DE10032427A1

DE10032427A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals

Info

Publication number: DE10032427A1
Application number: DE10032427A
Authority: DE
Inventors: Christopher Brunner; Bernhard Raaf; Alexander Seeger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-01-24
Also published as: EP1297640A2; CN1440598A; US20030108028A1; JP2004503127A; WO2002003569A3; AU2001272355A1; WO2002003569A2; CN1210890C

Abstract

Zum Auswerten eines Funksignals in einem Funkempfänger, der eine Antenneneinrichtung mit mehreren Antennenelementen (A¶1¶, ..., A¶M¶) umfaßt, die jeweils ein Empfnagssignal (U¶1¶, ..., U¶M¶) liefern, wird eine Mehrzahl N von ersten Gewichtungsvektoren (w·(k,1)·, w·(k,2)·...) für eine Teilnehmerstation (MSk) ermittelt. Die in einem durch Bilden eines Produktes der Form SWU erhältlichen Teilnehmersignal I¶k¶ enthaltenen Symbole werden abgeschätzt. Dabei ist W die M x N-Matrix der ersten Gewichtungsvektoren, S ist ein N-komponentiger Auswahlvektor und U der Vektor der Empfangssignale (U¶1¶, ..., U¶M¶). Der Auswahlvektor wird in der Arbeitsphase zyklisch neu festgelegt. Eine Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals enthält unter anderem ein Speicherelement (10) zum Speichern von N jeweils einem gleichen Sender (MSk) zugeordneten Gewichtungsvektoren und ein Strahlformungsnetzwerk (I¶k¶) mit einem Steuereingang für den Auswahlvektor (S).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals in einem Empfän ger für ein Funk-Kommunikationssystem, der eine Antennenein richtung mit mehreren Antennenelementen umfaßt.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (Sprache, Bildinformation oder andere Daten) über Übertragungskanäle mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen (Funkschnittstelle) übertragen. Die Übertragung erfolgt sowohl in Abwärtsrichtung (downlink) von der Basisstation zu der Teilnehmerstation, als auch in Aufwärtsrichtung (uplink) von der Teilnehmerstation zur Basisstation.

Signale, die mit den elektromagnetischen Wellen übertragen werden, unterliegen bei ihrer Ausbreitung in einem Ausbrei tungsmedium u. a. Störungen durch Interferenzen. Störungen durch Rauschen können u. a. durch Rauschen der Eingangsstufe des Empfängers entstehen. Durch Beugungen und Reflexionen durchlaufen Signalkomponenten verschiedene Ausbreitungswege. Dies hat zum einen die Folge, daß ein Signal am Empfänger oft ein Gemisch von mehreren Beiträgen ist, die zwar von einem gleichen Sendesignal herrühren, die aber den Empfänger mehr fach, jeweils aus unterschiedlichen Richtungen, mit unter schiedlichen Verzögerungen, Dämpfungen und Phasenlagen errei chen können. Zum anderen können Beiträge des Empfangssignals kohärent mit wechselnden Phasenbeziehungen beim Empfänger mit sich selbst interferieren und dort zu Auslöschungseffekten auf einem kurzfristigen Zeitmaßstab (fast fading) führen.

Aus DE 197 12 549 A1 ist bekannt, intelligente Antennen (smart antennas), d. h. Antennenanordnungen mit mehreren An tennenelementen, zu nutzen, um die Übertragungskapazität in Aufwärtsrichtung zu erhöhen. Diese ermöglichen eine gezielte Ausrichtung des Antennengains in eine Richtung, aus der das Aufwärtssignal kommt.

Solche Antenneneinrichtungen sollen in zellularen Mobilfunk- Kommunikationssystemen zum Einsatz kommen, weil sie es ermög lichen, Übertragungskanäle, d. h. je nach betrachtetem Mobil funk-Kommunikationssystem Trägerfrequenzen, Zeitschlitze, Spreizcodes etc., mehreren gleichzeitig aktiven Teilnehmer stationen in einer Zelle zuzuteilen, ohne daß es zu störenden Interferenzen zwischen den Teilnehmerstationen kommt.

Aus A. J. Paulraj, C. B. Papadias, "Space-time processing for wi reless communications", IEEE Signal Processing Magazine, Nov. 1997, S. 49-83, sind verschiedene Verfahren zur räumlichen Si gnaltrennung für Auf- und Abwärtsrichtung bekannt.

Aus DE 198 03 188 A ist ein Verfahren bekannt, wobei eine räumliche Kovarianzmatrix für eine Funkverbindung von einer Basisstation zu einer Teilnehmerstation bestimmt wird. In der Basisstation wird ein Eigenvektor der Kovarianzmatrix berech net und für die Verbindung als ein Strahlformungsvektor ver wendet. Die Sendesignale für die Verbindung werden mit dem Strahlformungsvektor gewichtet und Antennenelementen zur Ab strahlung zugeführt. Intrazell-Interferenzen werden aufgrund der Verwendung von Joint-Detection, beispielsweise in den Endgeräten, in die Strahlformung nicht einbezogen, und eine Verfälschung der empfangenen Signale durch Interzell-Interfe renzen wird vernachlässigt.

Anschaulich gesprochen ermittelt dieses Verfahren in einer Umgebung mit Mehrwegausbreitung einen Ausbreitungsweg mit gu ten Übertragungseigenschaften und konzentriert die Sendelei stung der Basisstation räumlich auf diesen Ausbreitungsweg. Dadurch kann jedoch nicht verhindert werden, daß Interferen zen auf diesem Übertragungsweg kurzfristig zu Signalauslöschungen und somit zu Unterbrechungen der Übertragung füh ren können.

Die oben beschriebenen Ansätze bringen nur in solchen Umge bungen Vorteile, in denen Ankunftsrichtungen der Funksignale beim Empfänger klar auszumachen sind, und in denen die Verzö gerungen zwischen auf unterschiedlichen Ausbreitungswegen am Empfänger angekommenen Funksignalen ausreichend groß sind. In Umgebungen, wo diese Voraussetzungen fehlen, z. B. im Inneren von Gebäuden, wo Laufzeitdifferenzen kurz sind und keine ein deutigen Herkunftsrichtungen der Funksignale auszumachen sind, liefern diese bekannten Verfahren keine besseren Ergeb nisse als beim Empfang mit einer einzigen Antenne. Phasen fluktuationen können daher zu kurzfristigen Abschwächungen oder Auslöschungen des Empfangssignals (Fast Fading) führen.

