DE10102362A1 - Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines Nachrichtensig-nals in einem Funk-Kommunikationssystem, Teilnehmerstation und Basisstation dafür - Google Patents
Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines Nachrichtensig-nals in einem Funk-Kommunikationssystem, Teilnehmerstation und Basisstation dafürInfo
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Abstract
Zum Steuern der Strahlformung eines von einer Basisstation (BS) an eine Teilnehmerstation (MSk) eines Funk-Kommunikationssystems ausgestrahlten Nachrichtensignals ermittelt die Teilnehmerstation (MSk) Werte eines Strahlformungsparameters und überträgt sie als Rückkopplungsinformation an die Basisstation (BS). Dabei werden nacheinander ermittelte Werte des Strahlformungsparameters unter Zugrundelegung einer Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Intervallteilungen des Wertebereichs des Parameters quantisiert. Die erhaltenen Quantisierungswerte werden an die Basisstation übertragen, und die Basisstation setzt, sofern nacheinander Quantisierungswerte des Parameters übertragen werden, die nicht-disjunkten Intervallen entsprechen, einen Parameterwert aus der Schnittmenge dieser nicht-disjunkten Intervalle für die Strahlformung ein.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermit
teln von Steuerinformation von einer Teilnehmerstation an ei
ne Basisstation zum Steuern der Strahlformung eines Nachrich
tensignals in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer Ba
sisstation, deren zugeordnete Antenneneinrichtung mehrere An
tennenelemente aufweist, so dass eine räumliche Auflösung bei
der Strahlformung möglich ist, und einer Mehrzahl von Teil
nehmerstationen. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Verar
beiten der übermittelten Steuerinformation durch die Basis
station sowie eine Teilnehmerstation und eine Basisstation,
die zur Anwendung der Verfahren geeignet sind.
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 mehrfach, je
weils aus unterschiedlichen Richtungen, mit unterschiedlichen
Verzögerungen, Dämpfungen und Phasenlagen, am Empfänger an
kommen kann, und zum anderen können sich Beiträge des Empfangssignals
kohärent mit wechselnden Phasenbeziehungen beim
Empfänger überlagern und dort zu Auslöschungseffekten auf ei
nem 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
Uplinksignal 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
Signaltrennung für Auf- und Abwärtsrichtung bekannt.
Für die Abwärtsrichtung, also von Basisstation zur Teilneh
merstation, treten besondere Schwierigkeiten auf, da die
Strahlformung vor der Beeinflussung der übertragenen Signale
durch den Funkkanal vorzunehmen ist. D. h. die Parameter der
Strahlformung müssen vor der Ausstrahlung bekannt und festge
legt sein.
Bei Funk-Kommunikationssystemen, die für Up- und Downlink un
terschiedliche Frequenzen verwenden, können die Ausbreitungs
bedingungen für Up- und Downlink unterschiedlich sein. Mes
sungen der Ausbreitungsbedingungen, die einen Rückschluss auf
Werte von Strahlformungsparametern erlauben, mit denen der
Teilnehmerstation ein guter Empfang möglich ist, werden daher
zweckmäßigerweise an der Teilnehmerstation durchgeführt. Eine
Teilnehmerstation, mit der die Durchführung solcher Messungen
möglich ist, ist z. B. in der noch unveröffentlichten deut
schen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Akten
zeichen 100 32 426.6 beschrieben.
Ein Problem bei der Strahlformung mit Hilfe von an der Teil
nehmerstation durchgeführten Messungen ist, dass nur eine
sehr begrenzte Bandbreite zur Verfügung steht, um die Ergeb
nisse solcher Messungen an die Basisstation zu übertragen.
Diese Tatsache wirft erhebliche praktische Probleme auf, denn
die Wirksamkeit der Strahlformung zur Empfangsverbesserung
steht und fällt mit der Aktualität der für die Strahlformung
verwendeten Parameter. Diese können sich aber je nach
Einsatzbedingungen der Teilnehmerstation unterschiedlich
schnell ändern. Bewegt sich die Teilnehmerstation nicht oder
nur langsam, so ändern sich auch die Parameter nur langsam.
In einer solchen Situation steht ausreichend Zeit zur Verfü
gung, um sie mit hoher Auflösung von der Teilnehmerstation an
die Basisstation zu übertragen und den Downlink-Strahl der
Basisstation exakt zu steuern. Ist aber die Teilnehmerstation
schnell bewegt, so ändern sich auch die Parameter schnell;
eine hochauflösende Übertragung birgt somit die Gefahr, dass
ein Parameterwert, nachdem er endlich vollständig übertragen
worden ist, längst nicht mehr der aktuellen Empfangssituation
entspricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Übermitteln von Steuerinformation zum Steuern der Strahlfor
mung eines von einer Basisstation an eine Teilnehmerstation
eines Funk-Kommunikationssystems ausgestrahlten Nachrichten
signals, ein Verfahren zum Verarbeiten der übermittelten
Steuerinformation an der Basisstation sowie Komponenten eines
solchen Funk-Kommunikationssystems bereitzustellen, die bei
möglichst geringem Bedarf an Übertragungsbandbreite eine
wirksame Steuerung der Strahlformung anhand aktueller Parame
terwerte sowohl im Falle einer nicht oder langsam bewegten
Teilnehmerstation als auch bei einer schnell bewegten Teil
nehmerstation ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkma
len des Anspruchs 1 bzw. 2, die Teilnehmerstation mit den
Merkmalen des Anspruchs 14 und die Basisstation mit den Merk
malen des Anspruchs 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprü
chen.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, im Laufe der Zeit ei
ne Information über einen Strahlformungsparameter hochauflö
send zu übertragen, indem eine Mehrzahl von Intervallteilun
gen des Wertebereichs des Strahlformungsparameters definiert
wird, die jede für sich eine niedrige Auflösung haben können,
die aber untereinander verschieden sind. Durch Quantisieren
eines an der Teilnehmerstation gemessenen Werts des Strahl
formungsparameters mit einer ersten Intervallteilung wird ei
ne erste, noch niedrig auflösende Angabe über den gemessenen
Wert erzeugt, die mit geringer Bitzahl und infolgedessen in
kurzer Zeit an die Basisstation übertragen werden und von
dieser verarbeitet und zur Strahlformung eingesetzt werden
kann. Wenn sich die Übertragungsbedingungen langsam ändern,
ein später gemessener Wert des Steuerparameters sich also von
dem zuvor gemessenen nur wenig unterscheidet, kann durch Ü
bertragen der unter Zugrundelegung anderer Intervallteilungen
gewonnenen Quantisierungswerte auf Seiten der Basisstation
das Intervall, in dem der wahre Wert des Parameters liegen
muss, sukzessive eingegrenzt werden, was eine zunehmend fei
nere Steuerung des Parameters erlaubt. Ändert sich aber der
Steuerparameter, so dass nacheinander übertragene Quantisie
rungswerte jeweils disjunkte Werteintervalle bezeichnen, so
kann die Basisstation dies erkennen und bei der Auswahl des
tatsächlich zur Strahlformung verwendeten Parameterwerts be
rücksichtigen.
