchronisation der Zeitbasen von Empfangseinheit und Sendeeinheit relativ aufwändig und relativ ungenau.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Synchronisation des Sendezeitpunkts einfach und mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, die die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist und durch ein Verfahren, das die Schritte nach Patentanspruch 9 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln eines Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals, das heißt eines Signals ohne Datenburst, einer Sende-/Empfansgeinheit, insbesondere eines Sendesignals einer Funkstation, weist eine Korrektureinheit auf, welche ein Ausgangsdatensignal erzeugt. Diese Korrektureinheit ist mit einer nachgeschalteten Ablaufsteuereinheit elektrisch verbunden, welche ein Arbeitstaktsignal erzeugt, das an einer nachgeschalteten Zählereinheit anliegt. Die Zählereinheit generiert ein Ist- Sendezeitpunkt-Signal. Eine Steuervorrichtung, die der Zäh- lereinheit nachgeschaltet ist, erzeugt aus dem Ist- Sendezeitpunkt-Signal und einem externen Soll-Sendezeitpunkt- Signal ein Korrektursignal, welches zum Korrigieren des Ist- SendeZeitpunkts an der Korrektureinheit anliegt.
Dadurch kann erreicht werden, dass der SendeZeitpunkt mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der absolute SendeZeitpunkt unabhängig von der Empfängerbaugruppe der Sende-/Empfangseinheit explizit nur in der Senderbaugruppe der Sende-/Empfangseinheit eingestellt werden kann. Ebenso ist kein Nachjustieren der Frequenz des gemäß dem Übertragungs- standard spezifizierten Systemoszillators notwendig, wodurch •ein Ändern sowohl der Sende- als auch der EmpfangsZeitpunkte der Signale und dadurch eine diesbezügliche Änderung im Empfänger entfällt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Steuervorrichtung eine Vergleichereinheit auf, an deren Eingänge das Ist-Sendezeitpunkt-Signal und das Soll-Sendezeitpunkt-Signal anliegen und die Vergleichereinheit als Ausgangssignal ein Differenzsignal erzeugt, in dem Informationen über die Abwei- chung der beiden SendeZeitpunkte enthalten sind. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Vergleichereinheit als Differenzbildner, beispielsweise als Komparator, ausgeführt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, dass die Steuervorrichtung eine Steuereinheit, insbesondere einen Mikroprozessor, aufweist, die der Vergleichereinheit nachgeschaltet ist, wobei an einem Eingang der Steuereinheit das Differenzsignal anliegt und die Steuereinheit als Ausgangssignal das Korrektursignal erzeugt.
Dadurch kann erreicht werden, dass die Geschwindigkeit für das Korrigieren so eingestellt wird, dass die Korrektur innerhalb der in dem durch den jeweiligen Standard, bspw. UMTS, vorgegebenen Zeitdauer durchgeführt wird. Des Weiteren ist es dadurch möglich, den zu sendenden Datenstrom, also das Sendesignal, bei möglichst geringem Jitter möglichst genau an den als Referenz dienenden Soll-Sendezeitpunkt, welcher aus den von einer anderen Funkstation, bspw. einer Basisstation, empfangenen Daten bekannt ist, anzugleichen. Ein weiterer Vor- teil ist darin zu sehen, dass dadurch die Korrektur des Ist- Sendezeitpunkts ohne große Zeitsprünge durchgeführt werden kann und erreicht wird, dass nur kleine Teile eines zu sendenden Symbols korrigiert werden.
Bevorzugt ist die Korrektureinheit als fraktionale Abtastra- tenumsetzereinheit mit einem variablen Umsetzungsverhältnis ausgeführt . In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Korrektureinheit ein D/A-Wandler nachgeschaltet, an dessen einem Eingang das getaktete Ausgangsdatensignal und an einem weite- ren Eingang ein Abtasttaktsignal einer Abtasttaktquelle anliegt. Der D/A-Wandler erzeugt als Ausgangssignal das analoge Sendesignal.
Aufgrund der vorgeschalteten Steuereinheit, welche aus- schließlich das Korrektursignal für die Korrektureinheit erzeugt und somit nicht den Arbeitstakt des D/A-Wandlers beeinflusset, ist der Ausgangstakt des D/A-Wandlers nahezu jitterfrei, wodurch erreicht wird, dass das Sendespektrum des analogen Sendesignals die Anforderungen des jeweiligen Stan- dards erfüllt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, dass eine Signalverarbeitungseinheit der Zählereinheit und der AblaufSteuereinheit nachgeschaltet sowie der Korrek- tureinheit vorgeschaltet ist und ein Sendesignal erzeugt.