Ein anderes Prinzip der Anwendung von Antenneneinrichtungen mit mehreren Antennenelementen in Funk-Kommunikationssystemen ist aus X. Bernstein, A. M. Haimovich, "Space-Time Optimum Com bining for CDMA Communications", Wireless Personal Communica tions, Band 3, 1969, Seiten 73 bis 89, Kluwer Academic Publi shers, bekannt. Dieses Verfahren geht davon aus, daß durch Phasenfluktuationen bedingte Auslöschungen des Empfangs signals meist auf kleine räumliche Bereiche begrenzt sind, so daß oft nicht alle Antennenelemente einer Antenneneinrichtung gleichzeitig betroffen sind. Diese Tatsache wird ausgenutzt, indem die Übertragungskanäle für jedes Antennenelement ein zeln in kurzen Zeitabständen abgeschätzt werden, und die von den einzelnen Antennenelementen empfangenen, von dem gleichen Sender kommenden Empfangssignale werden in einem Maximum Ra tio Combiner überlagert, und das so erhaltene Signal wird aus gewertet. Dieses Verfahren ist jedoch nicht mit einer räumli chen Ausrichtung der Sende- bzw. Empfangscharakteristik der Antennenelemente kompatibel, d. h. die Mehrfachnutzung von Ka nälen für verschiedene, voneinander räumlich getrennte Teil nehmerstationen in einer Zelle eines Funk-Kommunikationssy stems ist ausgeschlossen. Außerdem ist die Wirksamkeit dieses Verfahrens stark eingeschränkt, wenn es in Umgebungen einge setzt wird, in denen den am Empfänger eintreffenden Funksi gnalen eine Richtung zugeordnet werden kann. Die Möglichkeit, den Funksignalen eine Herkunftsrichtung zuzuordnen, ist näm lich gleichbedeutend mit dem Bestehen einer Phasenkorrelation zwischen den von den verschiedenen Antennenelementen empfan genen Empfangssignalen. Dies wiederum bedeutet, daß, wenn ein Element der Antenneneinrichtung von einer Auslöschung des Empfangssignals betroffen ist, eine nicht zu vernachlässi gende Wahrscheinlichkeit besteht, daß dies bei benachbarten Antennenelementen ähnlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals in einem Funkempfänger mit mehreren Antennenelementen anzugeben, die es zum einen ermöglichen, die Empfangscharakteristik des Emp fängers in Richtung auf einen Sender auszurichten, und die dennoch gegen Signalausfälle durch schnelles Fading geschützt ist.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer Basisstation und Teilneh merstationen eingesetzt. Die Teilnehmerstationen sind bei spielsweise Mobilstationen, so in einem Mobilfunknetz, oder Feststationen, so in sogenannten Teilnehmerzugangs-Netzen zum drahtlosen Teilnehmeranschluß. Die Basisstation weist eine Antenneneinrichtung (smart antenna) mit mehreren Antennenele menten auf. Die Antennenelemente ermöglichen einen gerichte ten Empfang bzw. eine gerichtete Sendung von Daten über die Funkschnittstelle.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird davon ausgegangen, daß in einer Umgebung mit Mehrwegausbreitung dem von einem gleichen Sender kommenden Funksignal häufig eine Mehrzahl von Richtungen zugeordnet werden kann, aus denen das Funksignal am Empfänger eintrifft. Diese Richtungen ändern sich nicht, wenn Sender und Empfänger stationär sind, und wenn einer von beiden sich bewegt, sind die Veränderungen, die diese Bewe gung im Empfangssignal bewirkt, gering im Vergleich zu denen, die durch schnelles Fading verursacht werden. Durch Gewichten der von den einzelnen Antennenelementen gelieferten Empfangs signale mit den Komponenten eines geeigneten Gewichtungsvek tors läßt sich die Empfangscharakteristik des Empfängers auf die entsprechende Richtung lenken. Die Berücksichtigung eines im Vergleich zu den Gewichtungsvektoren schnell veränderli chen Auswahlvektors erlaubt eine dynamische Anpassung an schnelles Fading auf den einzelnen Ausbreitungswegen und ein "Umschalten" der Empfangscharakteristik zwischen verschiede nen Ausbreitungswegen oder die gleichzeitige Berücksichtigung der Beiträge unterschiedlicher Ausbreitungswege zu den Emp fangssignalen der Antennenelemente.

Um die Gewichtungsvektoren zu bestimmen, wird vorzugsweise in der Initialisierungsphase eine erste, räumliche Kovarianzma trix der M Empfangssignale erzeugt; Eigenvektoren der ersten Kovarianzmatrix werden ermittelt, und diese werden als erste Gewichtungsvektoren verwendet.

Um bei der Ermittlung der Eigenvektoren zufällige Beeinflus sungen durch schnelles Fading zu begrenzen, ist es zweckmä ßig, daß die erste Kovarianzmatrix über eine Zeitdauer gemit telt wird, die einer Vielzahl von Zyklen der Arbeitsphase entspricht. Auf diese Weise werden Verfälschungen bei der Be stimmung der Eigenvektoren durch den Einfluß von Phasenfluk tuationen ausgemittelt.

Die erste Kovarianzmatrix kann für die Gesamtheit der von den Antennenelementen empfangenen Empfangssignale einheitlich erzeugt werden. Da die Beiträge der einzelnen Übertragungswege zu dem Empfangssignal sich jedoch nicht nur durch den zurück gelegten Weg sondern auch durch die für diesen Weg benötigte Laufzeit unterscheiden, ist es, falls das übertragene Funksi gnal ein Codemultiplex-Funksignal ist, aufschlußreicher, wenn die erste Kovarianzmatrix für jeden Tap des Funksignals ein zeln erzeugt wird.