Vorzugsweise wird jeder ermittelte Wert des Strahlformungspa
rameters genau einmal quantisiert und übertragen. Wenn die
Messungen des Parameters so selten durchgeführt werden, dass
eine mehrmalige Quantisierung und Übertragung zwischen zwei
Messungen möglich wäre, so ist es effektiver, die Auflösung
der Quantisierung und damit die Zahl der zu übertragenden
Bits zu erhöhen.
Das Verfahren ist geeignet zur Übertragung beliebiger Steuer
parameter wie etwa der Beträge und Phasen von Gewichtungsvek
toren oder ihrer Komponenten oder der Koeffizienten einer Li
nearkombination von Basisvektoren, aus denen der Gewichtungs
vektor an der Basisstation erzeugt wird.
Aufgrund der einfachen Realisierbarkeit ist besonders vor
teilhaft, wenn wenigstens eine hier als fundamental bezeich
nete Intervallteilung existiert, deren Intervalle den zuläs
sigen Wertebereich des Parameters abdecken und eine gleiche
Größe D haben.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn sämtliche anderen Intervall
teilungen aus der fundamentalen durch Verschieben der Inter
vallgrenzen um ganzzahlige Mehrfache eines festen Werts δ o
der eine Summe solcher Mehrfacher ableitbar sind.
Ein solcher fester Wert δ kann z. B ein ganzzahliger Bruch
teil D/n, n = 2, 3, . . . der Intervallgröße D sein. Die für eine
Folge nacheinander der Quantisierung zugrundegelegter Inter
vallteilungen τk, k = 0, 1, . . . verwendeten Verschiebungen Δk
können z. B. nach der Vorschrift Δk = (km mod n)δ berechnet
werden, wobei m eine ganze Zahl ungleich 0 ist. Vereinfacht
ließe sich auch sagen, dass die Intervallgrenzen einer Inter
vallteilung τk jeweils durch eine gleiche Verschiebungsopera
tion, nämlich eine Verschiebung um mδ, aus der zuvor zugrun
degelegten Intervallteilung τk-1 herleitbar sind.
Vorzugsweise sind m und n teilerfremde ganze Zahlen, und fer
ner ist vorzugsweise 2m ≈ n.
Zweckmäßig ist auch eine Verschiebung um δ = x + 1D/2, wobei
x einen beliebigen geeigneten Wert, insbesondere mD/n haben
kann und 1 jeweils abwechselnd die Werte 0 und ±1 annimmt.
Die Verschiebung der Intervallgrenzen kann in positiver wie
auch in negativer Richtung erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Möglichkeit ist, aufeinanderfolgende
Intervallteilungen durch zwei oder mehr zyklisch abwechselnd
verwendete verschiedene Verschiebungsoperationen auseinander
abzuleiten. Besonders bevorzugt ist hier die abwechselnde
Verwendung einer Verschiebung um D/2 mit einer Verschiebung
um einen beliebigen anderen Wert.
Wenn die Verschiebung in positiver bzw. negativer Richtung
dazu führt, dass die Grenzen eines Intervalls außerhalb des
möglichen Wertebereichs des Parameters zu liegen kommen, so
kann dieses Intervall durch Subtrahieren bzw. Addieren der
Ausdehnung des Wertebereichs zu den Intervallgrenzen zyklisch
in den Wertebereich zurückverschoben werden.
Wenn die Verschiebung in positiver bzw. negativer Richtung
dazu führt, dass von den zwei Grenzen eines Intervalls eine
außerhalb des möglichen Wertebereichs des Parameters zu lie
gen kommt, so kann dieses Intervall ersetzt werden durch zwei
Teilintervalle, von denen das eine von der innerhalb des Wer
tebereichs liegenden Grenze des ursprünglichen Intervalls bis
zur benachbarten Grenze des Wertebereichs reicht und das an
dere von der anderen Grenze des Wertebereichs bis zu einer
Grenze reicht, die durch Subtrahieren bzw. Addieren der Ausdehnung
des Wertebereichs zu der außerhalb des Wertebereichs
liegenden Grenze erhalten wird.
Im Falle eines UMTS-Funk-Kommunikationssystems sind vorzugs
weise maximal 15 unterschiedliche Intervallteilungen vorgese
hen. Dadurch ist es möglich, in jedem UMTS-Rahmen, der her
kömmlicherweise 15 Uplink-Slots umfasst, jedem Slot eine spe
zifische Intervallteilung zuzuweisen und die Reihenfolge der
Intervallteilungen identisch zu wiederholen. Wenn die Zahl
der Intervallteilungen 15-a ist, wobei a eine kleine ganze
Zahl ist, können in einem Rahmen zum einen alle Intervalltei
lungen einmal angewendet werden und außerdem a Bit Aktuali
sierungsinformation zur Aktualisierung der Werte der Kompo
nenten der von der Basisstation verwendeten Basisvektoren ü
bertragen werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Basisstation des Mobil
funknetzes aus Fig. 1;
Fig. 3a bis 3d die zeitliche Entwicklung des von der Basis
station angenommenen Strahlformungsparameters gemäß
einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens bei gleich
bleibenden Empfangsverhältnissen;
Fig. 4a bis 4d, 4d' bis 4f' die zeitliche Entwicklung des von
der Basisstation angenommenen Strahlformungsparame
ters gemäß der ersten Ausgestaltung des Verfahrens
bei sich ändernden Empfangsverhältnisse in zwei Vari
anten;
Fig. 5a bis 5d die zeitliche Entwicklung des von der Basis
station angenommenen Strahlformungsparameters bei
sich ändernden Empfangsverhältnissen gemäß einer
zweiten Ausgestaltung des Verfahrens;
Fig. 6a bis 6d, Fig. 7a bis 7c die zeitliche Entwicklung des von der Basissta
tion angenommenen Strahlformungsparameters gemäß ei
ner dritten bzw. vierten Ausgestaltung des Verfahrens
bei gleichbleibenden Empfangsverhältnissen;
Fig. 8a, 8b die Entwicklung des Strahlformungsparameters ge
mäß einer fünften Ausgestaltung des Verfahrens; und
Fig. 9 und 10 weitere Beispiele von erfindungsgemäßen Inter
vallteilungen.