Die Steuervorrichtung kann eine Zeitsteuereinheit aufweisen, die der Vergleichereinheit vorgeschaltet ist und das externe Soll-Sendezeitpunkt-Signal an die Vergleichereinheit über- trägt. Dadurch wird ein periodisches Startsignal, dessen Periodendauer durch das jeweilige Funksystem - bspw. UMTS oder GSM - festgelegt ist, durch diese Zeitsteuereinheit vorgegeben.
Die Vorrichtung weist mehrere Taktdomänen auf, also Subsysteme der gesamten Vorrichtung, die im allgemeinen mit unterschiedlichen Takten arbeiten und daher nicht notwendigerweise synchron zueinander sind. So wird beispielsweise die Steuervorrichtung mit einem Takt betrieben der durch die Perioden- dauer des Soll-Sendezeitpunkt-Signals mittels der Zeitsteuereinheit vorgegeben ist. Die Vorrichtung ist einfach und aufwandsarm in vorteilhafter Weise derart konzipiert, dass sie über diese Grenzen der verschiedenen Taktdomänen hinweg arbeiten kann.
Besonders vorteilhaft ist es die Sende-/Empfangseinheit als Mobilstation auszuführen, welche insbesondere einen der Standards GSM oder UMTS unterstützt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beinhaltet außerdem ein Verfahren zum Regeln eines Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals einer Sende-/Empfangseinheit, insbesondere eines Sendesignals einer Funkstation. In der Sende-/Empfangseinheit wird ein in- ternes Ist-Sendezeitpunkt-Signal erzeugt und mit einem externen, von der Sende-/Empfangseinheit aus einem Empfangssignal abgeleiteten, Soll-Sendezeitpunkt-Signal verglichen. Aus der Abweichung des Ist-Sendezeitpunkts vom Soll-Sendezeitpunkt wird ein Differenzsignal erzeugt.
Erfindungsgemäß wird der Ist-Sendezeitpunkt nur in der Sende- /Empfangseinheit, insbesondere in der Sendebaugruppe der Sende-/Empfangseinheit, korrigiert. Die Korrektur erfolgt derart, dass die in dem Differenzsignal enthaltene Abweichung der beiden Sendezeitpunkte minimiert wird, die Korrektur unabhängig von der festgelegten Taktdauer des zugrundeliegenden Funksystems durchgeführt wird und die Zeitdauer des Korrigie- rens variabel eingestellt wird.
Dadurch kann der SendeZeitpunkt des Sendesignals relativ einfach und schnell eingestellt werden und eine Synchronisation der Sendezeitpunkte mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit eingestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, die Zeitdauer der Korrektur dadurch einzustellen, indem die Dauer wie lange das Umsetzungs- Verhältnis einer Abtastratenumsetzereinheit vom Normalwert abweicht, veränderbar ist.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Abweichung der SendeZeitpunkte dadurch minimiert, dass ein Eingangsdatensignal zeitlich gestaucht oder gestreckt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird dieses Stauchen oder Strecken des Eingangsdatensignals durch ein Verkleinern bzw. Vergrößern des Umsetzungsverhältnisses der fraktionalen Abtastratenumsetzereinheit durchgeführt.
Bevorzugt wird an die fraktionale Abtastratenumsetzereinheit ein Korrektursignal angelegt, durch das das Umsetzungsver- hältnis derart verändert wird, dass dieses entweder auf einen fest für einen eingeschwungenen Zustand des Systems vorgegebenen Wert oder auf einen für ein Strecken oder Stauchen des Eingangsdatensignals entsprechenden Wert eingestellt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, dass der Wert auf den das Umsetzungsverhältnis geändert wird, die Zeitdauer, wie lange das geänderte Umsetzungsverhältnis aktiviert wird, sowie der Zeitpunkt, zu dem das geänderte Umsetzungsverhältnis aktiviert wird, als Informati- on in einem einzigen Korrektursignal enthalten und übertragen werden.