Um den Verarbeitungsaufwand zu reduzieren, ist es zweckmäßig, wenn nicht sämtliche Eigenvektoren der ersten Kovarianzmatrix oder -matrizen ermittelt werden, sondern nur diejenigen, die die größten Eigenwerte aufweisen, denn diese entsprechen den Ausbreitungswegen mit der geringsten Dämpfung.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird in der Arbeitsphase aus den Empfangssignalen der Anten nenelemente ein Vektor von sogenannten Eigensignalen durch Multiplizieren des Vektors der Empfangssignale mit einer Ma trix W gebildet, deren Spalten (oder Zeilen) jeweils die er mittelten Eigenvektoren sind. Mit anderen Worten: die Emp fangssignale werden mit sämtlichen, ermittelten Eigenvektoren gewichtet. Jedes der so erhaltenen Eigensignale entspricht dem Beitrag eines Übertragungsweges zu den Empfangssignalen der Antennenelemente. Das bedeutet: Die von den einzelnen An tennenelementen gelieferten Beiträge werden umgewandelt in Beiträge einzelner Übertragungswege. Das auszuwertende, inter mediäre Signal wird anschließend durch Gewichten des so er haltenen Vektors von Eigensignalen mit dem Auswahlvektor er halten. Die Leistung der hier in einem Zwischenschritt er zeugten Eigensignale kann gemessen werden, und die Komponen ten des Auswahlvektors werden vorzugsweise in jedem Zyklus in Abhängigkeit von der Leistung dieser Eigensignale festgelegt. Diese Ausgestaltung ist einfach und preiswert realisierbar, da zum Weiterverarbeiten der Eigensignale bis hin zur Symbol schätzung existierende Empfänger für "smart antennas" einge setzt werden können.

Eine alternative, zweite Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß in der Betriebsphase in jedem Zyklus eine zweite, räumliche Kovarianzmatrix erzeugt wird, daß die Eigenwerte der ermittelten Eigenvektoren für die zweite, räumliche Kova rianzmatrix berechnet werden, und daß jede Komponente des Auswahlvektors anhand des Eigenwerts des dieser Komponente entsprechenden Eigenvektors festgelegt wird. Dieses Verfahren ist mit relativ geringem, schaltungstechnischem Aufwand reali sierbar, da nicht mehrere Eigensignale erzeugt werden müssen und die Erzeugung von Kovarianzmatrizen der Empfangssignale ohnehin erforderlich ist, um die Eigenvektoren zu ermitteln.

Bei beiden Verfahrensausgestaltungen können die Komponenten des Auswahlvektors nach einem Maximum-Ratio-Combining-Verfah ren festgelegt werden. Alternativ können alle Komponenten des Auswahlvektors mit Ausnahme derjenigen, die einer vorgegebe nen Zahl von jeweils besten Übertragungswegen, d. h. den stärksten Eigensignalen im Falle der ersten Ausgestaltung bzw. den größten Eigenwerten im Falle der zweiten Ausgestal tung entsprechen, gleich 0 festgelegt werden. Die vorgegebene Zahl kann insbesondere 1 sein.

Zweckmäßigerweise strahlt der Sender periodisch eine Trai ningssequenz aus, die dem Empfänger bekannt ist, so daß der Empfänger die ersten Gewichtungsvektoren anhand der empfange nen Trainingssequenzen ermitteln kann. Dies erlaubt es insbe sondere im Falle der zweiten Ausgestaltung des Verfahrens, zu jeder gesendeten Trainingssequenz eine zweite Kovarianzmatrix zu erzeugen und so den Auswahlvektor mit jeder Trainingsse quenz zu aktualisieren. Wenn mehrere Sender zeitgleich mit dem Empfänger kommunizieren können, verwenden sie zweckmäßi gerweise orthogonale Trainingssequenzen.

Eine Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals für einen eine Antenneneinrichtung mit M Antennenelementen aufweisenden Funkempfänger umfaßt ein Strahlformungsnetzwerk mit M Eingän gen für von den Antennenelementen gelieferte Empfangssignale sowie einen Ausgang für ein durch Gewichten der Empfangs signale mit einem Sender zugeordneten Gewichtungsvektoren er haltenes, intermediäres Signal sowie eine Signalverarbeitungs einheit zum Abschätzen von in dem intermediären Signal ent haltenen Symbolen. Sie ist gekennzeichnet durch ein Spei cherelement zum Speichern von N jeweils einem gleichen Sender zugeordneten Gewichtungsvektoren, und das Strahlformungsnetz werk besitzt einen Steuereingang für einen Auswahlvektor, dessen Komponenten den Beitrag jedes einzelnen Gewichtungs vektors zu dem intermediären Signal festlegen.

Die Gewichtungsvektoren sind vorzugsweise Eigenvektoren einer anhand der M Empfangssignale erzeugten, ersten Kovarianzma trix. Einer ersten, bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung zufolge umfaßt das Strahlformungsnetzwerk zwei Stufen, wobei die erste Stufe N Zweige zur Gewichtung der Empfangssignale mit jeweils einem der N Gewichtungsvektoren umfaßt und die zweite Stufe die von dem N Zweigen gelieferten Eigensignale mit dem Auswahlvektor gewichtet. Eine solche Vorrichtung ist besonders einfach realisierbar, da die zweite Stufe des Strahlformungsnetzwerks in herkömmlichen Vorrichtungen zum Auswerten von Funksignalen der bei Bernstein und Haimovich, op. cit. beschriebenen Art bereits vorhanden sind, dort aber zur Auswertung einzelner Antennenelement-Signale, nicht zur Auswertung von Eigensignalen vorgesehen sind. Die erste Aus gestaltung der Erfindung unterscheidet sich von einer solchen herkömmlichen Vorrichtung im wesentlichen durch die Hinzufü gung der ersten Stufe des Strahlformungsnetzwerks und die Art der Erzeugung des Auswahlvektors.