Fig. 1 zeigt die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems,
bei dem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist. Es be
steht aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC,
die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem
Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobil
vermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basis
stationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscon
troller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest
einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS kann über
eine Funkschnittstelle eine Nachrichtenverbindung zu Teilneh
merstationen MS aufbauen. Hierfür sind wenigstens einzelne
der Basisstationen BS mit Antenneneinrichtungen AE ausgerüs
tet, die mehrere Antennenelemente (A1-AM) aufweisen.
In Fig. 1 sind beispielhaft Verbindungen V1, V2, Vk zur Über
tragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinforma
tionen zwischen Teilnehmerstationen MS1, MS2, MSk, MSn und
einer Basisstation BS dargestellt.
Fig. 2 zeigt schematisch und ausschnittweise den Aufbau einer
Basisstation BS. Die Basisstation BS umfasst eine Mehrzahl
von Antennenelementen A1, A2, . . . AM, die jeweils über Mul
tiplizierer M mit einer (nicht dargestellten) Quelle für ein
an eine gegebene Basisstation MSk auszustrahlendes Downlink-
Signal verbunden sind. Die Multiplizierer M multiplizieren
das Downlink-Signal für jedes Antennenelement A1, . . . AM mit
einem Koeffizienten w1, . . . wM eines Gewichtungsvektors w.
Die relative Phase dieser komplexwertigen Komponenten wi legt
die Ausbreitungsrichtung oder -richtungen des Downlinksignals
und damit einen oder mehrere Übertragungswege wie V1, V2, Vk
fest, auf denen das Downlink-Signal die Teilnehmerstation er
reicht. Durch geeignete Auswahl des Betrags der Koeffizienten
wi ist es außerdem möglich, ein gegebenes Downlink-Signal auf
unterschiedlichen Ausbreitungswegen mit unterschiedlicher
Signalintensität zu übertragen.
Der Gewichtungsvektor w wird von einer Recheneinheit RE ge
liefert, die mit einer Speichereinheit SE verbunden ist, in
der eine Mehrzahl von Basisvektoren gespeichert ist, die in
durch ein Steuersignal c festgelegter Weise zum Gewichtungs
vektor W linear kombiniert werden. Das Steuersignal c wird
aus sogenannter kurzfristiger Rückkopplungsinformation abge
leitet, die von der Teilnehmerstation MSk an die Basisstation
rückübertragen wird. Ebenso werden die in der Speichereinheit
SE gespeicherten Basisvektoren von der Teilnehmerstation MSk
anhand des empfangenen Downlink-Signals festgelegt und als
sogenannte langfristige Rückkopplungsinformation an die Ba
sisstation BS rückgemeldet. Die Art und Weise, wie die Teil
nehmerstation MSk die Rückkopplungsinformation gewinnt, ist
ausführlich in der deutschen Patentanmeldung der Anmelderin
mit dem Aktenzeichen 100 32 426.6, eingereicht am 4. Juli
2000, beschrieben, so dass darauf hier nicht weiter eingegan
gen wird. Im folgenden wird davon ausgegangen, dass an der
Teilnehmerstation MSk und der Basisstation BS jeweils ein
Satz solcher Basisvektoren bekannt ist.
Die Teilnehmerstation führt in schneller Folge, z. B. mehrmals
innerhalb jedes Rahmens des zwischen den Stationen übertrage
nen Nachrichtensignals, in der in der oben genannten Patent
anmeldung beschriebenen Weise eine Messung des Gewichtungs
vektors durch, der, wenn er von der Basisstation BS zur
Strahlformung verwendet würde, der Teilnehmerstation MSk ei
nen optimalen Empfang ermöglichen würde. Die Teilnehmerstati
on MSk berechnet (komplexwertige, skalare) Projektionen die
ses optimalen Gewichtungsvektors auf alle Basisvektoren. Der
Einfachheit halber wird im folgenden lediglich die Übertra
gung eines durch eine solche Projektion erhaltenen komplex
wertigen Skalars an die Basisstation BS betrachtet, wobei
sich versteht, dass die Übertragung mehrerer solcher Skalare
bzw. von Vektoren in gleichartiger Weise, insbesondere im
Zeitmultiplex erfolgen kann. Des gleichen ist die Erfindung
auch anwendbar, wenn nicht direkt die o. g. Projektionen über
tragen werden, sondern diese Information anders parametriert
wird.
Die Fig. 3a bis 3d veranschaulichen eine erste Ausges
taltung eines Verfahrens zum Übertragen eines solchen kom
plexwertigen Skalars an die Basisstation BS. Bei dieser Aus
gestaltung wird angenommen, dass der Skalar auf 1 normiert
ist, und dass die interessierende Information lediglich seine
Phase ist. In Fig. 3a ist eine beispielhaft angenommene Posi
tion des von der Teilnehmerstation MSk ermittelten Skalars in
der komplexen Zahlenebene durch ein Kreuzsymbol bezeichnet.
Ein erstes Bit kurzfristiger Rückkopplungsinformation, das
von der Teilnehmerstation MSk an die Basisstation BS übertra
gen wird, gibt an, ob die Phase im Intervall [0, π] oder [π,
2π] liegt. Diese zwei Intervalle bilden eine fundamentale In
tervallteilung des Wertebereichs [0; 2π]. Der Skalar hat hier
tatsächlich eine Phase von ca. 0,8π, so dass durch dieses
erste Bit der Basisstation signalisiert wird, dass die Phase
zwischen 0 und π liegt. Dieses Intervall ist in Fig. 3a durch
Schraffur hervorgehoben. Die Basisstation verwendet daraufhin
zur Strahlformung eine vorläufige abgeschätzte Phase des Ska
lars, die mittig in dem Intervall, d. h. beim Wert π, liegt.
Dies ist in Fig. 3a durch ein fett gezeichnetes Kreissymbol
dargestellt, das auf dem Einheitskreis auf der imaginären
Achse I liegt.