Dadurch kann erreicht werden, dass der Ist-Sendezeitpunkt des Sendesignals möglichst exakt und jitterfrei an den Soll- SendeZeitpunkt angepasst werden kann und das Korrigieren des Sendesignals wie auch das Sendespektrum des Sendesignals den durch den jeweiligen Standard vorgegebenen Bedingungen genügt .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 Signal-Verläufe eines Eingangsdatensignals und eines gestreckten Ausgangsdatensignals; und
Fig. 3 Signal-Verläufe eines Eingangsdatensignals und eines gestauchten Ausgangsdatensignals.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Steuervorrichtung 1 (Fig. 1) auf. Die Steuervorrichtung 1 umfasst eine Zeitsteuereinheit 11 die mit einer nachgeschalteten Vergleichereinheit 12, die im Ausführungsbeispiel als Differenzbild- ner 12 ausgeführt ist, auf. Des Weiteren weist die Steuervorrichtung 1 eine Steuereinheit 13 auf, die der Vergleichereinheit 12 nachgeschaltet ist. Die Steuervorrichtung 1, insbesondere die Steuereinheit 13, ist mit einer Korrektureinheit 2, die im Ausführungsbeispiel als Abtastratenumsetzereinheit 2 ausgeführt ist, über einen ersten Eingang elektrisch verbunden. Über einen zweiten Eingang ist die Abtastratenumsetzereinheit 2 mit einer vorgeschalteten Signalverarbeitungs- einheit 3 verbunden. An einem dritten Eingang ist eine Abtasttaktquelle 4 mit der Abtastratenumsetzereinheit 2 elekt- risch verbunden. Über einen ersten Ausgang weist die Abtastratenumsetzereinheit 2 eine elektrische Verbindung zu einer nachgeschalteten AblaufSteuereinheit 5 auf. Die AblaufSteuereinheit 5 ist des Weiteren über einen zweiten Eingang mit der vorgeschalteten Abtasttaktquelle 4 verbunden. Der Ausgang der AblaufSteuereinheit 5 ist zum einen mit einem Eingang der
Signalverarbeitungseinheit 3 und zum anderen mit einem Eingang einer Zählereinheit 6 elektrisch verbunden. Diese Zählereinheit 6 ist mit ihrem Ausgang zum einen mit einem Eingang der Signalverarbeitungseinheit 3 und zum anderen mit ei- nem Eingang des Komparators 12 elektrisch verbunden. Der Abtastratenumsetzereinheit 2 ist ein D/A-Wandler 7 nachgeschaltet der über einen zweiten Eingang auch mit der Abtasttakt- quelle -4 verbunden ist. In -der Fig. 1 sind lediglich die erfindungswesentlichen Bauteile einer Senderbaugruppe der Sende-/Empfangseinheit dargestellt.
Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Regeln eines absoluten Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals wird nachfolgend näher erläutert. In der Zeitsteuereinheit 11 ist eine Information über den durch das zugrundeliegende System, bspw. UMTS oder GSM, vorgegebenen Soll-Sendezeitpunkt enthal- ten. Diese Information wird durch ein Signal an die Sende-
/Empfangseinheit übertragen. Die Zeitsteuereinheit 11 erzeugt ein periodisches Startsignal, das Soll-Sendezeitpunkt-Signal 101, welches an den Differenzbildner 12 angelegt wird. Die Periodendauer des Soll-Sendezeitpunkt-Signals 101 ist dabei durch das entsprechende Mobilfunksystem - bspw. UMTS oder GSM - vorgegeben. Des Weiteren wird von der Abtasttaktquelle 4 ein Abtasttaktsignal 301 erzeugt. Unter dem Abtasttakt wird die Taktfrequenz verstanden, mit der ein Digital/Analog (D/A) -Wandler, hier der D/A-Wandler 7, betrieben wird oder betrieben werden müsste, um ein Signal aus der digitalen in die analoge Domäne umzusetzen.
Dieses Abtasttaktsignal 301 wird an die AblaufSteuereinheit 5 angelegt. Die AblaufSteuereinheit 5 erzeugt aus dem Abtast- taktsignal 301 und einem von der Abtastratenumsetzereinheit 2 erzeugten Steuersignal 201 ein Arbeitstaktsignal 202. Unter dem Arbeitstakt wird der Takt verstanden, mit dem die Register in den digitalen Baugruppen arbeiten. Der Abtasttakt steht in einem beliebigen fraktionalen Verhältnis zum Ar- beitstakt, welcher für die Signalverarbeitungseinheit 3 zugrunde gelegt wird. Das Arbeitstaktsignal 202 wird sowohl an die Signalverarbeitungseinheit 3 als auch an die Zählereinheit 6 übertragen. Die Zählereinheit 6 zählt die in dem Arbeitstaktsignal 202 enthaltenen Arbeitstakte, beispielswei- se durch Zählen der Flanken des Arbeitstaktsignals 202, und generiert daraus ein Ist-Sendezeitpunkt-Signal 203. Das Ist- Sendezeitpunkt-Signal 203 ist ein periodisch wiederkehrendes Signal, welches von "der Zählereinheit 6 • immer dann generiert wird, wenn ein neuer Übertragungsrahmen beginnt. Dieses Ist- Sendezeitpunkt-Signal 203 wird an einen Eingang des Komparators 12 und an einen Eingang der Signalverarbeitungseinheit 3 angelegt .