Einer zweiten Ausgestaltung zufolge umfaßt das Strahlfor mungsnetzwerk eine Recheneinheit zum Bilden des Produktes des Strahlformungsvektors mit der oben erwähnten Matrix W der Ei genvektoren, wobei das erhaltene Produkt als Gewichtungsvek tor in dem Strahlformungsnetzwerk verwendet wird. Bei dieser Ausgestaltung ist das Strahlformungsnetzwerk besonders ein fach aufgebaut, da es nur eine Stufe besitzen muß.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der Codemultiplex-(CDMA-)-Funkübertragung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Basisstation eines Funk kommunikationssystems mit einer Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals gemäß einer ersten Aus gestaltung der Erfindung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm des von der Vorrichtung ausgeführ ten Verfahrens;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Basisstation eines Funk kommunikationssystems mit einer Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 6 ein Flußdiagramm des von der Vorrichtung ausgeführ ten Verfahrens;

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Basisstation eines Funk kommunikationssystems mit einer Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung, und

Fig. 8 ein Flußdiagramm des von der Vorrichtung ausgeführ ten Verfahrens.

Fig. 1 zeigt die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsge mäße Vorrichtung anwendbar sind. Es besteht aus einer Viel zahl von Mobilvermittlungsstellen MSC, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit je weils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Nach richtenverbindung zu Teilnehmerstationen MS aufbauen. Hierfür sind wenigstens einzelne der Basisstationen BS mit Antennen einrichtungen AE ausgerüstet, die mehrere Antennenelemente (A₁-A_M) aufweisen.

In Fig. 1 sind beispielhaft Verbindungen V1, V2, Vk zur Über tragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinformatio nen zwischen Teilnehmerstationen MS1, MS2, MSk, MSn und einer Basisstation BS dargestellt. Die Verbindung zwischen der Ba sisstation BS und der im folgenden stellvertretend für alle Teilnehmerstationen betrachteten Teilnehmerstation MSk umfaßt mehrere Ausbreitungswege, jeweils durch Pfeile dargestellt.

Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon.

Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommu nikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Ein satz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß.

Die Rahmenstruktur der Funkübertragung ist aus Fig. 2 er sichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbereiches, beispielsweise der Bandbreite B = 1,2 MHz, in mehrere Zeitschlitze ts, bei spielsweise 8 Zeitschlitze ts1 bis ts8 vorgesehen. Jeder Zeitschlitz ts innerhalb des Frequenzbereiches B bildet einen Frequenzkanal FK. Innerhalb der Frequenzkanäle TCH, die al lein zur Nutzdatenübertragung vorgesehen sind, werden Infor mationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen.

Diese Funkblöcke zur Nutzdatenübertragung bestehen aus Ab schnitten mit Daten d, in denen Abschnitte mit empfangsseitig bekannten Trainingssequenzen tseq1 bis tseqn eingebettet sind. Die Daten d sind verbindungsindividuell mit einer Fein struktur, einem Teilnehmerkode c, gespreizt, so daß empfangs seitig beispielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Kompo nente separierbar sind.

Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer T_sym Q Chips der Dauer T_chip über tragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbindungsindi viduellen Teilnehmerkode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeit schlitzes ts eine Schutzzeit gp zur Kompensation unterschied licher Signalaufzeiten der Verbindungen vorgesehen.

Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereiches B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruk tur gegliedert. So werden acht Zeitschlitze ts zu einem Rah men zusammengefaßt, wobei beispielsweise ein Zeitschlitz ts4 des Rahmens einen Frequenzkanal zur Signalisierung FK oder einen Frequenzkanal TCH zur Nutzdatenübertragung bildet, wo bei letzter wiederkehrend von einer Gruppe von Verbindungen genutzt wird.

Fig. 3 zeigt stark schematisiert ein Blockdiagramm einer Ba sisstation eines W-CDMA-Funk-Kommunikationssystems, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auswerten des von der Teilnehmerstation MSk empfangenen Uplink-Funksignals sowie gegebenenfalls der Uplink-Funksignale anderer Teilnehmersta tionen ausgestattet ist. Die Basisstation umfaßt eine Anten neneinrichtung mit M Antennenelementen A₁, A₂ . . ., A_M, die jeweils ein Empfangssignal U₁ . . . U_M liefern. Ein Strahlfor mungsnetzwerk 1 umfaßt eine Vielzahl von Vektor-Multiplizie rern 2, von denen jeder die M Empfangssignale U₁ . . . U_M emp fängt und das Skalarprodukt dieses Vektors der Empfangs signale mit einem Gewichtungsvektor w^(k,1), . . ., w^(k,N) bildet.

Diese Gewichtungsvektoren werden im folgenden als Eigenvekto ren bezeichnet. Die Zahl N der Eigenvektoren bzw. der Multi plizierer 2 ist genauso groß oder kleiner als die Zahl M der Antennenelemente.

Die von den Vektor-Multiplizierern 2 gelieferten Ausgangs signale E₁, . . . E_N werden als Eigensignale der Teilnehmersta tion MSk bezeichnet.

Die Vektor-Multiplizierer 2 bilden eine erste Stufe des Strahlformungsnetzwerks 1; eine zweite Stufe ist durch einen Vektor-Multiplizierer 3 gebildet, dessen innerer Aufbau, stellvertretend auch für den Aufbau der Vektor-Multiplizierer 2, in der Figur dargestellt ist. Er besitzt N Eingänge für die N Eigensignale E₁, . . . E_N, sowie entsprechende Eingänge für N Komponenten eines Auswahlvektors S. Skalare Multipli zierer 4 multiplizieren jedes Eigensignal mit der zugeordne ten Komponente s_n des Auswahlvektors S. Die erhaltenen Pro dukte werden von einem Addierer 5 zu einem einzigen, sogenann ten intermediärem Signal I_k aufaddiert, welches einer Ab schätzungsschaltung 6 zum Abschätzen der in den Empfangs signalen enthaltenen Symbole zugeführt wird. Der Aufbau der Abschätzungsschaltung 6 ist an sich bekannt und nicht Teil der Erfindung, weswegen er hier nicht weiter beschrieben wird.

Ein Signalprozessor 8 ist ebenfalls an die Empfangssignale U₁, . . . U_M angeschlossen und erzeugt Kovarianzmatrizen R_xx dieser Empfangssignale, z. B. durch Auswerten der von der Teilnehmerstation MSk zyklisch, d. h. in jedem ihr zugeteilten Zeitschlitz, übertragenen Trainingssequenzen, welche dem Si gnalprozessor 8 bekannt sind. Die so erhaltenen Kovarianzma trizen werden von dem Signalprozessor 8 über eine große Zahl von Zyklen gemittelt. Die Mittelung kann sich über einen Zeitraum von einigen Sekunden bis Minuten erstrecken.

