DE10063308A1 - Verfahren zur Auswertung der Empfangssignale von N Antennen eines Mobilfunkempfängers und Mobilfunkempfänger zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Auswertung der Empfangssignale von N-Antennen (Ani) eines Mobilfunkempfängers und ein solcher Empfänger, bei welchem jeder Antenne ein HF-Empfangsteil (RXi) nachschaltet ist, die analogen Ausgangssignale (sai) sämtlicher HF-Teile im Basisband gefiltert, abgetastet und sodann als digitale Ausgangssignale (sdi) unabhängig von vorangegangenen Signalen für die weitere Verarbeitung zwischengespeichert werden, jedes der N zwischengespeicherten, die gleiche Nutzinformation enthaltenden, digitalen Ausgangssignale (sdi) in einem digitalen Signalprozessor (DSP) auf zumindest ein vorgebbares Qualitätskriterium hin beurteilt wird und zumindest eines der aktuellen Ausgangssignale (sdi), welches nach einer Signalverarbeitung bestimmten Qualitätskriterien genügt, unmittelbar und ohne weitere Verzögerung als Nutzsignal für die weitere Signalverarbeitung/-abgabe herangezogen wird. Dem Signalprozessor ist ein Controller (CON) zugeordnet, von welchem über eine Steuersignalaufbereitung (SSA) sämtliche Empfangsteile gesteuert sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auswertung der Empfangssignale von N- Antennen eines Mobilfunkempfängers unter Berücksichtigung vorgebbarer Qualitätswerte der Empfangssignale, bei welchem jeder Antenne ein HF-Empfangsteil nachschaltet ist.

Ebenso bezieht sich die Erfindung auf einen Mobilfunkempfänger zur Durchführung eines solchen Verfahrens, mit N Antennen, welchen je ein HF-Empfangsteil nachgeschaltet ist, wobei alle Empfangsteile jeweils auf dem selben Empfangskanal arbeiten.

Antennen-Diversity-Verfahren der gegenständlichen Art sind vor allem für stationäre Anlagen seit langem bekannt und wurden beispielsweise bei Kurzwellen-Empfangsstationen oft mit erheblichen Abständen zwischen den Einzelantennen bereits im ersten Viertel des 20. Jahrhun­ derts verwendet.

Der Erfolg moderner Systeme im Mobilfunkbereich - beispielsweise in Europa des GSM- Systems ("Global System for Mobile Communication") - führt zu einer Ausdehnung der Mobilfunknetze, die ein Zellularsystem, beispielsweise im 900 oder 1800 MHz-Bereich, ver­ wenden, in topografisch immer ungünstigere Gebiete, zu dichteren Netzen und zu stark zu­ nehmenden Verkehrsdichten. Insbesondere in urbaner und industrieller Umgebung tritt starkes Fading auf, oft liegen Streuer und Zellen mit erheblicher Gleichkanal-Interferenz vor, und bei schnell bewegten Mobilstationen, wie auf Eisenbahnen oder in Automobilen, kann der Dopp­ lereffekt zusätzliche Empfangsschwierigkeiten bringen. All dies bewirkt generell Verschlechte­ rungen der Übertragungsqualität und es kommt häufig zu einer Reduktion der Datenraten im Down-Link. Die genannten Probleme werden durch bereits aktuelle bzw. geplante Anwendun­ gen noch verschärft, welche erheblich höhere Datenraten benötigen, als zu Beginn der moder­ nen Mobilfunktechnik vorgesehen waren. Erwähnt seinen ein Internet-Zugang über Mobiltele­ fone, Datenverbindungen, Videoübertragungen, etc. Dies gilt auch für die Mobilfunkerweite­ rung der nächsten Generation, wie GPRS ("General Packet Radio System"), HSCSD ("High Speed Cicuit Switched Data"). EDGE ("Enhanced Data Rates for GSM Evolution") und UMTS ("Universal Mobile Telephone System"). Aufgrund notwendiger Wiederholungen nicht bzw. fehlerhaft empfangene Datenpakete nimmt die maximale Datenrate bei Vorliegen der oben genannten widrigen Bedingungen oft dramatisch ab.

