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DE102007036675A1 - Method for time offset synchronization by digital transmission methods, involves detecting synchronization block by forming correlation-metrics and searching maxima of correlation-metrics within searching space - Google Patents

Method for time offset synchronization by digital transmission methods, involves detecting synchronization block by forming correlation-metrics and searching maxima of correlation-metrics within searching space Download PDF

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DE102007036675A1
DE102007036675A1 DE102007036675A DE102007036675A DE102007036675A1 DE 102007036675 A1 DE102007036675 A1 DE 102007036675A1 DE 102007036675 A DE102007036675 A DE 102007036675A DE 102007036675 A DE102007036675 A DE 102007036675A DE 102007036675 A1 DE102007036675 A1 DE 102007036675A1
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Germany
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transmission
synchronization
maxima
correlation
correlation metric
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Withdrawn
Application number
DE102007036675A
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German (de)
Inventor
Christian Dr. Kuhn
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Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
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Publication date
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Abstract

The method involves detecting a synchronization block (1) by forming a correlation-metrics and searching maxima (27,28) of the correlation-metrics within a searching space. A transmission frame structure of the transmission method is used for perimeter (41) of searching space. The transmission frame is initiated after maxima of the correlation-metrics. An independent claim is also included for a device for time offset synchronization by digital transmission methods.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeitversatz-Synchronisation (Timingsynchronisation) bei digitalen Übertragungsverfahren, insbesondere bei OFDM Übertragungsverfahren.The The invention relates to a method and apparatus for time offset synchronization (Timing synchronization) in digital transmission methods, especially in OFDM transmission methods.

Herkömmlich wird zur Synchronisation, wie unter anderem in der CA 2 551 988 A1 dargestellt, durch Korrelation einer bekannten Synchronisations-Sendefolge mit der empfangenen Symbolfolge eine Korrelations-Metrik bestimmt. Durch Maximumsuche in dieser Metrik wird der Synchronisations-Zeitpunkt ermittelt. Im Fall der Übertragung nach dem OFDM Verfahren kann es bei schwankendem Kapazitätsbedarf zu der Belegung unterschiedlicher Anzahlen der verfügbaren Unterträger und damit zu einer Schwankung der Sendeleistung im Zeitbereich kommen. Dies resultiert in einer Dominanz der leistungsstärkeren Sendezeitpunkte in der Korrelations-Metrik, was zu fehlerhaft detektierten Synchronisations-Zeitpunkten führt.Conventionally, synchronization, such as in the CA 2 551 988 A1 represented by correlation of a known synchronization transmission sequence with the received symbol sequence determines a correlation metric. The maximum search in this metric determines the synchronization time. In the case of transmission according to the OFDM method, with varying capacity requirements, the allocation of different numbers of available subcarriers and thus a fluctuation of the transmission power in the time domain may occur. This results in a dominance of the higher power transmission times in the correlation metric, resulting in erroneously detected synchronization times.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Timingsynchronisation in digitalen Übertragungsverfahren zu schaffen, welche insbesondere bei über dem Zeitverlauf schwankender Gesamt-Sendeleistung zuverlässig die Synchronisations-Zeitpunkte ermittelt.Of the The invention is based on the object, a method and a device for timing synchronization in digital transmission methods to create which in particular over time fluctuating total transmit power reliably the synchronization times determined.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 und durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 6 für die Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.The Task is according to the invention for the Method by the features of the independent claim 1 and by the features of independent claim 6 for the device solved. Advantageous developments are The subject of the dependent claims.

Zur Synchronisation bei digitalen Übertragungsverfahren werden Synchronisations-Blöcke zur Anzeige der Grenzen der Sendeblöcke genutzt. Eine Korrelations-Metrik wird gebildet. Durch Suche nach den Maxima der Korrelations-Metrik werden die Synchronisations-Zeitpunkte gefunden. Durch Einbeziehung einer bekannten Senderahmen-Struktur wird der Suchraum reduziert. Es ergibt sich eine deutliche Verringerung der Fehldetektionen von Synchronisationszeitpunkten.to Synchronization in digital transmission Synchronization blocks for displaying the limits of the transmission blocks used. A correlation metric is formed. By searching for The maximums of the correlation metric become the synchronization times found. By including a known transmission frame structure the search space is reduced. This results in a significant reduction the misdetections of synchronization times.