Die gemittelte Kovarianzmatrix , hier auch als erste Kova rianzmatrix bezeichnet, wird an eine erste Recheneinheit 9 übergeben, die eine Bestimmung der Eigenvektoren der gemit telten Kovarianzmatrix vornimmt. Wenn dem an der Anten neneinrichtung der Basisstation eintreffenden Uplink-Signal Ausbreitungswege mit unterschiedlichen Eintreffrichtungen an der Basisstation BS zugeordnet werden können, so entspricht jedem dieser Ausbreitungswege ein Eigenvektor. Die gemittelte Kovarianzmatrix ist eine Matrix mit M Zeilen und Spalten; sie kann daher maximal M Eigenvektoren besitzen, von denen aller dings einige trivial sein können oder Übertragungswegen ent sprechen können, die keinen nennenswerten Beitrag zum Emp fangssignal leisten. Insbesondere wenn die Zahl der Anten nenelemente M größer als 3 ist, ist es für die Ausführung der Erfindung nicht erforderlich, daß sämtliche Eigenvektoren der Kovarianzmatrix bestimmt werden; die Zahl N der von der er sten Recheneinheit 9 bestimmten Eigenvektoren kann kleiner sein als M.

Falls N kleiner als M festgelegt ist, ermittelt die erste Re cheneinheit 9 diejenigen N Eigenvektoren w^(k,1), . . ., w^(k,N) der gemittelten Kovarianzmatrix , die unter ihren sämtlichen Eigenvektoren die Eigenwerte mit dem größten Betrag aufwei sen.

Ein Speicherelement 10 dient zur Speicherung dieser Eigenvek toren w^(k,1), . . ., w^(k,N). Es ist mit den Vektor-Multiplizierern 2 verbunden, um jeden von diesen mit dem ihm zugeordneten Ei genvektor zu versorgen.

Das Speicherelement 10 ist in der Figur als ein einheitliches Bauelement dargestellt; es kann aber auch aus einer Mehrzahl von Registern bestehen, von denen jeder einen Eigenvektor aufnimmt und mit dem entsprechenden Vektor-Multiplizierer 2 zu einer Schaltungseinheit verbunden ist.

Die von den Vektor-Multiplizierern 2 erzeugten Eigensignale E₁, . . ., E_N entsprechen jeweils den Beiträgen, die ein ein zelner Übertragungsweg zu dem gesamten von der Antennenein richtung AE empfangenen Uplink-Funksignal leistet. Die Lei stung dieser einzelnen Beiträge kann aufgrund von Phasenfluk tuation der einzelnen Übertragungswege in kurzen Zeiträumen in der Größenordnung des Zeitabstandes zwischen aufeinander folgenden Zeitschlitzen der Teilnehmerstation MSk stark vari ieren, und es kann zur Signalauslöschung auf einzelnen Über tragungswegen kommen. Da die verschiedenen Übertragungswege jedoch von einander unabhängig sind, sind die Wahrscheinlich keiten der Signalauslöschung auf den verschiedenen Übertra gungswegen unkorreliert. Die Wahrscheinlichkeit, daß alle N Eigensignale gleichzeitig verschwinden und es zu einer Unter brechung des Empfangs kommt, ist daher geringer als bei den Empfangssignalen von N Antennenelementen, da bei letzteren aufgrund der meist gegebenen, engen, räumlichen Nachbarschaft der Antennenelemente die Ausfallwahrscheinlichkeiten korre lieren.

Eine zweite Stufe des Strahlformungsnetzwerks kombiniert die N Eigensignale zu einem intermediären Signal I_k. Diese zweite Stufe umfaßt einen zweiten Signalprozessor 11, der an die Ausgänge der Vektor-Multiplizierer 2 angeschlossen ist, um die Leistungen der Eigensignale zu erfassen und einen Aus wahlvektor S zur Ansteuerung des Vektor-Multiplizierers 3 zu erzeugen. Gemäß einer einfachen Ausgestaltung erzeugt der zweite Signalprozessor 11 einen Auswahlvektor S mit lediglich einer nicht verschwindenden Komponente, die demjenigen skala ren Multiplizierer 4 zugeführt wird, der das stärkste Eigen signal empfängt. Einer bevorzugten Variante zufolge wendet der zweite Signalprozessor 11 ein Maximum-Ratio-Combining- Verfahren an, d. h. er wählt die Koeffizienten s₁, . . ., s_N des Auswahlvektors S in Abhängigkeit von den Leistungen der Ei gensignale E₁, . . ., E_N, derart, daß durch Addition der mit den Komponenten des Auswahlvektors S gewichteten Eigensignale E₁, . . ., E_N, das intermediäre Signal I_k mit dem optimalen Si gnal-Störabstand erhalten wird.

Fig. 4 veranschaulicht das von der Vorrichtung der Fig. 3 ausgeführte Verfahren anhand eines Flußdiagrams. In Schritt S1 wird eine aktuelle Kovarianzmatrix R_xx anhand der in einem Zeitschlitz von der Teilnehmerstation MSk übertragenen Trai ningssequenz erzeugt. Diese aktuelle Kovarianzmatrix R_xx wird in Schritt S2 zur Bildung einer gemittelten Kovarianzmatrix herangezogen. Die Mittelwertbildung kann erfolgen, in dem über eine gegebene Zeitspanne oder eine gegebene Zahl von Zy klen bzw. Zeitschlitzen der Teilnehmerstation sämtliche aktu ellen Kovarianzmatrizen R_xx aufaddiert und die erhaltene Sum me durch die Anzahl der addierten Kovarianzmatrizen dividiert wird. Vorteilhafter ist demgegenüber jedoch eine gleitende Mittelwertbildung, da sie nicht zwingend die Erfassung einer großen Zahl von aktuellen Kovarianzmatrizen R_xx erfordert, bevor zum ersten Mal eine gemittelte Kovarianzmatrix vor liegt, und weil bei ihr jeweils die jüngsten, aktuellen Ko varianzmatrizen, d. h. diejenigen Kovarianzmatrizen R_xx, die bei einer bewegten Teilnehmerstation die Richtungen der ein zelnen Ausbreitungswege voraussichtlich am wichtigsten wie dergibt, am stärksten berücksichtigt wird.