Zur Verbesserung der Empfangsbedingungen bei Basisstationen sind verschiedene, z. T. auf­ wendige Lösungen bekannt geworden, beispielsweise die Verwendung adaptiver Antennen, bei welchen unter Verwendung eines Matrixnetzwerkes und geeigneter Algorithmen in einem Gewichtungs- und Peilwertsucher die Richtung ermittelt wird, in welcher sich ein bestimmtes Mobilteil befindet; siehe beispielsweise IEE-Proc. Commun., Vol. 143, No. 5, October 1996, p. 304-310, M. C. Wells, "Increasing the Capacity of GMS Cellular Radio Using Adaptive Antennas".

Bekannt geworden sind weiters Systeme mit sogenannten "intelligenten Antennen" ("Smart Antennas"), welche unter Nutzung einer Systeminformation, wie z. B. im Falle GSM der Trainingssequenz, eine Anzahl von Empfangssignalen zu einem einzigen, optimierten Emp­ fangssignal kombinieren. Hier sei beispielsweise verwiesen auf Krim, Vibuy: "Two Decades of Array Signal Processing Research", IEEE Signal Processing Magazine, July 1996, pp. 67-94. Bei solchen Systemen handelt es sich im Grunde um einen Zusatz zu einer bereits vorhandenen Mobilfunkstation, in welche sie auch nicht unmittelbar eingreifen, was z. B. bei GSM-Geräten im Hinblick auf die meist nicht zugängliche Software meist nicht möglich ist.

Für diese und andere Antennen-Diversity-Systeme ist charakterisiert, dass von einem vorgeb­ baren Qualitätswert, z. B. der aktuellen mittleren Empfangsleistung - wie dem RSSI-Wert im GSM-System - auf einen Zeitpunkt in der Zukunft geschlossen wird, und die Antennensignale entsprechend kombiniert oder ausgewählt werden, um zukünftige Signale zu optimieren. In dem dazwischen liegenden Zeitraum können sich die Empfangsbedingungen, z. B. in einem PKW, schon wieder so stark geändert haben, dass die zu erwartende Verbesserung gar nicht eintritt oder nur minimal ist. In vielen Fällen können die Störungen, wie beispielsweise bei aufeinander folgenden Bursts in einem GSM-System sogar statistisch völlig unabhängig voneinander sein.

Abgesehen von den erwähnten, aufwendigen Konzepten für Basisstationen können übliche Antennen-Diversity-Verfahren einen verbesserten Empfang nur unter Fading-Bedingungen ermöglichen, jedoch können durch Nachbarstationen entstehende Gleichkanal-Interferenzen und aus bestimmten Richtungen einfallende Fremdstörungen nicht unterdrückt bzw. räumlich ausgefiltert werden.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Empfangsbedingungen bei Mobilfunksystemen, insbesondere auf Seite von Mobilterminals, und hier wieder bei digitalen Systemen, durch eine entsprechende Verarbeitung der von verschiedenen Antennen einlangenden Signale zu verbes­ sern. Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die analogen Ausgangssignale sämtlicher HF-Teile im Basisband gefiltert, abgetastet und sodann als digitale Ausgangssignale unabhängig von voran­ gegangenen Signalen für die weitere Verarbeitung zwischengespeichert werden, jedes der N zwischengespeicherten, die gleiche Nutzinformation enthaltenden, digitalen Ausgangssignale auf zumindest ein vorgebbares Qualitätskriterium hin beurteilt wird, und zumindest eines der aktuellen Ausgangssignale, welches nach einer Signalverarbeitung bestimmten Qualitätskrite­ rien genügt, unmittelbar und ohne weitere Verzögerung als Nutzsignal für die weitere Signal­ verarbeitung/-abgabe herangezogen wird.

Da bei dem Verfahren nach der Erfindung tatsächlich aktuelle Signale auf Basis bestimmter Qualitätskriterien verarbeitet und verwendet werden, entfällt der bei bekannten Verfahren un­ sichere bzw. unbrauchbare Rückschluss auf zukünftige Zeitpunkte.