Vorteilhafterweise sind die Maxima der Korrelations-Metrik Kandidaten der Synchronisations-Zeitpunkte, also des direkt folgenden Senderahmen-Beginns. Durch Berücksichtigung der bekannten Senderahmen-Struktur werden diese Kandidaten bestätigt oder verworfen. Dies führt zu einer zuverlässigeren Bestimmungen der Synchronisations-Zeitpunkte. Das digitale Übertragungsverfahren ist bevorzugt ein OFDM Verfahren. Bei einem solchen Verfahren kann durch die Erfindung insbesondere eine Fehldetektion der Synchronisations-Zeitpunkte auf Grund von zeitlich schwankender Anzahl allokierter Unter-Träger im Frequenzbereich und damit zeitlich schwankender Leistung vermieden werden.advantageously, the maxima of the correlation metric are candidates of the synchronization times, So the immediately following transmission frame beginning. By consideration the known transmission frame structure, these candidates are confirmed or discarded. This leads to a more reliable Determination of synchronization times. The digital transmission method is preferably an OFDM method. In such a method can by the invention in particular a misdetection of the synchronization times due to time-varying number of allocated sub-carriers avoided in the frequency range and thus temporally fluctuating performance become.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:following the invention with reference to the drawing, in which an advantageous Embodiment of the invention is shown, by way of example described. In the drawing show:

1 ein beispielhaftes Blockschaltbild für die senderseitige Erzeugung von OFDM Symbolen; 1 an exemplary block diagram for the transmitter-side generation of OFDM symbols;

2 den beispielhaften Aufbau eines Senderahmens in einem digitalen Übertragungsverfahren; 2 the exemplary structure of a transmission frame in a digital transmission method;

3 ein Blockschaltbild eines beispielhaften Kanalmodells einer OFDM Übertragung; 3 a block diagram of an exemplary channel model of an OFDM transmission;

4 ein beispielhaftes OFDM Sendesignal im Zeitbereich und die entsprechende Ressourcenallokation im Frequenzbereich; 4 an exemplary OFDM transmit signal in the time domain and the corresponding resource allocation in the frequency domain;

5 den Werteverlauf einer beispielhaften Korrelations-Metrik während 20 Senderahmen; 5 the value course of an exemplary correlation metric during 20 transmission frames;

6 den Werteverlauf einer beispielhaften Korrelations-Metrik während 20 Senderahmen mit Bestimmung der Sendeblock-Grenzen durch herkömmliche Schwellwertbildung; 6 the value course of an exemplary correlation metric during 20 transmission frames with determination of the transmission block boundaries by conventional thresholding;

7 eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise einer beispielhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 7 a simplified representation of the operation of an exemplary embodiment of the method according to the invention;

8 den Werteverlauf einer beispielhaften Korrelations-Metrik während 20 Senderahmen mit Bestimmung der Sendeblock-Grenzen durch das erfindungsgemäße Verfahren und 8th the value course of an exemplary correlation metric during 20 transmission frames with determination of the transmission block boundaries by the inventive method and

9 ein Blockschaltbild einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 9 a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention;

Zunächst werden anhand der 1–3 der Aufbau und die vereinfachte Funktionsweise einer Übertragung nach dem OFDM Verfahren gezeigt. Mittels 4–8 werden die Funktionsweise und die Ergebnisse einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Abschließend wird in 9 anhand eines Blockschaltbildes einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung deren Funktion erläutert. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.First, based on the 1 - 3 the structure and simplified operation of a transmission according to the OFDM method shown. through 4 - 8th the mode of operation and the results of an embodiment of the method according to the invention are shown. Finally, in 9 explained on the basis of a block diagram of an exemplary device according to the invention whose function. Identical elements have not been repeatedly shown and described in similar figures.

Die genutzten Abkürzungen und Formelzeichen gehen aus den folgenden Tabellen hervor: Abkürzung Beschreibung CP Cyclic Prefic, Guardintervall DFT Disktrete Fouriertransformation EUTRA Evolved Universal Terrestrical Radio Access IDFT Inverse Diskrete Fouriertransformation LB Long Block OFDM Orthogonal Frequency Division Multipe Access SB Short Block The abbreviations and symbols used are shown in the following tables: abbreviation description CP Cyclic prefic, guard interval DFT Discrete Fourier Transform EUTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access IDFT Inverse Discrete Fourier Transform LB Long Block OFDM Orthogonal Frequency Division Multipe Access SB Short block