Die gleitende Mittelwertbildung erfolgt gemäß folgender For mel:

wobei ()_i jeweils die i-te, gemittelte Kovarianzmatrix be zeichnet, (R_xx)_i die i-te, aktuelle Kovarianzmatrix bezeichnet und ρ ein Maß für die Zeitkonstante der Mittelwertbildung mit einem Wert zwischen 0 und 1 darstellt.

In Schritt S3 folgt eine Eigenvektoranalyse der gemittelten Kovarianzmatrix . Nach Speicherung der erhaltenen Eigenvektoren (Schritt S4) ist die Initialisierungsphase des Ver fahrens abgeschlossen.

Wenn zu Beginn einer Übertragungsverbindung zwischen Teilneh merstation MSk und Basisstation BS noch keine gemittelte Ko varianzmatrix zur Verfügung steht, an der eine Eigen wertanalyse vorgenommen werden könnte, so sind dennoch be reits Daten zu empfangen. In dieser frühen Phase der Übertra gungsverbindung werden anstelle von ermittelten Eigenvektoren vorab festgelegte, erste Gewichtungsvektoren zum Gewichten des Uplink-Signals verwendet. Die Zahl dieser vorab festgelegten, ersten Gewichtungsvektoren ist nicht größer, als die der Zahl der Antennenelemente der Basisstation; sie kann gleich der Zahl der später ermittelten Eigenvektoren gewählt werden.

Die vorab festgelegten, ersten Gewichtungsvektoren bilden ein orthogonales, vorzugsweise ein orthonormales System; insbe sondere kann es sich um einen Satz von Vektoren der Form (1,0, 0, . . .) (0,1, 0, . . .), (0,0, 1,0, . . .) handeln. Eine solche Wahl der vorab festgelegten Gewichtungsvektoren bedeu tet, daß jeder vorab festgelegte Gewichtungsvektor der Ver wendung eines einzigen Antennenelementes zum Empfang des Uplink-Signals entspricht. Auf diese Weise kann die Basissta tion noch vor dem erstmaligen Vorliegen einer gemittelten Ko varianzmatrix bzw. von daraus ermittelten Eigenvektoren durch Umschalten des Empfangs zwischen verschiedenen Antennenele menten den Empfang des Uplink-Signals zu optimieren versu chen.

Alternativ kann man zu Beginn der Übertragung die Zahl der aktuellen Kovarianzmatrizen, die in die Berechnung einer ge mittelten Kovarianzmatrix eingehen, kleiner als im späteren Dauerbetrieb wählen, um möglichst schnell eine gemittelte Ko varianzmatrix zur Verfügung zu haben, auch wenn diese noch keine so zuverlässige Aussage über die Eigenvektoren zuläßt, wie eine gemittelte Kovarianzmatrix, die auf einer umfangrei cheren Statistik beruht. Im Extremfall kann man die anhand des ersten, untersuchten Zeitschlitzes erhaltene, aktuelle Ko varianzmatrix als gemittelte Kovarianzmatrix einsetzen und deren Aussagekraft durch die oben beschriebene, gleitende Mit telwertbildung laufend verbessern.

In der Arbeitsphase des Verfahrens werden anhand der in Schritt S3 gewonnenen Eigenvektoren w^(k,1), . . ., w^(k,N) die Ei gensignale E₁, . . ., E_N in Schritt S5 erzeugt. Die Erzeugung dieser Eigensignale entspricht der Matrixmultiplikation

E = WU,

wobei

den Vektor der Eigensignale, die Matrix der Eigenvektoren bzw. den Vektor der Empfangssignale darstellen.

In Schritt S6 wird die Leistung der Eigensignale E₁, . . ., E_N erfaßt, anhand derer in Schritt S7 der Auswahlvektor

S = (s₁ s₂ . . . s_N)

festgelegt wird. Die Erzeugung des intermediären Signals I_k in Schritt S8 entspricht somit letztlich der Bildung des Pro duktes

I_k = SWU,

wobei die schnelle Aktualisierung des Auswahlvektors S in Ab hängigkeit von den Stärken der Eigensignale E₁, . . ., E_N eine schnelle Anpassung an das schnelle Fading der einzelnen Über tragungswege erlaubt.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sie unterscheidet sich von der Vorrichtung aus Fig. 3 im wesentlichen dadurch, daß der erste Signalprozes sor 8 jeweils aktuelle Kovarianzmatrizen R_xx für jede von der Teilnehmerstation MSk empfangene Trainingssequenz erzeugt und einerseits an eine Mittelwertbildungsschaltung 7 zur Erzeu gung der gemittelten Kovarianzmatrix und andererseits an eine zweite Recheneinheit 12 ausgibt. Diese zweite Rechenein heit 12 empfängt ferner von dem Speicherelement 10 die Matrix W der - von der ersten Recheneinheit 9 ermittelten - Eigen vektoren der gemittelten Kovarianzmatrix und berechnet für jeden dieser Eigenvektoren E₁, . . ., E_N dessen Eigenwert mit der aktuellen Kovarianzmatrix R_xx. Dieser Eigenwert ist wie die Leistung des Eigensignals E₁ ein Maß für die Qualität des dem Eigenvektor bzw. Eigensignal zugeordneten Ausbrei tungswegs, das von der zweiten Recheneinheit 12 benutzt wird, um einen Auswahlvektor S mit den bereits mit Bezug auf Fig. 3 und 4 beschriebenen Eigenschaften zu erzeugen. Der Vek tor-Multiplizierer 3 kombiniert anhand dieses Auswahlvektors S die Eigensignale E₁, . . ., E_N zu dem intermediären Signal I_k, dessen Symbole in der Abschätzungsschaltung 6 abgeschätzt werden.