Eine besondere Optimierung des Nutzsignals kann erreicht werden, falls mehrere aktuelle, bestimmten Qualitätskriterien genügende Ausgangssignale zu einem Nutzsignal kombiniert werden.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn die analogen und digitalen Ausgangssignale Quadratursignale sind, da bei Empfängerkonzepten mit Quadratursignalen eine besonders effiziente digitale Signalverarbeitung möglich ist.

Insbesondere bei TDMA/FDMA/CDMA-Systemen bietet sich die vorteilhafte Lösungsmög­ lichkeit, dass die Signale zeitabschnittweise verarbeitet und beurteilt werden. Dabei kann man sich z. B. an eine Zeitschlitzstruktur des jeweiligen Systems anpassen.

Falls als Qualitätskriterium ein Feldstärkewert, z. B. der RSSI-Wert, verwendet wird, geht man von einem in den meisten Fällen bereits sehr aussagekräftigen Parameter aus, der oft alleine, zweckmäßigerweise jedoch in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Kriterien verwendet werden kann.

Eine besonders hohe Qualität, vor allem bei Datenübertragung, kann erreicht werden, wenn ein übergreifendes, von der Bitfehlerhäufigkeit abhängiges Qualitätskriterium, z. B. bei GSM der RXQUAL-Wert, verwendet wird. In diesem Sinn ist auch eine Variante vorteilhaft, bei welcher ein nach einem Equalizer für jedes Bit vorliegender Zuverlässigkeitswert als Qualitätskriterium verwendet wird.

Die gestellte Aufgabe wird auch mit einem Mobilfunkgerät zur Durchführung des oben ge­ nannten Verfahrens gelöst, bei welchem N Antennen je ein HF-Empfangsteil nachgeschaltet ist, und alle Empfangsteile jeweils auf dem selben Empfangskanal arbeiten, und bei dem gemäß der Erfindung vorgesehen ist, dass die N Ausgangssignale der Empfangsteile im Basisband einem digitalen Signalprozessor zugeführt sind, der zur Signalverarbeitung sowie zur Beurteilung der Signale nach den vorgebbaren Qualitätskriterien eingerichtet ist, wobei dem Signalprozessor ein Controller zugeordnet ist, von welchem über eine Steuersignalaufbereitung sämtliche Empfangsteile gesteuert sind.

Das Konzept dieses Mobilfunkgerätes erlaubt eine besonders einfache und flexible Realisierung des Verfahrens nach der Erfindung.

Es ist dabei von Vorteil, wenn die analogen Ausgangssignale der Empfangsteile je über eine Filter- und Abtasteinheit geführt und als digitale Ausgangssignale über einen gesteuerten Zwischenspeicher dem digitalen Signalprozessor zugeführt sind. Weiters kann die Signalverar­ beitung und Speicherung einfach durchgeführt werden, wenn die digitalen Ausgangssignale über einen Parallel-/Seriell-Wandler und den Zwischenspeicher als serielles Datensignal (sds) dem Signalprozessor zugeführt sind.

In der Praxis hat es sich vor allem für Mobilfunkstationen als befriedigend und kostengünstig gezeigt, falls einer der Antennen bzw. einem Empfangsteil ein Sendeteil zugeordnet ist.

Im Sinne der Berücksichtigung einer weitgehenden Unabhängigkeit empfangener Störungen ist es vorteilhaft, wenn zumindest zwei der Antennen für unterschiedliche Polarisation ausgebildet sind. Aus dem gleichen Grund ist es auch ratsam, wenn die einzelnen Antennen in einem Abstand von zumindest einer Wellenlänge voneinander angeordnet sind.

Da die einzelnen Empfangssignale bezüglich Störungen möglichst wenig korreliert sein sollen, ist es vorteilhaft, wenn jedes der über den Controller gemeinsam gesteuerten Empfangsteile eine eigene individuelle Verstärkungsregelung besitzt.

Die Erfindung sieht auch mit besonderem Erfolg vor, dass sie ein Mobilteil in einem GSM- System ist.

Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausfüh­ rungsform eines Mobilfunkgerätes näher erläutert und in der Zeichnung veranschaulicht, deren einzige Figur das vereinfachte Blockschaltbild eines Mobilfunkgerätes nach der Erfindung zeigt. Dabei sind dem Fachmann bekannte, auf dem Mobilfunksektor übliche, jedoch für das Verständnis der Erfindung nicht notwendige Einzelheiten weggelassen.