Figure 00040001
Figure 00040001

Figure 00050001
Figure 00050001

1 zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild für die senderseitige Erzeugung von OFDM Symbolen. Die Datensymbole Sk mit 0 ≤ k < NFFT werden zunächst durch eine inverse diskrete Fouriertransformation (IDFT) 100 in die Symbole sn mit 0 ≤ n < NFFT transformiert und anschließend mit einem zyklischen Präfix (Cyclic Prefix CP) der Länge NCP versehen 101. Das resultierende OFDM Symbol besteht somit aus dem CP und einem Nutzanteil. Für die Sendesymbole s'n mit –NCP ≤ n < NFFT gilt somit die folgende Beziehung: 1 shows an exemplary block diagram for the transmitter-side generation of OFDM symbols. The data symbols S k with 0 ≦ k <N FFT are first determined by an inverse discrete Fourier transform (IDFT) 100 transformed into the symbols s n with 0 ≦ n <N FFT and then provided with a cyclic prefix CP of length N CP 101 , The resulting OFDM symbol thus consists of the CP and a useful part. For the transmission symbols s ' n with -N CP ≤ n <N FFT , the following relationship holds:

Figure 00060001
Figure 00060001

2 zeigt einen beispielhaften Senderahmen 4 eines OFDM Übertragungsverfahrens. Der Senderahmen 4 ist aus mehreren mit LB bezeichneten, langen Blöcken 2, mehreren mit SB bezeichneten, kurzen Blöcken 3 und mehreren mit CP bezeichneten Schutzintervallen 1 zusammengesetzt. Die langen Blöcke 2 und die kurzen Blöcke 3 beinhalten die zu übertragende Information. Die langen Blöcke (LB) werden durch eine IDFT der Länge N(LB)FFT und die kurzen Blöcke (SB) durch eine IDFT der Länge N(SB)FFT erzeugt. Die Schutzintervalle 1 dienen als Synchronisations-Symbolfolgen. Jedem langen Block 2 und jedem kurzen Block 3 wird ein Schutzintervall 1 vorangestellt. Das Schutzintervall 1 wird durch einen zyklischen Präfix, eine Wiederholung zumindest eines Teils des folgenden langen Blocks 2 oder kurzen Blocks 3 gebildet. 2 shows an exemplary transmission frame 4 an OFDM transmission method. The transmission frame 4 is made up of several long blocks labeled LB. 2 , several short blocks labeled SB 3 and several guard intervals designated CP 1 composed. The long blocks 2 and the short blocks 3 contain the information to be transmitted. The long blocks (LB) are defined by an IDFT of length N (LB) FFT and the short blocks (SB) by an IDFT of length N (SB) FFT generated. The protection intervals 1 serve as synchronization symbol sequences. Every long block 2 and every short block 3 becomes a guard interval 1 prefixed. The guard interval 1 is replaced by a cyclic prefix, a repetition of at least part of the following long block 2 or short blocks 3 educated.

3 zeigt das Blockschaltbild eines beispielhaften Kanalmodells. Die Signalform einer Folge von Sendesymbolen 10 wird durch die Übertragungsfunktion des Kanals 11 umgeformt. Durch einen Mischer 12 wird der im System auftretende Trägerfrequenzversatz 15 zwischen Sender und Empfänger modelliert. Durch einen Addierer 13 wird das im System auftretende weiße Rauschen 16 modelliert. Eine Empfangssymbolfolge 14 wird erzeugt. Das Sendesignal wird über den intersymbolinterferenzbehafteten Kanal mit den zeitinvarianten Koeffizienten hl und dem Gedächtnis L übertragen. Zudem werden ein Frequenzversatz Δf bezogen auf die Symbolrate fa sowie eine Rauschstörung ni mit konstanter Leistung modelliert. 3 shows the block diagram of an exemplary channel model. The waveform of a sequence of transmission symbols 10 is determined by the transfer function of the channel 11 reshaped. Through a mixer 12 becomes the carrier frequency offset occurring in the system 15 between transmitter and receiver modeled. Through an adder 13 becomes the white noise that occurs in the system 16 modeled. A receive symbol sequence 14 is generated. The transmission signal is transmitted via the intersymbol interference-prone channel with the time-invariant coefficients h l and the memory L. In addition, a frequency offset .DELTA.f based on the symbol rate f a and a noise disturbance n i are modeled with constant power.