Das von dieser Vorrichtung ausgeführte Verfahren ist in Fig. 6 als Flußdiagramm dargestellt; es unterscheidet sich von dem Verfahren der Fig. 4 durch die Schritte S6, in dem die Ei genwerte der Eigenvektoren zu der aktuellen Kovarianzmatrix R_xx ermittelt werden und den Schritt S7 der Festlegung des Auswahlvektors S anhand der Eigenwerte.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vektormulitiplizierer 2 sind hier entfallen, und stattdessen sind die Empfangssignale U₁, . . ., U_M direkt M skalaren Multiplizierern 4 des Vektor-Multiplizierers 3 zuge führt. Der erste Signalprozessor 8, die Mittelwertschaltung 7, das Speicherelement 10 und die ersten Recheneinheiten 9, 12 unterscheiden sich nicht von denen der Ausgestaltung aus Fig. 5. Der Satz der von der zweiten Recheneinheit 12 ermit telten Eigenwerte wird als Auswahlvektor S einer Auswahlein heit 13 zugeführt, die gleichzeitig vom Speicherelement 10 die Matrix W der Eigenwerte empfängt und eine Matrixmultipli kation

durchführt.

Das am Ausgang des Vektor-Multiplizierers 3 erhaltene, inter mediäre Signal I_k ist das gleiche, wie im Fall der Ausgestal tung aus Fig. 7; allerdings ist durch den Fortfall der Vek tor-Multiplizierer 2 der Schaltungsaufwand erheblich verein facht. Zwar findet stattdessen in der zweiten Recheneinheit 12 eine Matrixmultiplikation statt; der damit verbundene Ver arbeitungsaufwand ist jedoch erheblich geringer, da diese Ma trixmultiplikation in jedem Zyklus der Arbeitsphase nur ein mal durchgeführt zu werden braucht, wohingegen die Vektor- Multiplizierer 2, 3 in jedem Zyklus eine Vielzahl von Ab tastwerten verarbeiten und deshalb eine wesentlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit besitzen müssen.

Die Funktionsweise der Ausgestaltung aus Fig. 7 ist in dem Flußdiagramm der Fig. 8 dargestellt. Die Schritte S1 bis S6' sind die gleichen, wie bei dem Verfahren aus Fig. 6. In dem abgewandelten Schritt S7" wird das Produkt des Auswahlvektors S mit der Matrix W der Eigenvektoren berechnet, und im Schritt S8" die Empfangssignale U₁, . . ., U_M mit dem so erhal tenen Vektor gewichtet. Die Abschätzung der Symbole in Schritt S9 erfolgt wieder in der gleichen Weise, wie bei den anderen Ausgestaltungen.

Selbstverständlich müssen auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Komponenten des Auswahlvektors nicht identisch mit dem Satz der Eigenwerte zu der aktuellen Kovarianzmatrix R_xx sein; die Komponenten des Auswahlvektors S können in beliebi ger geeigneter Weise anhand der Eigenwerte berechnet werden; insbesondere können alle Komponenten mit Ausnahme derjenigen, die einer gegebenen Zahl der jeweils größten Eigenwerte ent sprechen, gleich 0 gesetzt werden.

Eine Weiterentwicklung der oben beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren basiert auf der Erkenntnis, daß das von der An tenneneinrichtung der Basisstation empfangene Uplink-Signal sich aus einer Vielzahl von Beiträgen zusammensetzt, die sich nicht nur in ihrer Herkunftsrichtung bzw. ihrer relativen Phasenlage an den einzelnen Antennenlementen und ihrer Dämp fung unterscheiden, sondern auch in ihren Ausbreitungszeiten von der Teilnehmerstation MSk zur Basisstation BS. Die Aus breitungszeiten der einzelnen Beiträge bzw. ihre relativen Verzögerungen können in an sich bekannter Weise mit Hilfe ei nes Rake-Searchers bestimmt werden, und es können aus dem Uplink-Funksignal für jedes einzelne Antennenelement mehrere Empfangssignale generiert werden, die bei einem CDMA-Funk- Kommunikationssystem als Taps bezeichnet werden und die sich voneinander dadurch unterscheiden, daß für jeden Tap zum Ent spreizen und Entscrambeln des Uplink-Funksignals ein anderer Zeitversatz zwischen dem Uplink-Funksignal und dem Spreiz- und Scrambling-Code jeweils entsprechend einer gemessenen Verzögerung zugrunde gelegt ist. Gemäß der Weiterentwicklung werden die aktuellen Kovarianzmatrizen R_xx und dementspre chend auch die gemittelte Kovarianzmatrix für jeden Tap einzeln erzeugt. Dies erlaubt es, mit einer Antenneneinrich tung, die M Antennenelemente umfaßt, mehr als M Ausbreitungs wege zu unterscheiden und bei der Auswertung zu berücksichti gen, die sich in ihrer jeweiligen Signalverzögerung unter scheiden. Es ist somit eine wesentlich detailliertere und ge nauere Auswertung des Uplink-Funksignals möglich, als wenn nur eine einzige Kovarianzmatrix erzeugt wird.

Die Zahl N der der Teilnehmerstation MSk zugeordneten Eigen vektoren ist nicht notwendigerweise fest vorgegeben. In dem Fall, daß Kovarianzmatrizen R_xx, für jeden Tap einzeln er zeugt werden, kann die Gesamtzahl der für eine Teilnehmer station berücksichtigten Eigenvektoren vorgegeben sein, wobei allerdings die Zahl der für jede einzelne Kovarianzmatrix be rücksichtigten Eigenvektoren variieren kann. Zu diesem Zweck wird zunächst die Gesamtheit der Eigenvektoren und Eigenwerte für sämtliche gemittelten Kovarianzmatrizen der Teilnehmer station berechnet, und es werden aus der Gesamtheit der Ei genvektoren, die zu unterschiedlichen Taps gehören können, diejenigen ermittelt und in dem Speicherelement 10 gespei chert, die den größten Eigenwert aufweisen. Dabei kann es vorkommen, daß die Eigenvektoren derjenigen Taps, die nur ei nen geringen Beitrag zum Uplink-Signal leisten, vollends un berücksichtigt bleiben.