Im nächsten Schritt des Verfahrens werden die Intervallgren
zen um einen festen Wert, hier π/4, auf [π/4, 5π/4] und
[5π/4, 9π/4] verschoben, d. h. das zweite Bit der kurzfristi
gen Rückkopplungsinformation, das an die Basisstation BS ü
bertragen wird, gibt an, in welchem dieser zwei Intervalle
die Phase des Skalars liegt. Die Intervallgrenze 9π/4 liegt
außerhalb des Wertebereichs [0; 2π], dies ist jedoch im Fall
der Übertragung einer Phase ohne Bedeutung, da Phasenwerte
zwischen 2π und 5π/4 mit Werten zwischen 0 und π/4 gleichbe
deutend sind. Aus der Angabe, dass der Skalar im Intervall
[π/4, 5π/4] liegt, kann die Basisstation BS nun den wahren
Wert der Phase auf die Schnittmenge der durch die Rückkopp
lungsbits spezifizierten Intervalle [0, π] und [π/4, 5π/4],
nämlich das in Fig. 3b schraffiert dargestellte Intervall
[π/4, π], einschränken und verwendet wiederum zur Strahlfor
mung eine mittig in diesem Intervall liegende Phase von 5π/8,
dargestellt durch ein Kreissymbol in Fig. 3b.
Bei der Übertragung des dritten Bits der kurzfristigen Rück
kopplungsinformation sind die Intervallgrenzen abermals um
p/4 verschoben. So kann die Basisstation BS in Fig. 3c den
möglichen Wertebereich der Phase auf das schraffiert darge
stellte Intervall [π/2, π] beschränken. Eine erneute Ver
schiebung der Intervallgrenzen um π/4 liefert eine Beschrän
kung des möglichen Werts der Phase auf das Intervall 3π/4, π
wie in Fig. 3d gezeigt.
Eine abermalige Verschiebung der Intervallgrenzen um π/4 lie
fert wieder die in Fig. 3a zugrundegelegten Intervallgrenzen,
d. h. nach der Übertragung von 4 Bits wiederholt sich das Ver
fahren. Die maximale Auflösung, mit der die Phase übertragen
werden kann, beträgt bei diesem Beispiel π/4.
Wenn man einen zulässigen Wertebereich für die Phase von
[0; 2π] zugrundelegt, so erkennt man, dass bei diesem Beispiel
τ0 = {[0; π], [π; 2π]} die fundamentale Intervallteilung ist,
aus der alle anderen Intervallteilungen τm jeweils durch Ver
schiebung um +π/4, ggf. unter Rückverschiebung um 2π, ableit
bar sind:
τm = {[(mπ/4) mod 2π; (π + mπ/4) mod 2π],
(π + mπ/4) mod 2π; (2π + mπ/4) mod 2π]},
wobei [(x) mod 2π; (π + x) mod 2π] ∼ [0; (π + x) mod 2π] ∪
[(x) mod 2π; 2π], wenn (x) mod 2π < (π + x) mod 2π.
Es liegt auf der Hand, dass die Zahl der Verschiebungen der
Intervallgrenzen, die möglich sind, bevor sich das Verfahren
wiederholt, beliebig vergrößert werden kann, wenn ein geeig
neter Wert für die Verschiebung gewählt wird. Im Kontext der
UMTS-Norm stehen in jedem Rahmen des Uplink-Signals 15 Bits
in 15 Zeitschlitzen für die Übertragung von Rückkopplungsin
formation zur Verfügung. Zweckmäßigerweise wird daher die
Verschiebung der Intervallgrenzen so gewählt, dass das Verfahren
sich spätestens nach 15 Iterationen wiederholt. D. h.
es wird eine Verschiebung um mπ/15 gewählt, wobei m = 1, 2. . .,
14. Geeignete Werte der Verschiebung sind z. B. Werte der Ver
schiebung nahe der halben Intervallbreite, d. h. nahe π/2 wie
etwa 6π/15 oder 7π/15, da sie bereits bei Übertragung des
zweiten Bits nahezu eine Halbierung des möglichen Wertebe
reichs der Phase liefern und somit insbesondere für die ers
ten zwei Iterationen ein schnelles Konvergenzverhalten lie
fern. Selbstverständlich kann die Verschiebung bei allen Ver
fahren auch im Gegenuhrzeigersinn vorgenommen werden, dabei
werden äquivalente Ergebnisse erreicht. Beispielsweise ist
eine Verschiebung um 6π/15 bzw. 7π/15 ist somit äquivalent zu
einer Verschiebung um 9π/15 oder 8π/15. Dies gilt entspre
chend auch für andere Verschiebungen, auch wenn darauf nicht
explizit an allen Stellen dieser Erfindung eingegangen wird.
Selbstverständlich sind auch Verschiebungen der Intervalle um
Winkel von mehr als π möglich. Die daraus resultierenden In
tervallteilungen sind jedoch die gleichen, die auch durch
Verschiebungen von weniger als π erhalten werden können, wes
wegen dieser Fall hier nicht eigens behandelt wird.
Denkbar ist auch, Verschiebungswerte von mπ/14 oder mπ/13 zu
wählen, wobei m = 1, 2. . ., 13 bzw. 12 sein kann. In einem sol
chen Fall wiederholen sich die Intervallteilungen zyklisch
nach jeweils maximal 14 bzw. 13 Iterationen. Anstatt jedoch
eine Intervallteilung in einem UMTS-Rahmen zweimal zu verwen
den, können 1 bzw. 2 Zeitschlitze eines solchen Rahmens der
Übertragung von anderen Informationen, insbesondere langfris
tiger Rückkopplungsinformation an die Basisstation vorbehal
ten werden, insbesondere von Information, die zur Aktualisie
rung der Komponenten von Basisvektoren dienen, die von der
Teilnehmerstation MSk fortlaufend gemessen werden und an die
Basisstation BS übertragen werden müssen, um dort zur Erzeu
gung der Gewichtungsvektoren durch Linearkombination herange
zogen werden zu können.
Die Fig. 4a bis 4d beziehen sich auf das gleiche Verfahren,
das bereits mit Bezug auf Fig. 3a bis 3d erläutert wurde, mit
dem Unterschied, dass in Fig. 4a bis d angenommen wird, dass
sich die Empfangssituation der Teilnehmerstation MSk verän
dert, was sich in einer Bewegung des in den Figuren wiederum
als Kreuzchen symbolisierten Skalars wiederspiegelt.
Fig. 4a ist mit 3a identisch. In Fig. 4b hat sich der Skalar
von seiner Ausgangsposition auf die imaginäre Achse zubewegt,
hat aber den zweiten Quadranten noch nicht verlassen. Das
zweite Bit der kurzfristigen Rückkopplungsinformation hat da
her den gleichen Wert wie im Falle von Fig. 3b, und die von
der Basisstation angenommene Phase ist die gleiche.