Der Arbeitstakt wird von der AblaufSteuereinheit 5 derart erzeugt, dass die Signalverarbeitungseinheit 3 Abtastwerte erzeugt, und zwar genau mit der erforderlichen eingangsseitigen Abtastrate der Abtastratenumsetzereinheit 2. Die Abtatswerte werden mit Hilfe des Datensignals 204 an die Abtastratenumsetzereinheit 2 übertragen.
Der Differenzbildner 12 ermittelt aus den an seinen Eingängen anliegenden Sendezeitpunkt-Signalen 101 und 203 eine Zeitdifferenz die der Abweichung des Ist-Sendezeitpunkts vom Soll- Sendezeitpunkt entspricht. Diese Abweichung ist als Information in einem Differenzsignal 102 enthalten, welches an die Steuereinheit 13 übertragen wird. Das Übertragen des Diffe- renzsignals 102 an die Steuereinheit 13 kann zum einen durch eine regelmäßige Abfrage des Komparators 12 durch die Steuereinheit 13 durchgeführt werden. Es kann zum anderen auch dadurch erfolgen, dass bei der Steuereinheit 13 eine Unterbrechungsanforderung ausgelöst wird.
Aus den Dateninformationen in dem Differenzsignal 102 wird in der Steuereinheit 13 die Größe der Abweichung der Sendezeitpunkte sowie die Geschwindigkeit mit der die Abweichung geändert wird, ermittelt. Aus diesen Informationen erzeugt die Steuereinheit 13 ein Korrektursignal 103. Das Korrektursignal 103 enthält Informationen über den Wert auf den ein Abtastratenverhältnis der Abtastratenumsetzereinheit 2 geändert wird sowie der Zeitdauer, wie lange dieses geänderte Abtastratenverhältnis aktiviert wird und zu welchem Zeitpunkt diese Ak- tivierung gestartet wird. Unter dem Abtastratenverhältnis wird das Umsetzungsverhältnis der fraktionalen Abtastratenumsetzereinheit 2 verstanden, die definiert ist durch das Ver- hältnis von Ausgangsabtastrate zu
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Aufgrund dieser Korrektur wird die Abweichung der beiden Sendezeitpunkte minimiert. Das Korrigieren erfolgt dabei unabhängig von der festgelegten Taktdauer des zugrundeliegenden Funksystems, bspw. UMTS oder GSM, und unabhängig von der Empfängerbaugruppe der Mobilstation ausschließlich in der Senderbaugruppe der Mobilstation. Die Geschwindigkeit mit der das Korrigieren durchgeführt wird, wird variabel eingestellt, wobei die Geschwindigkeit abhängig vom Wert des Abtastraten- Verhältnisses und der Zeitdauer des aktivierten Zustands dieses Verhältnisses eingestellt wird.
Das Korrektursignal 103 wird von der Steuereinheit 13 zur Abtastratenumsetzereinheit 2 übertragen. Das Korrektursignal 103 wird dabei von einer Taktdomäne der Senderbaugruppe der Mobilstation, der Bus-Taktdomäne, welche durch die Steuervorrichtung 1 charakterisiert ist und mit einer Taktdauer getaktet ist, die durch die Zeitsteuereinheit 11 vorgegeben wird, in eine zweite Taktdomäne der Senderbaugruppe, die digitale Hardware-Taktdomäne, übertragen. Die zeitliche Ansteuerung der Abtastratenumsetzereinheit 2 wird somit durch die Steuereinheit 13 vorgegeben.
In der Abtastratenumsetzereinheit 2 wird das Korrektursignal 103 ausgewertet und abhängig von dem geänderten Abtastratenverhältnis bzw. dem Umsetzungsverhältnis erzeugt die Abtastratenumsetzereinheit 2 das TaktSteuersignal 201, welches als Steuersignal für die interne Ablaufsteuerung dient. Die digitale Hardware-Taktdomäne weist einen Takt auf, der unter- schiedlich und im allgemeinen nicht synchron zum Takt der Bus-Taktdomäne ist.