Zunächst soll an Hand des Blockschaltbildes das Schaltungskonzept eines erfindungsgemäßen Mobilfunkgerätes mit den wesentlichen Komponenten und Signalen erläutert werden. Das gezeigte Beispiel geht von sechs Empfangseinheiten RX1 . . . RXi . . . RX6 aus und dementsprechend sind sechs einzelne Antennen AN1 . . . ANi . . . AN6 vorgesehen. Diese Antennen können beispielsweise bei Verwendung des Mobilfunkgerätes in einem Fahrzeug, z. B. einem PKW, einem Bus oder einem Eisenbahnwagen an verschiedenen Stellen im Abstand vorzugsweise mehrerer Wellenlängen angeordnet sein, z. B. auf dem Dach, links und rechts an den Seitenflä­ chen und am Heck. Dabei können mit Vorteil zumindest zwei Antennen für unterschiedliche Polarisation ausgebildet sein. Einer dieser Antennen ANE, hier der Antenne AN6, bzw. einem der Empfangsteile RXi, hier dem Teil RX6, ist ein Sendeteil TRX zugeordnet, doch könnte ein Sendeteil ohne weiteres auch eine eigene Antenne aufweisen.

Jedem Empfänger RXi ist eine Filter- und Abtasteinheit FA1 . . . FAi . . . FA6 nachgeordnet, welcher je die analogen I/Q - d. h. Quadratur-Ausgangssignale sa1 . . . sai . . . sa6 zugeführt sind. Abgesehen von der Filterung werden die Signale sai in den Einheiten FAi in bekannter Weise abgetastet, z. B. bei einem GSM-System mit etwa 160 Abtastwerten je Zeitschlitz und einer Auflösung von beispielsweise 10 bis 16 Bit je Abtastwert.

Die so erhaltenen digitalen I/Q-Signale sd1 . . . sdi . . . sd6 werden hier parallel, beispielsweise 6 × 2 × 160 Abtastwerte, einem Parallel/Seriellwandler PSW und einem Zwischenspeicher ZSP zugeführt, wobei der Zwischenspeicher ZSP für die Erfindung wesentlich ist. Die Größe bzw. Länge des Zwischenspeichers hängt davon ab, über welche Länge Bitfolgen überprüft und zur weiteren Verarbeitung bestätigt werden.

Für die weiter unten noch näher erläuterte Signalüberprüfung und -verarbeitung ist ein digitaler Signalprozessor DSP vorgesehen, der beispielsweise ein RAM als Programm- und Datenspei­ cher enthält und welchem ein serielles Datensignal sds als Ausgangssignal des Zwischenspei­ chers ZSP zugeführt ist.

Dem digitalen Signalprozessor DSP ist ein Controller CON zugeordnet, der nach der Datenex­ traktion aus dem Signalprozessor DSP eine Anzahl anderer Aufgaben übernimmt, wie z. B. die Protokollbehandlung. Der Controller CON kann in bekannter Weise mit einem SIM- Kartenleser SIM in Verbindung stehen.

Dem digitalen Signalprozessor DSP ist schließlich auch eine Benutzerschnittstelle BSS zuge­ ordnet, welche die Verbindung mit z. B. einem Mikrofon MIC und einem Lautsprecher LSP bzw. zu Datenleitungen DLE, Modems, etc., ermöglicht.

Steuersignale ste für sämtliche Empfangseinheiten RXi, Filter- und Abtasteinheiten FAi, dem Sendeteil TRX, für den Parallel/Serienwandler PSW und den Zwischenspeicher ZSP werden in erster Linie im digitalen Signalprozessor DSP und denn Controller CON erzeugt und dann von einem Steuersignalaufbereiter SSA an die entsprechenden Einheiten geliefert.

Ein gesteuerter Oszillator VCO liefert an die Empfangseinheiten RXi bzw. an die Sendeeinheit TRX einen Grundtakt clk. Auch der Oszillator VCO erhält sein Ansteuersignal erst über den Signalaufbereiter SSA. Für den Sendeteil TRX steht weiters ein Sendesignal ssi zur Verfügung, das z. B. an der Benutzerschnittstelle BSS vorliegt.

Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Funktion eines Mobilfunkemp­ fängers nach der Erfindung näher erläutert werden, wobei die Darstellung lediglich beispiels­ weisen Charakter besitzt und die wesentlichen Elemente der Erfindung illustrieren soll, jedoch nicht als Einschränkung auf ein bestimmtes System oder auf eine konkrete Ausführung gedacht ist.

Prinzipiell sind N Antennen, hier N = 6, vorhanden, die auf dem Fahrzeug, ganz allgemein einem mobilen Terminal, angeordnet sind, und die über die N Empfangseinheiten RXi zu N Signalen sdi führen.

Wesentlich ist nun, dass ein Empfangssignal ausgewählt bzw. aus den N Signalen ein Emp­ fangssignal gebildet wird, wobei die Auswahl unter Berücksichtigung zumindest eines Quali­ tätskriteriums erfolgt. Zweckmäßigerweise werden jedoch mehrere Qualitätskriterien in Kom­ bination verwendet, und es kann sich dabei um die folgenden Beurteilungsmöglichkeiten handeln.

Die Auswahl des aktuellen Empfangssignals sdi, das in einer GSM-Basisbandsignalverarbei­ tung weiterverarbeitet wird, erfolgt gemäß dem sogenannten RSSI-Wert, der prinzipiell in GSM-Systemen zur Verfügung steht. Es handelt sich dabei im wesentlichen um einen Feldstär­ kewert, durch dessen Anwendung sich das jeweilige Fading-Feld zwar überwinden lässt, jedoch Gleichkanal-Interferenz nicht erkannt wird.

Ein anderes, im GSM Verfahren zur Verfügung stehendes Qualitätskriterium liefert der soge­ nannte RXQUAL-Wert, welcher nach der Kanal-Decodierung vorliegt und indirekt proportio­ nal zu der geschätzten Bitfehlerrate ist. Dieser Wert gestattet die Erkennung auch von Gleich­ kanal-Interferenz. Es kann beispielsweise ein sehr hoher RSSI-Wert (in GSM auch RXLEV- Wert genannt), jedoch ein sehr schlechter RXQUAL-Wert, und damit ein sehr schlechtes Signal vorliegen, obwohl die gemessene Feldstärke hoch ist.

Zur Verwendung als Qualitätskriterium kann auch eine Zuverlässigkeitsinformation nach dem Equalizer verwendet werden. Beispielsweise liegen im GSM-System nach einem Viterby- Equalizer, der das Ergebnis der Kanalschätzung mit der Trainingsfrequenz verwendet, mit Zuverlässigkeitsinformation bewertete Sequenzen vor, die sich auf dieser Basis selektieren lassen. Da jedes einzelne Bit der Equalizer-Ausgangssequenz entsprechend seiner Zuverlässig­ keit bewertet ist, kann auch eine geeignet gewichtete Kombination aus bis zu N Bursts gebildet werden. Natürlich sind alle diese Vorgangsweisen auch mit einer Vorselektion unter Zuhilfe­ nahme des RSSI-Wertes kombinierbar.

Wie bereits betont ist jedenfalls wesentlich, dass in allen Fällen jeweils aktuelle Signale oder Datensätze zur Gewinnung von Auswahl- und/oder Kombinationskriterien herangezogen werden und die selben Signale oder Datensätze anschließend auch diesen Kriterien unterworfen und entsprechend weiter verarbeitet werden. Dies im Gegensatz zu bekannten Diversity- Systemen, bei welchen immer nur nachfolgende Signale oder Datensätze beeinflusst werden. Die Auswahl von Signalen und deren Kombination kann natürlich nach geeigneten Algorith­ men in dem digitalen Signalprozessor durchgeführt werden, welche den jeweiligen Anwen­ dungsfällen und Systemen angepasst sind. Wenn hier von einem digitalen Signalprozessor DSP gesprochen wird, so kann dies natürlich auch die Aufteilung der Aufgaben auf mehrere Prozes­ soren beinhalten.