In Fig. 4c hat der Skalar den ersten Quadranten erreicht, und
durch das dritte Rückkopplungsbit wird der Basisstation BS
mitgeteilt, dass die Phase im Intervall [-π/2, π/2] liegen
muss. Diese Information steht nicht in Widerspruch mit den
zuvor empfangenen Rückkopplungsbits; die Basisstation BS
nimmt eine Phase des komplexwertigen Skalars von 3π/8 an.
In Fig. 4d ist der Skalar abrupt zur Ausgangsposition der
Fig. 4a zurückgekehrt. Die durch das vierte Rückkopplungsbit
an die Basisstation übertragene Information, dass die Phase
des Skalars im Intervall [3π/4, 7π/4] liegen muss, steht im
Widerspruch zur bisher empfangenen Information. Die Basissta
tion nimmt daher an, dass der Skalar sich verlagert hat und
verwendet als Schätzwert für dessen Phase wiederum die Mitte
des Intervalls, in dem er liegen muss, also hier den Wert
5π/4. Nachfolgend übertragene Rückkopplungsbits dienen in der
gleichen Weise wie ausgehend von Fig. 4a oben beschrieben der
Einschränkung des möglichen Wertebereichs der Phase.
Eine bevorzugte Weiterentwicklung dieses Verfahrens wird an
hand der Fig. 4d' bis f' erläutert. In Fig. 4d' hat sich der
Skalar weiter in Richtung der positiven reellen Achse R be
wegt und dabei das von der Basisstation BS angenommene Pha
senintervall [π/4; π/2] verlassen. Da das bei dieser Iterati
on an die Basisstation BS übertragene Rückkopplungsbit ledig
lich die Lage der Phase im Intervall [-π/4; 3π/4] oder [3π/4;
7π/4] spezifiziert, erfährt die Basisstation BS von dieser
Verlagerung nichts und nimmt weiterhin an, dass die Phase im
Bereich von π/4 bis π/2 liegen muss.
Für die Übertragung des nächsten Rückkopplungsbits (Fig. 4e')
wird wie bei Fig. 4a die fundamentale Intervallteilung [0;
π], [π; 2π] zugrundegelegt. Auch hier geht die Basisstation
weiterhin davon aus, dass die Phase im Bereich zwischen π/4
und π/2 liegen muss.
Bei der in Figur f' dargestellten nächsten Iteration werden
die Intervalle [π/4; 5π/4], [5π/4; 9π/4] zugrundegelegt. Das
an die Basisstation BS übertragene Rückkopplungsbit gibt die
Zugehörigkeit der Phase zum Intervall [5π/4; 9π/4] an. Dies
ist ein Widerspruch zum bisher von der Basisstation BS ange
nommenen Wert.
Die Basisstation BS beginnt nun, retrospektiv die zuvor über
tragenen Rückkopplungsbits erneut auf die von ihnen übertra
gene Information zu untersuchen. Aus dem Rückkopplungsbit der
Iteration von Fig. 4e' entnimmt sie, dass die Phase zwischen
0 und π gelegen haben muss. Unterstellend, dass diese Infor
mation weiterhin zutrifft, kann die Basisstation BS daraufhin
den möglichen Wertebereich der Phase zum Zeitpunkt von Fig.
4f' auf den schraffiert dargestellten Bereich von 0 bis π/4
einschränken.
Damit ist bereits die maximal mögliche Auflösung des Phasen
winkels erreicht, die mit dem hier betrachteten Beispiel mög
lich ist. Die retrospektive Untersuchung der zurückliegenden
Rückkopplungsbits kann daher an dieser Stelle abgebrochen
werden. Wenn die höchstmögliche Auflösung noch nicht erreicht
wäre, würde die Basisstation auch das nächst ältere Rückkopp
lungsbit auf die darin enthaltene Winkelinformation untersu
chen und diese zur Beschränkung des aktuell als möglich ange
nommenen Winkelintervalls heranziehen. Diese retrospektive
Untersuchung wird so lange fortgesetzt, bis entweder die
bestmögliche Auflösung erreicht ist oder die Phaseninformati
on eines Rückkopplungsbits einen Widerspruch zum zuletzt ü
bertragenen Rückkopplungsbit ergibt. In diesem Fall wird das
ältere Rückkopplungsbit als der aktuellen Situation nicht
mehr entsprechend verworfen, und auch aus zeitlich weiter zu
rückliegenden Rückkopplungsbits kann in einem solchen Fall
keine zusätzliche Phaseninformation mehr zu gewinnen sein.
Die Fig. 5a bis d zeigen die Anwendung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens auf die Übertragung auch des Betrages des Ska
lars. Dabei wird bei diesem Beispiel der Einfachheit halber
angenommen, dass die möglichen Beträge des Skalars auf das
Intervall [0, 1] beschränkt sind; die Verallgemeinerung auf
beliebige andere Wertebereiche ist trivial.
Ein erstes kurzfristiges Rückkopplungsbit zeigt der Basissta
tion an, ob der Betrag im Intervall [0; 0,5] oder [0,5; 1]
liegt. Der Wert des übertragenen Rückkopplungsbit signali
siert der Basisstation einen Betrag zwischen 0,5 und 1 darge
stellt als schraffierter Ring in Fig. 5a. Wiederum verwendet
die Basisstation BS als Schätzwert des Betrages die Mitte des
möglichen Wertebereichs, also hier den Wert 0,75, dargestellt
durch das Kreissymbol.
Für die in Fig. 5b gezeigte Iteration werden die Intervalle
jeweils um die Hälfte ihrer Breite, also um 0,25 verschoben.
Es ergeben sich Intervalle [0,25; 0,75] und [0,75; 1,25]. Das
zweite Intervall liegt zum Teil außerhalb des zulässigen Wer
tebereichs des Skalars. Dieser Teil wird, genauso wie dies
stillschweigend auch bei dem Verfahren von Fig. 3 bzw. 4 ge
schehen ist, auf den von der neuen Intervallteilung unabge
deckt gebliebenen Wertebereich, nämlich von 0 bis 0,25, abge
bildet. D. h., das zweite übertragene Rückkopplungsbit gibt
an, ob der Betrag im Bereich [0,25; 0,75] oder in einem der
Intervalle [0; 0,25], [0,75; 1] liegt. Dadurch reduziert sich
hier der mögliche Wertebereich des Betrags auf das Intervall
[0,5; 0,75], die Basisstation BS nimmt daraufhin als Wert des
Betrages 0,625 an.