Das Abtastratenverhältnis bzw. Umsetzungsverhältnis der Abtastratenumsetzereinheit 2 weist im eingeschwungenen Zustand, während dem kein Korrigieren der Zeitabweichung der Sendezeitpunkte durchgeführt wird, ein fest eingestelltes Verhältnis auf. Wird das Abtastratenverhältnis vergrößert, so werden bei dem festgelegten Abtasttakt weniger Daten pro Zeiteinheit eingelesen. Dies bedeutet, dass das von der Signalverarbeitungs- einheit 3 an die Abtastratenumsetzereinheit 2 übertragene Eingangsdatensignal 204 gestreckt wird und darauffolgende Signalanteile des Eingangsdatensignals 204 zeitlich nach hinten verschoben werden. Bei dem Erzeugen des Eingangsdatensignals 204 ist die mittlere Flankenhäufigkeit des Arbeitstakt- Signals 202 ein ganzzahliges Vielfaches der mittleren Datenrate des Eingangsdatensignals 204. Das getaktete Ausgangsdatensignal 302 der Abtastratenumsetzereinheit 2 ist damit im Vergleich zum Eingangsdatensignal 204 gestreckt. Das Eingangsdatensignal 204 weist dabei im allgemeinen eine andere Taktung auf als das Ausgangsdatensignal 302. Das Ausgangsdatensignal 302 wird in einer dritten Taktdomäne, der D/AWandler-Taktdomäne der Mobilstation, welche im allgemeinen einen anderen Takt als die Bus- und die digitale Hardware- Taktdomänen aufweisen, weiterverarbeitet.
Bei einem Verkleinern des Abtastratenverhältnisses wird das Ausgangsdatensignal 302 im Vergleich zum Eingangsdatensignal 204 gestaucht und nachfolgende Signalanteile verschieben sich zeitlich nach vorne.
Das geänderte Abtastratenverhältnis bleibt solange aktiviert, bis die Abweichung der SendeZeitpunkte einen definierten Schwellwert unterschreitet. Ist dies erreicht, wird das Korrektursignal 103 deaktiviert und das Abtastratenverhältnis wieder fest auf den für den eingeschwungenen Zustand festgelegten Wert eingestellt.
Das digitale getaktete Ausgangsdatensignal 302 wird an die D/A-Wandlereinheit 7 übertragen, welche mit dem nicht verän- derlichen Abtasttakt 301 ein analoges zeitkontinuierliches Sendesignal 303 erzeugt. Die Phasenlage dieses zeitkontinuierlichen analogen Sendesignals 303 stimmt mit der durch das Soll-Sendezeitpunkt-Signal 101 vorgegebenen Phasenlage über- • ein, wobei die Phasenlagen der beiden Signale maximal eine Abweichung aufweisen, die in einem definierten Toleranzbereich liegt. Damit ist auch eine entsprechende Korrektur des Ist-Sendezeitpunkts im Vergleich zum Soll-Sendezeitpunkt als Referenzzeitpunkt erreicht.
Die maximal erlaubte Abweichung zwischen Ist-Sendezeitpunkt und Soll-Sendezeitpunkt kann somit durch die Vorrichtung und das Verfahren sehr genau am Sendesignal eingestellt werden.
Ein Restfehler ist dabei im allgemeinen abhängig von der Häufigkeit mit der der Komparator 12 von der Steuereinheit 13 abgefragt wird und wie die Abtastratenumsetzereinheit 2 durch die Steuereinheit 13 mittels des Korrektursignals 103 ange- steuert wird.
Das Stauchen oder Strecken des Eingangsdatensignals 204 durch die Abtastratenumsetzereinheit 2 wird derart durchgeführt, dass keine Informationen des Eingangsdatensignals 204 verlo- ren gehen oder hinzugefügt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass als Ist-Sendezeitpunkt der Zählerstand der Zählereinheit 6 als Information in dem Ist- Sendezeitpunkt-Signal 203 enthalten ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Zählereinheit 6 periodisch zurückgesetzt wird und insbesondere im eingeschwungenen Zustand der Mobilstation mit der Periodendauer des Soll- Sendezeitpunkt-Signals 101 zurückgesetzt wird.
In Fig. 2 ist ein beispielhafter Signalverlauf des Eingangsdatensignals 204 dargestellt. Die zeitliche Abweichung zwischen dem Ist-Sendezeitpunkt mit der Zeitreferenz Tneu und dem Soll-Sendezeitpunkt mit der Zeitreferenz TaX ist durch die Zeitdifferenz Taiff aufgezeigt. Das Abtastratenverhältnis wird vergrößert, wodurch das Eingangsdatensignal 204 entsprechend verändert wird und das Ausgangsdatensignal 302 einen ge- streckten Verlauf aufweist. Wie in- dem unteren Signalverlauf in der Fig. 2 dargestellt, werden die nachfolgenden Signalanteile zeitlich nach hinten verschoben.
