CN1402915A - 在无线系统、特别是移动无线系统中控制接收设备天线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在无线系统、特别是移动无线系统中控制接收设备天线的方法，其中在被规定用于传输无线信号的多个传输频率之间利用跳频方法至少变换一次，并且其中，在变换传输频率时分析一个具有关于每个天线接收质量的数据的表格，并且根据分析结果选择天线中的一个。本发明所述方法尤其适于用在具有慢速跳频方法(慢速跳频系统)的系统中，像譬如蓝牙或WDCT系统。
Description
本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的在无线系统、特别是移动无线系统中控制接收设备天线的方法。
为了在无线系统中使发射和接收设备之间、特别是使移动无线系统的基站和移动站之间达到良好的传输质量或无线通信，已知在接收设备中使用了多个天线。于是，总是通过现有天线中具有最佳接收质量的天线进行接收(所谓的天线分集)。当然，也使用不同的天线进行发射。通过对不同天线的选择，应该减少在传输时例如由于无线频道干扰所产生的衰落的影响，特别是信号扰动的影响。不同天线必须具有彼此间能消除天线影响的几何间隔。分集方法已由K.David和T.Benkner撰写，于1996年，Teubner出版社出版的“数字移动无线系统”一书第2.1.7节中作过介绍。(空间)分集方法的基本思想是通过不同天线所接收的信号具有不相关性，前提是天线的几何间隔距离足够大。
举例来说，DECT(数字增强型无绳电话)系统首先是按照传输频率工作，也即根据所选择的频率传输无线信号。这样，DECT系统通过所谓的切换来改变传输频率。每次变换传输频率时，都要从多个天线，大多为2个交错排列的天线中选出接收无线信号具有最佳接收质量的天线。诚然，对此这就需要不断地监控线路质量，也即接收信号的场强。如果所选天线的接收场强低于预定的场强，则转换到具有较高接收场强的天线上。
本发明的任务是提供控制接收设备的天线的方法，一方面要实施简单，另一方面特别可在慢速跳频方法为基础的无线系统(慢速跳频系统)上优先使用。
这个任务由权利要求1的特征所述的方法完成。这种方法的优选方案由从属权利要求给出。
本发明的基本思想是在变换传输频率时对具有关于每个天线接收质量的数据的表格进行分析，并根据分析结果选择接收设备内的天线。由于在变换传输频率时引入了具有关于天线接收质量的相应数据的表格，所以可以用此表选择具有最佳接收质量的天线，通常是选出具有最佳接收场强的那个天线。与天线有关的数据都是基于天线的接收场强或接收功率或各种参数的组合。这些数据主要是方便地用来分析天线的接收质量。按照本发明所述的方法工作的前提条件是只缓慢地改变被接收设备用来接收信号的无线频道。这是因为，在缓慢变化时，无线频道和与此相关的传输特性几乎没变化，并且存储在表中的数据接近于各个天线的实际接收特性或接收质量。而且应注意，这种方法自然也可以在发射/接收设备中、例如一部移动电话或无绳电话中优先得到应用，也就是说不只用在接收设备内。
更可取的是，这个表格具有每个天线在每种传输频率时的关于传输质量的数据。对每个天线都设定了与许多传输频率相对应的许多表格录入项。因此根据本方法，当改变传输频率时，可以寻找分配给传输频率的各个表格录入项，并寻找出符合天线最佳传输质量的最大表格录入项。然后在预定的传输频率时采用与这个表格录入项有关的天线。利用适当的搜索算法使寻找过程相应地缩短，这样尤其不会出现中断通信。
在每次从第一传输频率变换成第二传输频率时，都首先要如此地对表格内对应于第二传输频率的表格录入项进行分析，以便选出最适于第二传输频率达到最佳接收质量的天线。最佳的接收质量不只简单地被理解成最大的接收场强，而且尤其还被理解成接收功率或最佳的信噪比。对于每个天线，可以为第二传输频率设定许多表格录入项，这些表格录入项描述了天线在第二传输频率时的不同参数。于是，采用合适的算法就可以从每个天线的参数中计算出一个因数，以用于选出适合第二传输频率的天线。
在每次变换到一个传输频率的时候，都首先要测量每个天线在这个传输频率时的接收场强。然后根据每个天线在这个传输频率时的接收场强将接收质量的相应录入项存储在表格内。这就可能十分有利于连续不断地更新表格录入项。举例来说，在为传输频率选出天线后就可以进行测量。这例如可以与信号传输或信号接收并行地来实现。尤其通过在变换传输频率的时间点之间随时准确地进行测量，便可以获得无线频道在传输频率变换期间的变化。
接收设备优选在第一天线的第一传输频率时求出通过多个传输频率的跳变序列；紧接着求出第一天线的接收质量的所有录入项，此后再求出其它天线接收质量的录入项，并将其存储在表格内。以此，优选地构造了具有接收质量数据的表格。在接收设备启动时，也即例如在将一个移动电话“注册”到一个移动无线系统内时或接通无绳电话时来优选地实现这种构造过程。如果产生了表格，则用本发明所述的方法相应地在各个天线之间进行转换。
接收设备优选地按每秒至少改变传输频率75次。按所谓的慢速跳频方法(慢速跳频系统)至少每秒改变传输频率75次，这符合FCC(联邦通信委员会)批准的无线系统在2.4GHz频段所制定的规程。
具有关于每个天线接收质量的数据的表格优选地具有用于每个天线和传输频率的附加参数。譬如，这些附加的参数涉及在特定的传输频率时必须选择特定的天线。
无线系统优选为WDCT或蓝牙无线系统。在这些系统中可以特别优选地使用本发明所述的方法。