Dementsprechend ergibt sich das resultierende Empfangssignal zu:

Figure 00070001
Accordingly, the resulting received signal results in:
Figure 00070001

Auf Basis dieser Empfangswerte muss im Sender eine Zeitversatz-Synchronisation (Timingsynchronisation) durchgeführt werden, um die Startzeitpunkte

Figure 00070002
der Rahmen zu finden. Durch den bekannten Aufbau des Senderahmens wie in 2 gezeigt, können von
Figure 00070003
ausgehend die Positionen der einzelnen OFDM Symbole pro Rahmen ermittelt werden.On the basis of these receive values, a time offset synchronization (timing synchronization) must be carried out in the transmitter to the start times
Figure 00070002
to find the frame. Due to the known structure of the transmission frame as in 2 shown can from
Figure 00070003
starting from the positions of the individual OFDM symbols per frame are determined.

In 4 wird ein beispielhaftes Sendesignal im Zeitbereich und die entsprechende Ressourcenallokation dargestellt. Der Zeitverlauf s'i 400 ist für 20 Senderahmen mit der zugehörigen spektralen Allokation 401 dargestellt. Für diesen beispielhaften EUTRA Übertragungsmodus können Spektral zwischen 0 und 96 Ressourcen-Blöcke pro Senderahmen 402 allokiert werden. Ein Ressourcen-Block umfasst hierbei 12 OFDM Unterträger Sk. Wie dem Signalverlauf zu entnehmen ist, können durch variierende Ressourceallokationen erhebliche Unterschiede in der Sendeleistung auftreten.In 4 an exemplary transmission signal in the time domain and the corresponding resource allocation is shown. The passage of time s ' i 400 is for 20 transmission frames with the associated spectral allocation 401 shown. For this exemplary EUTRA transmission mode, spectrums can range from 0 to 96 resource blocks per transmit frame 402 be allocated. A resource block here comprises 12 OFDM subcarriers S k . As can be seen from the signal curve, varying resource allocations can result in significant differences in transmission power.

5 zeigt den Werteverlauf einer beispielhaften zu dem Sende-Signal aus 4 gehörigen Korrelations-Metrik während 20 Senderahmen. Über dem Zeitindex 22 ist die Größe der Metrik 20 aufgetragen. Deutliche Maxima 21 in teilweise regelmäßigen Abständen sind erkennbar. Einige der lokalen Maxima repräsentieren die Startzeitpunkte der Sendezeitpunkte der Senderahmen. Jedoch existieren auch weitere lokale Maxima mit einem nicht zu vernachlässigendem Metrikwert, die zu einer Fehldetektion der Startzeitpunkte führen kann. Die Metrik Λi nutzt wiederholt auftretende Sequenzen s'i von Sendesymbolen aus. Die inhärenten Symbolwiederholungen durch den Einsatz eines Schutzintervalls werden ausgenutzt. Hierzu werden die Schutzintervalle der kurzen Blöcke verwendet. Zudem ist aber auch die zusätzliche Verwendung der Schutzintervalle der langen Blöcke möglich, um mehr Robustheit zu erzielen für Übertragungsmodi mit kurzen Schutzintervallen. Die Zeitversatzmatrix (Timingmetrik)