Beispielsweise kann man für die N Empfangssignale parallel und unabhängig voneinander deren mittlere Leistung berechnen, wobei der Burst mit der größten mittleren Leistung an­ schließend genauso weiter verarbeitet wird, wie wenn es sich nur um ein einziges Empfangs­ signal handelte. Die Signale werden dabei von dem Parallel-Serienwandler und Zwischenspei­ cher PSW, ZSP seriell, d. h. burstweise an den digitalen Signalprozessor DSP weitergegeben.

In diesem werden die N Empfangssignale parallel und voneinander unabhängig bis hinter die beispielsweise GSM-Kanaldecodierung geführt und anschließend auf Basis z. B. des RXQUAL- Wertes oder einer Zuverlässigkeitsinformation nach dem Equalizer, oder aber auch nach anderen Kriterien, die auf statistischen Bewertungsmodellen basieren, ausgewählt. Sodann wird das beste Signal genauso weiter verarbeitet, als ob nur ein einziges Empfangssignal vorliegen würde.

Wie man aus obigem sieht, ist für die Erfindung eine tiefe Verflechtung zwischen Antenne und Basisbandsignalverarbeitung charakteristisch. Bei Hinzuziehung anderer Werte zu dem RSSI- Wert lassen sich neben Fading auch noch die insbesondere in urbanen Gebieten massiv auftre­ tenden und limitierenden Gleichkanalstörungen in die Beurteilung mit einbeziehen, welche im Falle einer rein leistungsmäßigen Beurteilung einerseits nicht erkannt werden und andererseits sogar einen guten Kanal vortäuschen können.

Wie bereits erwähnt kann in dem Signalprozessor DSP auch ein Kombinationsalgorithmus implementiert sein, wobei die N Bursts zunächst in dem digitalen Signalprozessor DSP verar­ beitet werden und das resultierende Gesamtsignal wie gewohnt weiter verarbeitet wird. Eine konkrete Kombinationsmöglichkeit besteht beispielsweise darin, die jeweils "besten", z. B. die zuverlässigsten oder sichersten Bits aus allen Signalen auszuwählen und zu einem optimierten Signal zusammenzufassen. Auch hier ist die tiefe Verflechtung zwischen Antenne und Basis­ bandsignalverarbeitung charakteristisch. Eine solche Variante ist auch für andere Systeme, wie GPRS geeignet, und ebenso sind Anpassungen an andere fortgeschrittene Mobilfunksysteme der eingangs erwähnten Art möglich.

In allen Fällen steuert der Kontroller CON digitale Basisbandchips aller Empfangs- bzw. HF- Einheiten RXi parallel, d. h. sie sind immer auf den selben Empfangskanal eingestellt, wobei jedoch für jede Einheit eine eigene Verstärkungsregelung in bekannter Weise vorgesehen ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass bereits die einfachste Variante, welche auf Basis eines RSSI-Wertes arbeitet, die Auswahl des aktuellen Bursts ermöglicht. Die Auswahl kann jedoch auch auf Basis anderer Qualitätsparameter, z. B. der im GSM-System vorgegebenen Qualitätsparameter oder nach eigens definierten Kriterien an unterschiedlichen Stellen inner­ halb der Basisbandverarbeitung erfolgen. Weiters kann insbesondere auch ein gegebenenfalls frei definierbares Qualitätsmaß nach dem Equalizer oder Kanaldecoder zur Auswahl der aktuellen und nicht erst der nachfolgenden Bursts zur Anwendung kommen.

Die Auswahl auf Basis von Qualitätsparametern nach dem Equalizer bzw. nach dem Kanalde­ coder für die jeweils vorliegenden Bursts (im Falle eines Equalizers) bzw. Datenblöcke (im Falle eines Decoders) unterscheidet die Erfindung deutlich vom bekannten Konzept einer intelligenten Antenne, welche nur einfache Informationen, z. B. eine Trainingssequenz, heran­ ziehen kann und die natürlich auch nur eine an der Dauer eines Bursts gemessen sehr geringe Zeitverzögerung bewirken darf, da sie nur einen vorgeschalteten "Zusatz" darstellt, der das nachgeschaltete GSM-Verarbeitungssystem nicht stören darf.