Wenn zusätzlich zur Information über den Betrag des Projekti
onskoeffizienten auch Information über dessen Phase im Zeit
multiplex an die Basisstation rückgekoppelt wird, so kann die
Basisstation den Koeffizienten z. B. als (0,625; 5π/8) in Po
larkoordinaten abschätzen, wie in Fig. 5b durch das Kreissym
bol angedeutet.
Beim Übergang von Fig. 5b nach 5c hat der Betrag des Koeffi
zienten zugenommen und ist größer als 0,75. Es wird erneut
ein Betrags-Rückkopplungsbit an die Basisstation übertragen,
das wie im Fall von Fig. 5a angibt, ob der Betrag im Inter
vall [0; 0,5] oder [0,5; 1] liegt. Der Wert des übertragenen
Bits zeigt der Basisstation eine Lage im Intervall [0,5; 1]
an, was zu den bisher übertragenen Betragsdaten nicht im Wi
derspruch steht. Die Basisstation BS nimmt daher weiter an,
dass der korrekte Betrag zwischen 0,5 und 0,75 liegt und verwendet
für die Strahlformung weiterhin einen Betrag von
0,625.
In Fig. 5d ist der Betrag des Koeffizienten weiterhin größer
als 0,75. Übertragen wird, wie im Falle von Fig. 5b, eine An
gabe, ob der Betrag in einem der Intervalle [0; 0,25] und
[0,75; 1] oder in [0,25; 0,75] enthalten ist. Der Wert des ü
bertragen Rückkopplungsbit zeigt der Basisstation, dass ers
teres der Fall sein muss. Diese Information steht im Wider
spruch zu den Informationen der bisher empfangenen Betrags-
Rückkopplungsbits. Es gibt nun zwei disjunkte Intervalle, in
denen der tatsächliche Betrag des Koeffizienten liegen kann.
Die Basisstation BS wählt von diesen zwei Intervallen dasje
nige, das dem bisher möglichen Wertebereich [0,5; 0,75] näher
liegt, also das Intervall [0,75; 1], und nimmt als Betrag des
Koeffizienten den Wert 0,875 an.
Selbstverständlich ist das oben beschriebene Verfahren nicht
nur auf die Übertragung von Parametern in Polardarstellung
anwendbar, sondern auch auf cartesische Darstellung. Ein ers
tes Beispiel hierfür ist in Fig. 6a bis d gezeigt. Über
tragen werden soll eine komplexe Größe, deren Real- und Ima
ginärteile jeweils Werte zwischen -1 und +1 annehmen können.
In der in Fig. 6a dargestellten ersten Phase wird eine Inter
vallteilung für [-1; 0], [0; 1] für den Imaginärteil zugrun
degelegt, d. h. die Teilnehmerstation MSk bestimmt in der ers
ten Phase des Verfahrens das Vorzeichen des Imaginärteils des
Koeffizienten. Das Vorzeichen ist hier positiv, entsprechend
dem in Fig. 6a schraffiert dargestellten Bereich. Die Basis
station verwendet folglich als Wert des Koeffizienten zu
nächst (0; 0,5), dargestellt als Kreis in Fig. 6a.
Mit einem zweiten Rückkopplungsbit wird das Vorzeichen des
Realteils des Koeffizienten übertragen, dieses ist hier nega
tiv, so dass als möglicher Wertebereich des Koeffizienten lediglich
der zweite Quadrant, in Fig. 6b schraffiert darge
stellt, übrig bleibt. Die Basisstation nimmt nun einen Wert
des Koeffizienten von z. B. (-0,5; 0,5) an.
Für die Übertragung des dritten bzw. vierten Rückkopplungs
bits (Fig. 6c, d) werden die Intervallgrenzen um die Hälfte
ihrer Breite verschoben auf [-0,5; 0,5], [0,5; 1,5] und der
Teil des Intervalls [0,5; 1,5], der den zulässigen Wertebe
reich verläßt, wird zyklisch auf [-1; 0,05] abgebildet. D. h.,
das dritte Rückkopplungsbit (Fig. 6c) spezifiziert, ob der
Imaginärteil des Koeffizienten zwischen -0,5 und 0,5 einer
seits oder zwischen -1 und -0,5 oder 0,5 und 1 andererseits
liegt. Im hier betrachteten Beispielfall schränkt die Über
tragung des dritten Rückkopplungsbits an die Basisstation für
diese den möglichen Wertebereich des Koeffizienten auf [-1;
0] für den Realteil und [0; 0,5] für den Imaginärteil ein. In
entsprechender Weise ergibt sich durch Übertragung des vier
ten Rückkopplungsbits (Fig. 6d) eine Beschränkung auf [-0,5;
0] bzw. [0; 0,5]. Der von der Basisstation verwendete Koeffi
zient ist nun (-0,25; 0,25).
Bei den bisherigen Beispielen wurde jedesmal nur der Fall be
trachtet, dass der mögliche Wertebereich eines Parameters,
sei es Real- oder Imaginärteil oder Betrag bzw. Phase, in
zwei Teilintervalle zerlegt wurde und ein einziges Bit als
Information über die Zugehörigkeit des wahren Werts zu einem
dieser Teilintervalle an die Basisstation übertragen wurde.
Selbstverständlich kann der mögliche Wertebereich eines Para
meters auch in eine größere Zahl von Teilintervallen, vor
zugsweise eine Zweierpotenz, zerlegt werden. Die Fig. 7a
bis c zeigen dies am Beispiel des Imaginärteils eines Koeffi
zienten. Der mögliche Wertebereich des Imaginärteils reiche
von -1 bis 1. Die Teilnehmerstation MSk unterteilt diesen
Wertebereich in die vier Teilintervalle [-1; -0,5], [-0,5;
0], [0; 0,5], [0,5; 1]. Um die Zugehörigkeit des gemessenen
Werts des Koeffizienten zu einem dieser Teilintervalle, hier
dem Intervall [0; 0,5] an die Basisstation BS zu übertragen,
sind zwei Bits erforderlich, ein höherwertiges oder Vorzei
chenbit und ein niedrigerwertiges oder Betragsbit. Das höher
wertige Bit wird zuerst übertragen. (Die umgekehrte Reihen
folge ist zwar auch möglich, aber weniger zweckmäßig.) Nach
Empfang dieses Bits "weiss" die Basisstation, dass der Imagi
närteil zwischen 0 und 1 liegen muss und verwendet den
Schätzwert 0,5, wie durch das Kreissymbol in Fig. 7a ange
zeigt. Nach Übertragung des niedrigerwertigen Bits "weiss"
sie, dass der mögliche Wertebereich von 0 bis 0,5 reicht, und
sie verwendet als Schätzwert den Wert 0,25 (Fig. 7b).