Figure 00080001
ergibt sich aus einem Korrelationsmaß Ri und einem Leistungsmaß Pi. Die Korrelationskomponente wird vorzugsweise mit der Beziehung
Figure 00080002
ermittelt. Die Parameter ΔiSB1 und ΔiSB2 entsprechen hierbei dem relativen zeitlichen Abstand der beiden kurzen Blöcken SB vom Senderahmenbeginn. Durch die Multiplikation des Empfangswerts rξ mit dem konjugiert komplexen Empfangswert im festen Abstand
Figure 00080003
entsteht durch den Frequenzversatz Δf im Empfangssignal eine konstante Phase pro aufakkumuliertem Korrelationswert. Durch die Betragsbildung in der letztendlichen Metrikberechnung wird diese Phase eliminiert und somit hat der Frequenzfehler keinen Einfluss auf die Timingmetrik. Ebenso gilt die Unabhängigkeit vom Frequenzfehler für das Leistungsmaß, welches vorzugsweise über
Figure 00090001
bestimmt wird. Im entsprechenden Indexbereich 0 ≤ i ≤ I – ΔiF ergeben sich somit Metrikwerte die zur Bestimmung von Schätzwerten
Figure 00090002
für die Startzeitpunkte der jeweiligen Senderahmen herangezogen werden. In diesem Zusammenhang entspricht I der Gesamtzahl der Empfangswerte ri und ΔiF der Länge eines Senderahmens. 5 shows the value course of an exemplary to the transmit signal 4 associated correlation metric during 20 frames. About the time index 22 is the size of the metric 20 applied. Significant maxima 21 in some regular intervals are recognizable. Some of the local maxima represent the start times of the transmission times of the transmission frames. However, there are also other local maxima with a non-negligible metric value, which can lead to a misdetection of the start times. The metric Λ i uses repetitive sequences s ' i from broadcasting symbols. The inherent symbol repetitions through the use of a guard interval are exploited. For this, the guard intervals of the short blocks are used. In addition, however, the additional use of the guard intervals of the long blocks is possible in order to achieve more robustness for transmission modes with short guard intervals. The time offset matrix (timing metric)
Figure 00080001
results from a correlation measure R i and a power measure P i . The correlation component is preferably with the relationship
Figure 00080002
determined. The parameters .DELTA.i SB1 and .DELTA.i SB2 in this case correspond to the relative time interval of the two short blocks SB from the transmission frame start. By multiplying the reception value r ξ by the conjugate complex reception value at a fixed distance
Figure 00080003
is caused by the frequency offset .DELTA.f in the received signal, a constant phase per accumulated correlation value. The amount formation in the final metric calculation eliminates this phase and thus the frequency error has no effect on the timing metric. Likewise, the independence of the frequency error for the performance measure, which is preferably about
Figure 00090001
is determined. In the corresponding index range 0 ≦ i ≦ I - Δi F , metric values thus result for the determination of estimated values
Figure 00090002
be used for the start times of the respective transmission frames. In this connection, I corresponds to the total number of reception values r i and Δi F of the length of a transmission frame.

In 6 ist ein herkömmliches Verfahren der Synchronisation durch Schwellwertbildung dargestellt. Sämtliche detektierte Maxima 27, 28, welche oberhalb eines Schwellwerts 29 liegen, werden als Synchronisations-Zeitpunkte angesehen. Sämtliche Maxima 26, welche unterhalb des Schwellwerts 29 liegen, werden nicht als Synchronisations-Zeitpunkte angesehen. Dadurch werden einige korrekte Synchronisations-Zeitpunkte nicht detektiert, während einige inkorrekte Zeitpunkte als Synchronisations-Zeitpunkte detektiert werden.In 6 a conventional method of synchronization by thresholding is shown. All detected maxima 27 . 28 , which are above a threshold 29 are regarded as synchronization times. All maxima 26 , which are below the threshold 29 are not considered as synchronization times. As a result, some correct synchronization times are not detected, while some incorrect times are detected as synchronization times.

7 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wie auch in 5 und 6 ist die Höhe der Korrelations-Metrik über der Nummer des Korrelations-Metrik-Werts aufgetragen. Die korrekten Synchronisations-Zeitpunkte 35, 38, 39 sind mit einem Kreuz markiert. Bei einem herkömmlichen Schwellenwert-Verfahren, wie anhand von 6 beschrieben, werden jedoch anstatt dem korrekten Synchronisations-Zeitpunkt 38 die inkorrekten Synchronisations-Zeitpunkte 37 detektiert. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synchronisation werden zunächst sehr stark ausgeprägte Maxima 35 und 39 der Korrelationsmetrik, welche Sendezeitpunkten mit großer Anzahl allokierter Unter-Träger entsprechen, ausgewählt. Auf Grund der hohen Sendeleistung zu diesen Zeitpunkten ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei diesen Maxima der Korrelationsmetrik tatsächlich um korrekt detektierte Senderahmenstartzeitpunkte handelt sehr groß. Ausgehend von diesen als korrekt detektiert angenommenen Maxima wird nun in einem aus der Senderahmenstruktur entnommenen Zeitabstand 40 innerhalb eines Suchintervalls 41 nach weiteren lokalen Maxima gesucht. Durch die Einschränkung des Suchraums werden die lokalen Maxima 37, welche keinem Synchronisations-Zeitpunkt entsprechen, nicht detektiert. Stattdessen wird der korrekte Synchronisations-Zeitpunkt 38 gefunden. 7 shows a simplified representation of the operation of the method according to the invention. As well as in 5 and 6 the magnitude of the correlation metric is plotted against the number of the correlation metric value. The correct synchronization times 35 . 38 . 39 are marked with a cross. In a conventional thresholding method, as based on 6 but instead of the correct synchronization time 38 the incorrect synchronization times 37 detected. When using the method according to the invention for synchronization initially very pronounced maxima 35 and 39 the correlation metric, which transmission times correspond to a large number of allocated sub-carrier selected. Due to the high transmission power at these times, the probability that these maxima of the correlation metric are actually correctly detected transmission frame start times is very high. Starting from these maxima assumed to be correctly detected, a time interval taken from the transmission frame structure will now be used 40 within a search interval 41 looking for more local maxima. Restricting the search space will cause the local maxima 37 which do not correspond to a synchronization time, not detected. Instead, the correct synchronization time 38 found.