特别是，接收设备具有2个天线，它们优选以不同的方式(例如互错90°)排列在接收设备上。由此以极小的代价获得了无线系统的所有传输频率的良好通信质量。
其它的优点和应用可能性结合附图由下述实施例的说明得知，图中表示：
图1为用于构造一个表格以实施本发明方法的流程图。
图1阐述了产生表格以使用本发明方法的流程图。例如在无绳电话系统或移动电话系统上接入或注册一部无绳电话或移动电话时必定会产生这样一个表格，因为在这个时刻还没有关于接收设备的不同天线的通信质量、无线频道和接收设备的信息。在该实施例中，接收设备被指定为以WDCT(宽带数字无绳电话)标准为基础的无绳电话的基站。但该无线系统也能完全按照蓝牙标准工作。诚然，本发明所述方法的正确工作的前提条件是，如前所述的系统那样只能缓慢地改变无线频道的特性。为此，该系统应是慢速跳频系统，也即不是在一秒内太多地变换传输频率。
基站有2个天线，这2个天线彼此在足够的距离内、例如以几个厘米的间隔排列在基站上。此外，按照优选方式，这两个天线是不同地对准的，这样天线就可从不同的接收方向接收信号。理想方式是这些天线均能接收完全不同传播路径的信号。
在步骤S10，无线系统开始工作，并且基站和无绳电话彼此进行同步。为做到这一点，按照预定的算法于基站内在步骤S11选出2个天线中的第一天线，也即将基站的接收电路连接到第一天线上以进行信号接收。
在步骤S12中，由基站检测第一天线是否已被测量过。最初，这个步骤不起作用，只在当几个天线都被测量过后，该步骤才显示其重要性。
在步骤S13中选择传输频率以交换同步信号。这些传输频率大多都是预设的。例如，如果从1800MHz起提供频道间隔为10MHz的10个频率，则在1800MHz实现同步。
此时由基站和无绳电话交换同步信号。为做到这一点，基站通过第一天线发射和接收信号。在步骤S14中，基站测量接收到的同步信号的场强；这可以只一次地实现或者在同步过程期间适当地多次实现。
于是，从测得的接收场强中求出表征第一天线的接收质量的数值或因数。如果接收场强经多次测量，则可得出平均值。那么，这个值或因数在步骤S15中被添入表格内，在该表格内对两个天线的每个天线在每个传输频率时都通过算法存储这样的因数或数值。
在步骤S16中进行检测以确定是否所用的传输频率已进行过测量。如果进行了，则转换到第二天线，以便用该算法产生该天线的表格录入项。如果还没有测量所有传输频率，则算法重新返回步骤S13，以便选出一个新的传输频率。在这种情况下，选择传输频率是按无线系统预定的条件进行的。
如果对每一个天线都测量了所有频率，则产生表格，并且算法在步骤S17中结束。
这样，当变换传输频率时，便可以在基站内使用表格选择天线，而该天线的接收质量按照所存储的数值和因数是最佳的。通信方、也即无绳电话和基站例如也可以统一地在某些频率时直接使用某个天线。为此，可以利用某个预定的表格录入项在某个传输频率时固定地选择现有天线中的一个天线。
Claims (10)
1、在无线系统中、尤其在移动无线系统中控制接收设备天线的方法，其中，在被设定用于传输无线信号的多个传输频率之间利用跳频方法至少进行一次变换，并且在每次变换传输频率时分析一个具有关于每个天线接收质量的数据的表格，以及根据分析结果选出天线中的一个。
2、按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述表格具有关于每个天线在每个传输频率时的接收质量的数据。
3、按照权利要求2所述的方法，
其特征在于，
在每次从第一传输频率变换到第二传输频率时，都如此地分析表格中符合所述第二传输频率的录入项，以便使选出的天线具有对第二传输频率为最佳的接收质量。
4、按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
在每次变换到一个传输频率时都在这个传输频率上测量每个天线的接收场强，并且根据每个天线在这个传输频率时的接收场强将所述接收质量的相应录入项存储在所述的表格内。
5、按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
接收设备在第一传输频率时用第一天线求出通过多个传输频率的跳频序列，并且紧接着求出第一天线接收质量的所有录入项，然后求出其它天线接收质量的所有录入项，并且将其存储在表格内。
6、按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
接收设备至少按每秒75次变换传输频率。
7、按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
具有每个天线传输质量数据的表格还具有用于每个天线和传输频率的附加参数。
8、按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的附加参数涉及在特定的传输频率时必须选择特定的天线。
9、按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述的无线系统是一个WDCT或蓝牙无线系统。
10、按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，接收设备具有2个天线。
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