Es ist auch möglich, die Zahl der insgesamt einer Teilnehmer station zugeordneten Eigenvektoren dynamisch in Abhängigkeit von der jeweiligen Übertragungssituation zu variieren. So kann bei einem direkten Übertragungsweg, insbesondere wenn die Teilnehmerstation sich nicht oder nur langsam bewegt, ei ne Reduzierung der Zahl der Eigenvektoren auf bis zu N = 1 vertretbar sein, wobei die dadurch frei werdenden Verarbei tungskapazitäten (bzw. Vektor-Multiplizierer 2 im Falle der Vorrichtungen aus Fig. 3 und 5) anderen Teilnehmerstationen mit schlechteren Übertragungsbedingungen zugeschlagen werden.

Claims

1. Verfahren zum Auswerten eines Funksignals in einem Funk- Empfänger, der eine Antenneneinrichtung (AE) mit mehreren Antennenelementen (A₁ bis A_M) umfaßt, die jeweils ein Emp fangssignal (U₁, . . ., U_M) liefern, mit den Schritten:

a) in einer Initialisierungsphase Ermitteln einer Mehrzahl N von M-komponentigen, ersten Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N) für eine Teilnehmerstation (MSk) und
b) in einer Arbeitsphase Abschätzen von in einem interme diären Signal (I_k) enthaltenen Symbolen, das durch Bilden eines Produktes der Form
I_k = S W U
erhältlich ist, wobei W die M × N-Matrix der ersten Gewich tungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)), S ein N-komponen tiger Auswahlvektor und U der Vektor der Empfangssignale (U₁, . . ., U_M) ist, wobei der Auswahlvektor S in der Ar beitsphase zyklisch neu festgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Initialisierungsphase eine erste, räumliche Kovarianz matrix () der M Empfangssignale erzeugt wird, daß Ei genvektoren der ersten Kovarianzmatrix () ermittelt werden und daß die ermittelten Eigenvektoren die ersten Gewichtungsvektoren sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kovarianzmatrix () über eine Zeitdauer entspre chend einer Vielzahl von Zyklen der Arbeitsphase gemittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kovarianzmatrix () für jeden Tap des Funksignals einzeln erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die ermittelten Eigenvektoren diejenigen aus der Gesamtheit der Eigenvektoren der ersten Kovarianzmatrix oder -matrizen () sind, die die größten Eigenwerte auf weisen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsphase ein Vektor E von Eigensignalen (E₁, . . ., E_N) entsprechend der Formel
E = W U
gebildet wird, und daß die Komponenten des Auswahlvektors (S) in jedem Zyklus in Abhängigkeit von der Leistung der Eigensignale (E₁, . . ., E_N) festgelegt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß in der Betriebsphase in jedem Zyklus ei ne zweite, räumliche Kovarianzmatrix (R_xx) erzeugt wird, daß die Eigenwerte der ersten Eigenvektoren für die zweite, räumliche Kovarianzmatrix (R_xx) berechnet werden, und daß jede Komponente des Auswahlvektors (S) anhand des Eigen werts des dieser Komponente entsprechenden Eigenvektors festgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Auswahlvektors (S) nach einem Ma ximum-Ratio-Combining-Verfahren festgelegt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bis auf eine vorgegebene Zahl alle Komponenten des Auswahlvektors (S) gleich 0 festgelegt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Sender (MSk) periodisch eine Trainingssequenz ausstrahlt, die dem Empfänger (BS) be kannt ist, und daß die ersten Gewichtungsvektoren anhand der empfangenen Trainingssequenzen ermittelt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10 und Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die zweite Kovarianzmatrix (R_xx) zu je der gesendeten Trainingssequenz erzeugt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß vor Abschluß der Ermittlung der ersten Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)) die Auswertung des Funksignals durch Abschätzung von in einem intermediären Signal (I_k) enthaltenen Symbolen erfolgt, das durch Bilden eines Produktes der Form
I_k = S W' U
erhältlich ist, wobei W' eine M × N-Matrix von vorab festge legten Gewichtungsvektoren (w'^(k,1), w'^(k,2), . . ., w'^(k,N)) ist.

13. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vorab festgelegten Gewichtungsvektoren (w'^(k,1), w'^(k,2), . . ., w'^(k,N)) jeweils genau eine nichtverschwindende Kompo nente haben.

14. Vorrichtung zum Auswerten eines Funksignals für einen ei ne Antenneneinrichtung (AE) mit M Antennenelementen (A₁, . . ., A_M) aufweisenden Funk-Empfänger, wobei die Vorrich tung ein Strahlformungsnetzwerk mit M Eingängen für von den Antennenelementen (A₁, . . ., A_M) gelieferte Empfangs signale (U₁, . . ., U_M) sowie einen Ausgang für ein durch Gewichten der Empfangssignale mit einem Sender (MSk) zuge ordneten Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)) er haltenes, intermediäres Signal (I_k) und eine Signalverar beitungseinheit (6) zum Abschätzen von in dem intermediä ren Signal (I_k) enthaltenen Symbolen aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß sie ein Speicherelement (10) zum Spei chern von N jeweils einem gleichen Sender (MSk) zugeordne ten Gewichtungsvektoren umfaßt, und daß das Strahlfor mungsnetzwerk (1) einen Steuereingang für einen Auswahl vektor (S) aufweist, dessen Komponenten den Beitrag jedes einzelnen Gewichtungsvektors (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)) zu dem intermediären Signal (I_k) festlegen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)) Eigenvek toren einer anhand der M Empfangssignale (U₁, . . ., U_M) er zeugten, ersten Kovarianzmatrix () sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlformungsnetzwerk zwei Stufen umfaßt, wobei die erste Stufe N Zweige zur Gewichtung der Empfangssignale mit jeweils einem der N Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . ., w^(k,N)) umfaßt und die zweite Stufe die von den N Zweigen gelieferten Ausgangssignale (E₁, . . ., E_N) mit dem Auswahlvektor (S) gewichtet.

17. Vorichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stufe ein Maximum-Ratio-Combiner ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlformungsnetzwerk eine Recheneinheit zum Bilden des Produktes S W ist, wobei W die M × N-Matrix der ersten Gewichtungsvektoren (w^(k,1), w^(k,2), . . .) und S der N-kompo nentige Auswahlvektor (S) ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Basisstation (BS) eines Mobilfunk-Kommunikationssystems ist.