In Fig. 3 ist ebenfalls ein beispielhafter Signalverlauf eines Eingangsdatensignals 204 mit den gemäß Fig. 2 entsprechenden Bezugszeichen der Zeitabweichung Tdiff und den Zeitreferenzen Taιt, Tneu der Sendezeitpunkte dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Abtastratenverhältnis verklei- nert, wodurch das Eingangsdatensignal 204 entsprechend verändert wird und das Ausgangsdatensignal 302 einen gestauchtes Signalverlauf aufweist. Die nachfolgenden Signalanteile werden zeitlich nach vorne verschoben.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren kann ein Sendezeitpunkt eines zeitkontinuierlichen Sendesignals einfach eingestellt werden. Das Korrigieren einer Abweichung zwischen dem Ist-Sendezeitpunkt und dem Soll-Sendezeitpunkt wird lediglich in der Sendebaugruppe der Mobilstation durch- geführt und wird mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit über mehrere Taktdomänen hinweg innerhalb der Sendebaugruppe eingestellt . Das Korrigieren erfolgt unabhängig vom Systemtakt und die Geschwindigkeit des Änderns der Abweichung wird variabel eingestellt wobei die Abweichung der Sendezeitpunkte durch eine Vergleichereinheit, insbesondere einen Komparator 12, ermittelt wird und die zur Korrektur eingesetzte Korrektureinheit, insbesondere die Abtastratenumsetzereinheit 2, durch die Steuereinheit 13 gesteuert wird. In Verbindung mit der Zählereinheit 6 und der AblaufSteuereinheit 5 wird das Korrigieren entsprechend den durch den jeweiligen Standard, bspw. UMTS oder GSM, vorgegebenen Anforderungen durchgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Regeln eines absoluten Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals einer Sende- /Empfangseinheit, insbesondere eines Sendesignals einer Funkstation, mit
- einer Korrektureinheit (2) zum Erzeugen eines Ausgangsdatensignals (302) ,
- einer AblaufSteuereinheit (5) , die der Korrektureinheit (2) nachgeschaltet ist und ein Arbeitstaktsignal (202) erzeugt,
- einer Zählereinheit (6) , die mit der AblaufSteuereinheit (5) elektrisch verbunden ist und aus dem Arbeitstaktsignal (202) der AblaufSteuereinheit (5) ein internes Ist- Sendezeitpunkt-Signal (203) generiert, und mit
- einer Steuervorrichtung (1) , die aus einem Vergleich des internen Ist-Sendezeitpunkt-Signals (203) mit einem externen, von der Sende-/Empfangseinheit empfangenen Soll- Sendezeitpunkt-Signal (101) ein Korrektursignal (103) er- zeugt und dieses Korrektursignal (103) zum Korrigieren des Ist-Sendezeitpunkts an die Korrektureinheit (2) überträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuervorrichtung (1) eine Vergleichereinheit (12) , insbesondere einen Komparator, aufweist, die das Ist- Sendezeitpunkt-Signal (203) mit dem Soll-Sendezeitpunkt- Signal (101) vergleicht und ein Differenzsignal (102) aus der Abweichung der beiden Sendezeitpunkte erzeugt .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuervorrichtung (1) eine Steuereinheit (13) , insbesondere einen Mikroprozessor, aufweist, die der Vergleicherein- heit (12) nachgeschaltet ist und aus einem von der Vergleichereinheit (12) aus dem Vergleich des Ist-Sendezeitpunkt- Signals (203) mit dem Soll-Sendezeitpunkt-Signals (101) gene- rierten Differenzsigna'ls (102) das Korrektursignal (103) erzeugt .
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuervorrichtung (1) eine Zeitsteuereinheit (11) aufweist, die der Vergleichereinheit (12) vorgeschaltet ist und die das externe Soll-Sendezeitpunkt-Signal (101) an die Vergleichereinheit (12) überträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Korrektureinheit (2) eine fraktionale Abtastratenumsetzereinheit (2) mit einem variablen Umsetzungsverhältnis ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c hn e t du r c h eine Signalverarbeitungseinheit (3) zur Erzeugung eines EingangsdatenSignals (204) , die der Zählereinheit (6) und der AblaufSteuereinheit (5) nachgeschaltet ist und der Abtastratenumsetzereinheit (2) vorgeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen D/A-Wandler (7) , der der Abtastratenumsetzereinheit (2) nachgeschaltet ist und in Abhängigkeit des Ausgangsdatensignals (302) und eines Abtasttaktsignals (301) einer Abtasttaktquelle (4) ein analoges Sendesignal (303) erzeugt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass die Sende-/Empfangsstation als Mobilstation ausgeführt ist, die insbesondere einen der Standards UMTS oder GSM unterstützt.