Anschließend werden die Intervallgrenzen um die Hälfte der
Intervallbreite verschoben, d. h. die Teilnehmerstation MSk
ermittelt an einem neuen Messwert des Imaginärteils, ob des
sen Imaginärteil in einem der Intervalle [-0,75; -0,25], [-
0,25; -0,25], [0,25; 0,75] oder [0,75; 1] und [-1; -0,75]
liegt. Zwei Rückkopplungsbit werden benötigt, um das Ergebnis
dieser Ermittlung an die Basisstation zu übertragen. Diese
kann daraufhin, wie in Fig. 7c gezeigt, den möglichen Werte
bereich des Imaginärteils auf das Intervall [0,25; 0,5] be
grenzen, dementsprechend wird als Imaginärteil für die
Strahlformung der in der Mitte dieses Intervalls liegende
Wert 0,375 verwendet. D. h., obwohl der Imaginärteil von der
Teilnehmerstation zweimal mit 2-Bit-Auflösung gemessen worden
ist, kann die Basisstation BS bei der Strahlformung aufgrund
der Verschiebung der Intervallgrenzen mit 3-Bit-Auflösung ar
beiten.
Oben wurde der Fall betrachtet, dass jeweils von einer Mes
sung des Koeffizienten und dessen Übertragung an die Basis
station zur nächsten die Intervallgrenzen jeweils um die
Hälfte der Breite der Intervalle verschoben werden. Selbst
verständlich könnte auch eine Verschiebung um einen beliebigen
Bruchteil der Intervallbreite, vorzugsweise aber um das
1/n-fache oder allgemein das m/n-fache vorgesehen werden, wo
bei m und n ganze Zahlen sind. Wenn m und n teilerfremd sind,
wird ein Satz von Intervallgrenzen erst nach n Verschiebungen
wiederverwendet.
Anstatt von einer Messung und Übertragung zur nächsten die
Intervallgrenzen zu verschieben, ist es auch möglich, den
Maßstab bzw. die Zahl der Intervalle zu variieren. Wenn z. B.
der Wertebereich eines Parameters wie beim Beispiel der
Fig. 7a bis c von -1 bis +1 reicht, so kann bei einer ersten
Messung eine Unterteilung in vier Intervalle, jeweils mit
Grenzen bei -0,5; 0; +0,5 und bei einer zweiten Messung eine
Unterteilung in vier Intervalle, mit Grenzen jeweils bei -
1/3; 0; +1/3, angewendet werden. Möglich ist auch, eine Unter
teilung in vier Intervalle, mit Grenzen jeweils bei -1/3; 0;
+1/3 mit einer Unterteilung in drei Intervalle, mit Grenzen
jeweils bei -2/3 bzw. +2/3, abzuwechseln.
Bei der Übertragung von Parametern, die sich aus einer Mehr
zahl von Zahlenwerten zusammensetzen, wie etwa von komplexen
Größen oder Vektoren, ist es auch möglich, von einer Messung
und Übertragung des Parameters zur nächsten das zugrundege
legte Koordinatensystem um einen festen Winkel zu rotieren.
Dies sollen die Fig. 8a, 8b veranschaulichen.
Fig. 8a ist identisch mit Fig. 7b, und der dort als Kreissym
bol dargestellte, von der Basisstation verwendete Wert des
Gewichtungsparameters ist zustande gekommen, wie oben mit Be
zug auf Fig. 7a und b beschrieben. Für eine zweite Messung
des Parameters wird das zugrundegelegte Koordinatensystem um
einen im Prinzip willkürlich wählbaren Winkel, hier ca. 60°
im Gegenuhrzeigersinn, gedreht, und die Messung und Übertra
gung wird unter Zugrundelegung des gedrehten Koordinatensys
tems vorgenommen. In diesem in Fig. 8b mit durchgezogenen Linien
dargestellten Koordinatensystem wird ein Imaginärteil
des Parameters von zwischen 0,5 und 1 von der Teilnehmersta
tion gemessen und an die Basisstation übertragen. Der als
Schnittmenge der beiden Messungen noch mögliche Wertebereich
des Parameters, in Fig. 8b schraffiert dargestellt, ist deut
lich verkleinert.
Entsprechende Rotationen des Koordinatensystems, auch in un
terschiedlichen Raumrichtungen, können für die Übertragung
von Vektoren mit mehr als zwei Komponenten eingesetzt werden.
Mit einer Rotation des Koordinatensystems äquivalent ist
selbstverständlich die Möglichkeit, den zu übertragenden Vek
tor in einem stationären Koordinatensystem um von Mal zu Mal
unterschiedliche Winkel zu rotieren, dann die Koeffizienten
des rotierten Vektors zu übertragen und die Rotation an der
Basisstation rückgängig zu machen.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Beispiel einer Folge von Intervall
teilungen τ0, τ1, τ2. Hier ist das Problem der Ausgestaltung
von Fig. 5d vermieden, dass im Fall, dass der Parameterwert in
einem aus zwei disjunkten Teilintervallen bestehenden Inter
vall liegt, die Basisstation den Parameter nur unter Zugrun
delegung zusätzlicher Annahmen abschätzen kann. Die einzelnen
Intervallteilungen sind hier jeweils um D/n mit n = 3 verscho
ben, allein die Intervallgrenzen am Rande des Wertebereichs
bleiben beim Übergang von τ0 zu τ1 bzw. zu τ2 unverändert. Die
Intervalle am Rande des Wertebereichs haben somit zwar eine
variable Größe, sind aber stets zusammenhängend.
Fig. 10 zeigt eine Weiterentwicklung der in Fig. 3 bis 5 zu
grundegelegten Intervallteilung. Hier wird jeweils jede zwei
te Intervallteilung τ1, τ3 aus der vorhergehenden τ0, τ2 durch
Verschiebung um D/2 abgeleitet, so dass zwei nacheinander ü
bertragene Rückkopplungsbits dieser von zwei Intervallteilun
gen τ0, τ1 bzw. τ2, τ3 es erlauben, einen durch die vorhergehende
Intervallteilung τ0, τ2 spezifizierten Wertebereich des
zu übertragenden Parameters anhand des nächsten Rückkopp
lungsbits zu halbieren. Eine anschließende Intervallteilung
τ2 bzw. τ4 ist um einen weitgehend beliebig wählbaren Wert,
hier D/6, verschoben, so dass eine Vielzahl unterschiedlicher
Intervallteilungen erzeugt werden kann.