Es ist auch zu beachten, dass gemäß der Erfindung die Signale bis nach der Demodulation beobachtet werden, eventuell sogar bis nach der Decodierung, wo dann z. B. ein Qualitätsmaß proportional dem Kehrwert der Bit- oder Rahmenfehlerrate verfügbar ist. Ein solches Maß entspricht dem RXQUAL-Maß innerhalb des OSM-Übertragungsprotokolls, auf dessen Basis die Basisstation einen Hand-Over infolge zu hoher Gleichkanal-Interferenz bei gleichzeitig hoher mittlerer Empfangsleistung initiiert.

Claims (15)

1. Verfahren zur Auswertung der Empfangssignale von N-Antennen eines Mobilfunkemp­ fängers unter Berücksichtigung vorgebbarer Qualitätswerte der Empfangssignale, bei wel­ chem jeder Antenne ein HF-Empfangsteil nachschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die analogen Ausgangssignale (sai) sämtlicher HF-Teile im Basisband gefiltert, abgetastet und sodann als digitale Ausgangssignale (sdi) unabhängig von vorangegangenen Signalen für die weitere Verarbeitung zwischengespeichert werden,
jedes der N zwischengespeicherten, die gleiche Nutzinformation enthaltenden, digitalen Aus­ gangssignale (sdi) auf zumindest ein vorgebbares Qualitätskriterium hin beurteilt wird,
und zumindest eines der aktuellen Ausgangssignale (sdi), welches nach einer Signalverarbei­ tung bestimmten Qualitätskriterien genügt, unmittelbar und ohne weitere Verzögerung als Nutzsignal für die weitere Signalverarbeitung/-abgabe herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere aktuelle, bestimm­ ten Qualitätskriterien genügende Ausgangssignale (sdi) zu einem Nutzsignal kombiniert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen und digitalen Ausgangssignale (sai, sdi) Quadratursignale sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für TDMA/FDMA/CDMA-Systeme, da­ durch gekennzeichnet, dass die Signale zeitabschnittweise verarbeitet und beurteilt wer­ den.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Quali­ tätskriterium ein Feldstärkewert, z. B. der RSSI-Wert, verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein übergreifendes, von der Bitfehlerhäufigkeit abhängiges Qualitätskriterium, z. B. bei GSM der RXQUAL- Wert, verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem Equalizer für jedes Bit vorliegender Zuverlässigkeitswert als Qualitätskriterium verwendet wird.

8. Mobilfunkgerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem N Antennen (ANi) je ein HF-Empfangsteil (RSi) nachgeschaltet ist und alle Emp­ fangsteile jeweils auf demselben Empfangskanal arbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die N Ausgangssignale der Empfangsteile (RXi) im Basisband einem digitalen Signalprozessor (DSP) zugeführt sind, der zur Signalverarbeitung sowie zur Beurteilung der Signale nach den vorgebbaren Qualitätskriterien eingerichtet ist, wobei dem Signalprozessor ein Cont­ roller (CON) zugeordnet ist, von welchem über eine Steuersignalaufbereitung (SSA) sämt­ liche Empfangsteile gesteuert sind.

9. Mobilfunkgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen Aus­ gangssignale (sai) der Empfangsteile (RXi) je über eine Filter- und Abtasteinheit (FAi) ge­ führt und als digitale Ausgangssignale (sdi) über einen gesteuerten Zwischenspeicher (ZSP) dem digitalen Signalprozessor (DSP) zugeführt sind.

10. Mobilfunkgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Aus­ gangssignale (sdi) über einen Parallel-/Seriell-Wandler (PSW) und den Zwischenspeicher (ZSP) als serielles Datensignal (sds) dem Signalprozessor (DSP) zugeführt sind.

11. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer (AN6) der Antennen (ANi) bzw. einem Empfangsteil (RX6) ein Sendeteil (TRX) zuge­ ordnet ist.

12. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Antennen (ANi) für unterschiedliche Polarisation ausgebildet sind.

13. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Antennen (ANi) in einem Abstand von zumindest einer Wellenlänge voneinander angeordnet sind.

14. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der über den Controller (CON) gemeinsam gesteuerten Empfangsteile (RXi) eine eigene individuelle Verstärkungsregelung besitzt.

15. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Mobilteil in einem GSM-System ist.