In 8 wird anhand des beispielhaften Werteverlaufs der Korrelations-Metrik aus 5 und 6 ein Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, dass ein großer Anteil der Synchronisations-Zeitpunkte mit den mit dem herkömmlichen Schwellenwert-Verfahren erzeugten Synchronisations-Zeitpunkten aus 6 übereinstimmen. Einzelne Werte sehr hoher Korrelations-Metrik 45 wurden jedoch korrekterweise nicht als Synchronisations-Zeitpunkte detektiert. Gleichzeitig wurden einzelne Werte mit eher geringer Korrelations-Metrik 47 als Synchronisations-Zeitpunkte detektiert. Die Anzahl fehlerhaft detektierter Synchronisations-Zeitpunkte ist gegenüber dem Schwellwert-Verfahren, wie in 6 dargestellt, deutlich geringer. Im vorliegenden Beispiel wurden durch das erfindungsgemäße Verfahren alle Rahmenstartzeitpunkte korrekt erkannt.In 8th is based on the exemplary value curve of the correlation metric 5 and 6 a result of the method according to the invention is shown. It can be clearly seen that a large proportion of the synchronization times with the synchronization times generated by the conventional threshold method 6 to match. Individual values of very high correlation metric 45 however, were not detected correctly as synchronization times. At the same time, individual values with a rather low correlation metric 47 detected as synchronization times. The number of erroneously detected synchronization timings is opposite to the threshold method, as in FIG 6 shown, significantly lower. In the present example, all frame start times were recognized correctly by the method according to the invention.

9 zeigt ein Blockschaltbild einer beispielhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Als Eingangsdaten 55 werden die empfangene Symbolfolge, die erwartete Synchronisations-Symbolfolge und die bekannte Rahmenstruktur des Übertragungsverfahrens herangezogen. Eine Korrelations-Metrik-Bildung-Einrichtung 56 bildet eine Korrelations-Metrik. Diese entsteht durch Korrelation der empfangenen Symbolfolge und der erwarteten Synchronisations-Symbolfolge. Eine Maximumsuch-Einrichtung 57 ermittelt die lokalen Maxima der Korrelations-Metrik. Eine Rahmenbeginn-Bestimmungs-Einrichtung 58 bestimmt anhand der lokalen Maxima der Korrelations-Metrik und der bekannten Rahmenstruktur des Übertragungsverfahrens Synchronisations-Zeitpunkte 59. 9 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention. As input data 55 the received symbol sequence, the expected synchronization symbol sequence and the known frame structure of the transmission method are used. A correlation metric formation facility 56 forms a correlation metric. This results from correlation of the received symbol sequence and the expected synchronization symbol sequence. A maximum search facility 57 determines the local maxima of the correlation metric. A frame start determination device 58 determines synchronization times based on the local maxima of the correlation metric and the known frame structure of the transmission method 59 ,