9. Verfahren zum Regeln eines Sendezeitpunkts eines zeitkontinuierlichen Sendesignals einer Sende-/Empfangseinheit, ins- besondere eines* Sendesignals einer -Funkstation, das folgende Schritte aufweist: a) Erzeugen eines internen Ist-Sendezeitpunkt-Signals (203) in der Sende-/Empfangseinheit, in dem Informationen über einen Ist-Sendezeitpunkt enthalten sind, b) Vergleichen des internen Ist-Sendezeitpunkt-Signals (203) mit einem von der Sende-/Empfangseinheit empfangenen externen Soll-Sendezeitpunkt-Signals (101) , in dem Informa- tionen über einen Soll-Sendezeitpunkt enthalten sind, c) Erzeugen eines Differenzsignals (102) in der Sende-
/Empfangseinheit , in dem Informationen über die Abweichung (Tdiff) der beiden SendeZeitpunkte enthalten sind, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Korrigieren des Ist-Sendezeitpunkts in der Sende- /Empfangseinheit derart durchgeführt wird, dass die in dem
Differenzsignal (102) enthaltene Abweichung (Tdiff) der beiden SendeZeitpunkte minimiert wird, das Korrigieren unabhängig von der festgelegten Taktdauer des zugrundeliegenden Funksystems durchgeführt wird und die Zeitdauer des Korrigierens va- riabel eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t, dass die Zeitdauer des Korrigierens durch den Wert eines Umset- zungsverhältnis einer fraktionalen Abtastratenumsetzereinheit (2) und der Zeitdauer wie lange dieses Umsetzungsverhältnis aktiviert wird, eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Minimieren der Abweichung (Tdiff) der Sendezeitpunkte derart durchgeführt wird, dass ein Eingangsdatensignal (204) zeitlich gestaucht oder gestreckt wird.
12.Verfahren nach Anspruch 11, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Stauchen oder Strecken des Eingangsdatensignals (204) durch ein Verkleinern bzw. ein Vergrößern eines Umsetzungs- verhältnisses der fraktionalen Abtastratenumsetzereinheit (2) durchgeführt wird.
13.Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an die fraktionale Abtastratenumsetzereinheit (2) ein Korrektursignal (103) angelegt wird, durch das das Umsetzungsver- hältnis derart verändert wird, dass das Umsetzungsverhältnis entweder auf einen fest für einen eingeschwungenen Zustand des Systems vorgegebenen Wert oder auf einen für ein Strecken oder für ein Stauchen des Sendesignals (204) entsprechenden Wert eingestellt wird.
14.Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Korrektursignal (103) der Wert auf den das Umsetzungsverhältnis geändert wird, die Zeitdauer, wie lange das geän- derte Umsetzungsverhältnis verwendet wird sowie der Zeitpunkt, zu dem das geänderte Umsetzungsverhältnis aktiviert wird, als Informationen enthalten sind.
15.Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach Unterschreiten eines Schwellwerts der zwischen den beiden SendeZeitpunkten ermittelten Zeitabweichung (Tdif ) das Korrektursignal (103) deaktiviert wird und das Umsetzungsverhältnis auf den für den eingeschwungenen Zustand festgelegten Wert gesetzt wird.
16.Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, d a du r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass das Stauchen oder das Strecken des Eingangsdatensignals (204) derart durchgeführt wird, dass keine Informationen des Eingangsdatensignals (204) entfernt oder diesem hinzugefügt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Korrigieren des Ist-Sendezeitpunkts über verschiedene Taktdomänen der Sende-/Empfangseinheit, welche unterschiedliche oder gleiche Taktdauern aufweisen, durchgeführt wird und das externe Soll-Sendezeitpunkt-Signal (101) in einer Taktdomäne generiert wird, welche verschieden zur Taktdomäne ist, die mit dem Arbeitstakt (202) getaktet wird und welche nicht notwendigerweise synchron zu dieser Taktdomäne ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch die Abtastratenumsetzereinheit (2) ein Steuersignal (201) erzeugt wird, mittels dem der Arbeitstakt (202) der Sende-/Empfangseinheit, insbesondere einer Signalverarbei- tungseinheit (3) , welche das Eingangsdatensignal (204) erzeugt, gesteuert wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Ermittlung des Ist-Sendezeitpunkts die Flanken eines Arbeitstaktsignals (202) mittels einer Zählereinheit (4) gezählt werde .