Claims (15)
1. Verfahren zum Übermitteln von Rückkopplungsinformation
zum Steuern der Strahlformung eines von einer Basisstati
on an eine Teilnehmerstation eines Funk-
Kommunikationssystems ausgestrahlten Nachrichtensignals,
bei dem die Teilnehmerstation Werte eines Strahlformungs
parameters ermittelt und als Rückkopplungsinformation an
die Basisstation überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass
nacheinander ermittelte Werte des Strahlformungsparame
ters unter Zugrundelegung einer Mehrzahl von jeweils un
terschiedlichen Intervallteilungen des Wertebereichs des
Parameters quantisiert werden und die erhaltenen Quanti
sierungswerte an die Basisstation übertragen werden.
2. Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines von einer
Basisstation an eine Teilnehmerstation eines Funk-
Kommunikationssystems ausgestrahlten Nachrichtensignals
anhand von von der Teilnehmerstation, insbesondere nach
dem Verfahren nach Anspruch 1, übermittelter Rückkopp
lungsinformation, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis
station, sofern nacheinander Quantisierungswerte des Pa
rameters übertragen werden, die nicht-disjunkten Inter
vallen entsprechen, einen Parameterwert aus der Schnitt
menge dieser nicht-disjunkten Intervalle für die Strahl
formung einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Basisstation bei der Bildung der Schnittmenge alle
nacheinander übertragenen Quantisierungswerte berücksich
tigt, die die Bildung einer nichtleeren Schnittmenge zu
lassen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass wenn ein aktueller Quantisierungswert an die Basis
station übertragen wird, der ein mit der anhand des vor
hergehenden Quantisierungswerts gebildeten Schnittmenge
disjunktes Intervall spezifiziert, dieses Intervall als
neue Schnittmenge angenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass wenn ein aktueller Quantisierungswert an die Basis
station übertragen wird, der ein mit der anhand des vor
hergehenden Quantisierungswerts gebildeten Schnittmenge
disjunktes Intervall spezifiziert, das vom aktuellen
Quantisierungswert spezifizierte Intervall mit wenigstens
dem vom jüngsten vorhergehenden Quantisierungswert spezi
fizierten Intervall geschnitten wird und das Ergebnis,
wenn es nicht leer ist, als neue Schnittmenge angenommen
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Erzeugung der neuen Schnittmenge das vom aktuellen
Quantisierungswert spezifizierte Intervall mit allen von
in ununterbrochener Folge vorhergehenden Quantisierungs
werten spezifizierten Intervallen geschnitten wird, die
eine nichtleere Schnittmenge mit dem vom aktuellen Quan
tisierungswert spezifizierten Intervall haben.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass der Strahlformungsparameter
ein von der Basisstation zum Senden an die Teilnehmersta
tion zu verwendender Gewichtungsvektor ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Werte des Strahlformungsparameters Werte eines durch
Projektion des Gewichtungsvektors auf wenigstens einen
Basisvektor berechneten Skalars, insbesondere dessen Amp
lituden- und/oder Phasenwerte sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass die Zahl der Intervallteilun
gen n ist, dass alle Intervalle einer Intervallteilung
eine gleiche Größe D haben, und dass die Intervallgrenzen
einer aktuell verwendeten Intervallteilung aus denen der
zuvor verwendeten Intervallteilung durch zyklisches Ver
schieben um den Betrag mD/n ableitbar sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass m
und n teilerfremd sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, dass D/4 ≦ mD/n ≦ 3D/4 ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass das Funk-Kommunikationssystem
ein UMTS-System ist, und dass n den Wert 15 hat.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Funk-Kommunikationssystem ein
UMTS-System ist, dass n den Wert (15-a) hat, und dass das
Verfahren eingesetzt wird, um in jedem Rahmen des UMTS-
Signals (15-a) Bit einer kurzfristigen Rückkopplungsin
formation zu übertragen, und dass in jedem Rahmen ferner
a Bit zur Aktualisierung wenigstens eines von der Basis
station verwendeten Basisvektors dienende Information ü
bertragen werden.
14. Teilnehmerstation für ein Funk-Kommunikationssystem, die
eingerichtet ist, Werte eines Strahlformungsparameters zu
ermitteln und an die Basisstation zu überträgen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Teilnehmerstation ferner einge
richtet ist, die ermittelten Werte des Strahlformungspa
rameters unter Zugrundelegung einer Mehrzahl von jeweils
unterschiedlichen Intervallteilungen des Wertebereichs
des Parameters zu quantisieren und die erhaltenen Quan
tisierungswerte an die Basisstation zu übertragen.
15. Basisstation für ein Funk-Kommunikationssystem, das ein
gerichtet ist, Werte eines für die Strahlformung eines an
eine Teilnehmerstation auszustrahlenden Nachrichtensignals
zu verwendenden Gewichtungsvektors von der Teilneh
merstation zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die
Basisstation ferner eingerichtet ist, sofern nacheinander
Quantisierungswerte des Parameters übertragen werden, die
nicht-disjunkten Intervallen des Wertebereichs des Quan
tisierungspaameters entsprechen, einen Parameterwert aus
der Schnittmenge dieser nicht-disjunkten Intervalle für
die Strahlformung einzusetzen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001102362 DE10102362A1 (de) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines Nachrichtensig-nals in einem Funk-Kommunikationssystem, Teilnehmerstation und Basisstation dafür |
PCT/DE2002/000153 WO2002058274A1 (de) | 2001-01-19 | 2002-01-18 | Verfahren zum steuern der strahlformung eines nachrichtensignals in einem funk-kommunikationssystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001102362 DE10102362A1 (de) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines Nachrichtensig-nals in einem Funk-Kommunikationssystem, Teilnehmerstation und Basisstation dafür |
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DE2001102362 Withdrawn DE10102362A1 (de) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Verfahren zum Steuern der Strahlformung eines Nachrichtensig-nals in einem Funk-Kommunikationssystem, Teilnehmerstation und Basisstation dafür |
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WO (1) | WO2002058274A1 (de) |
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