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wie bereits erwähnt, kann unter anderem die Synchronisation für unterschiedliche digitale Übertragungsverfahren neben OFDM eingesetzt werden. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar.The Invention is not on the illustrated embodiment limited. As already mentioned, among other things the synchronization for different digital transmission methods be used in addition to OFDM. All features described above or features shown in the figures are within the scope of the invention arbitrarily combinable with each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - CA 2551988 A1 [0002] - CA 2551988 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Zeitversatz-Synchronisation (Timing-Synchronisation) bei digitalen Übertragungsverfahren mit einem oder mehreren Synchronisations-Blöcken (1), die Sendeblock-Grenzen von übertragenen Sendeblöcken (2, 3) anzeigen, wobei die Detektierung der Synchronisations-Blöcke (1) durch Bildung einer Korrelations-Metrik und einer Suche nach Maxima (27, 28) der Korrelations-Metrik innerhalb eines Suchraums erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine bekannte Senderahmen-Struktur (5) des Übertragungsverfahrens zur Eingrenzung (41) des Suchraums genutzt wird.Time synchronization (timing synchronization) method for digital transmission methods with one or more synchronization blocks ( 1 ), the transmission block boundaries of transmitted transmission blocks ( 2 . 3 ), wherein the detection of the synchronization blocks ( 1 ) by forming a correlation metric and a search for maxima ( 27 . 28 ) of the correlation metric within a search space, characterized in that a known transmission frame structure ( 5 ) of the transmission method for confinement ( 41 ) of the search space is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Senderahmen (4) nach Maxima (27, 28) der Korrelations-Metrik beginnen.Method according to Claim 1, characterized in that transmission frames ( 4 ) according to maxima ( 27 . 28 ) begin the correlation metric. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maxima (27, 28) der Korrelations-Metrik Kandidaten für einen direkt folgenden Senderahmen-Beginn sind, und dass die Kandidaten durch Berücksichtigung der bekannten Senderahmen-Struktur (5) bestätigt oder verworfen werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the maxima ( 27 . 28 ) of the correlation metric are candidates for a directly following frame start, and that the candidates are considered by taking into account the known frame structure ( 5 ) be confirmed or discarded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisations-Blöcke (1) durch Wiederholung von wenigstens einem Teil des folgenden Sendeblocks (2, 3) gebildet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the synchronization blocks ( 1 ) by repeating at least part of the following transmission block ( 2 . 3 ) are formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Übertragungsverfahren ein Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) Verfahren mit orthogonalen Subträgern ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the digital transmission method an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) method with orthogonal subcarriers. Vorrichtung zur Zeitversatz-Synchronisation (Timing-Synchronisation) bei digitalen Übertragungsverfahren mit einem oder mehreren Synchronisations-Blöcken (1), die Sendeblock-Grenzen von übertragenen Sendeblöcken (2, 3) anzeigen, mit einer Korrelations-Metrik-Bildungs-Einrichtung (56), einer Maximumsuch-Einrichtung (57) und einer Rahmenbeginn-Bestimmungs-Einrichtung (58), wobei die Maximumsuch-Einrichtung (57) innerhalb eines Suchraums Maxima (27, 28) einer Korrelations-Metrik sucht, die von der Korrelations-Metrik-Eildungs-Einrichtung (57) gebildet wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenbeginn-Bestimmungs-Einrichtung (58) eine bekannte Senderahmen-Struktur (5) des Übertragungsverfahrens zur Eingrenzung des Suchraums nutzt.Time synchronization synchronization device (timing synchronization) in digital transmission methods with one or more synchronization blocks ( 1 ), the transmission block boundaries of transmitted transmission blocks ( 2 . 3 ) with a correlation metric educator ( 56 ), a maximum search facility ( 57 ) and a frame start determination device ( 58 ), the maximum search facility ( 57 ) within a search space maxima ( 27 . 28 ) searches for a correlation metric that the correlation metric-training facility ( 57 ), characterized in that the frame start determination means ( 58 ) a known transmission frame structure ( 5 ) of the transmission method for delimiting the search space. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Senderahmen (4) nach Maxima (27, 28) der Korrelations-Metrik beginnen.Device according to claim 6, characterized in that the transmission frames ( 4 ) according to maxima ( 27 . 28 ) begin the correlation metric. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maxima (27, 28) der Korrelations-Metrik Kandidaten für einen direkt folgenden Senderahmen-Beginn sind, und dass die Kandidaten von der Rahmenbeginn-Bestimmungs-Einrichtung (58) durch Berücksichtigung der bekannten Senderahmen-Struktur (5) bestätigt oder verworfen werden.Device according to claim 6 or 7, characterized in that the maxima ( 27 . 28 ) of the correlation metric are candidates for an immediately following transmit frame start, and that the candidates from the frame start determination means ( 58 ) by taking into account the known transmission frame structure ( 5 ) be confirmed or discarded. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisations-Blöcke (1) durch Wiederholung von wenigstens einem Teil des folgenden Sendeblocks (2, 3) gebildet werden.Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the synchronization blocks ( 1 ) by repeating at least part of the following transmission block ( 2 . 3 ) are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Übertragungsverfahren ein Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) Verfahren mit orthogonalen Subträgern ist.Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the digital transmission method an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) method with orthogonal subcarriers.
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