20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Ist-Sendezeitpunkt-Signal (203) durch die Zählereinheit
(4) erzeugt wird und als Ist-Sendezeitpunkt der Zählerstand der Zählereinheit (4) ermittelt wird.
21.Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zählereinheit (6) periodisch zurückgesetzt wird und ins- besondere im eingeschwungenen Zustand der Sende- /Empfangseinheit mit der Periodendauer des Soll- Sendezeitpunkt-Signals (101) zurückgesetzt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sende-/Empfangseinheit als Mobilstation ausgebildet ist und einen Mobilfunkstandard, insbesondere den Standard UMTS oder GSM, unterstützt.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258764A1 (de) * 2002-12-16 2004-07-15 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Steuersignalen in einer Funkstation
US20050169415A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-04 Agere Systems Inc. Timing error recovery system
US9100133B2 (en) * 2006-12-26 2015-08-04 Ciena Corporation Methods and systems for carrying synchronization over ethernet and optical transport network
US11139946B2 (en) * 2016-06-02 2021-10-05 Apple Inc. Device and method for cancelling interference caused by non-linear device
US10568056B2 (en) * 2016-10-21 2020-02-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method of assigning transmission timing to radio terminal, radio network node and radio terminal
EP3410605A1 (de) 2017-06-02 2018-12-05 Intel IP Corporation Kommunikationsvorrichtung und -verfahren für funkkommunikation
TWI772574B (zh) * 2018-12-07 2022-08-01 新唐科技股份有限公司 通用序列匯流排裝置及其操作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3813496A (en) * 1972-10-02 1974-05-28 Communications Satellite Corp Tdma bursts acquisition system
WO1999033207A1 (en) * 1997-12-19 1999-07-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Synchronization for cellular telecommunications network
DE19858358A1 (de) * 1998-12-17 2000-06-29 Siemens Ag Verfahren zur Zeitsychronisation von Funkstationen in einem Funk-Kommunikationssystem

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2710557B2 (ja) * 1994-04-26 1998-02-10 静岡日本電気株式会社 無線選択呼出受信機の時刻補正方式
US5959980A (en) * 1995-06-05 1999-09-28 Omnipoint Corporation Timing adjustment control for efficient time division duplex communication
DE19525426C1 (de) * 1995-07-12 1996-11-28 Siemens Ag Verfahren zur Synchronisation der Zeitbasis einer Empfangseinheit auf die Zeitbasis einer Sendeeinheit bei einer Telekommunikationseinrichtung
US6665308B1 (en) * 1995-08-25 2003-12-16 Terayon Communication Systems, Inc. Apparatus and method for equalization in distributed digital data transmission systems
JP2985773B2 (ja) * 1996-06-10 1999-12-06 日本電気株式会社 無線基地局間同期装置
CN1188359A (zh) * 1996-10-24 1998-07-22 克罗内有限公司 在异步传送方式网络中进行同步传输的方法及电路结构
DE19716344C2 (de) * 1997-04-18 2000-02-10 Siemens Ag Synchronisationsverfahren und Synchronisationsvorrichtung
US5914757A (en) * 1997-04-21 1999-06-22 Philips Electronics North America Corporation Synchronization of multiple video and graphic sources with a display using a slow PLL approach
AU8887398A (en) * 1997-08-28 1999-03-22 Sony Corporation Transmitter for multichannel digital data and transmission method
US7301986B2 (en) * 1997-09-15 2007-11-27 Andrzej Partyka Frequency hopping system for intermittent transmission
JP3321556B2 (ja) * 1997-12-05 2002-09-03 株式会社日立製作所 縮退制御方法、多重化制御装置
JP2000253446A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基地局装置及びフレーム同期取得方法
JP2001094417A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Toshiba Microelectronics Corp デジタル方式ｐｌｌ回路
JP3689021B2 (ja) * 2001-05-25 2005-08-31 三菱電機株式会社 タイミング制御装置及びタイミング制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3813496A (en) * 1972-10-02 1974-05-28 Communications Satellite Corp Tdma bursts acquisition system
WO1999033207A1 (en) * 1997-12-19 1999-07-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Synchronization for cellular telecommunications network
DE19858358A1 (de) * 1998-12-17 2000-06-29 Siemens Ag Verfahren zur Zeitsychronisation von Funkstationen in einem Funk-Kommunikationssystem

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