DE102011004259A1

DE102011004259A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Antennendiversitätsempfang

Info

Publication number: DE102011004259A1
Application number: DE102011004259A
Authority: DE
Inventors: Bernd 85579 Adler; Clemens 81671 Buchacher; Christian 82110 Drewes; Elmar 82024 Wagner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: US9020074B2; DE102011004259B4; CN102163999B; CN102163999A; US20110200144A1

Abstract

Eine Vorrichtung liefert ein Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors. Die Vorrichtung umfasst einen Kombinierer, der dazu konfiguriert ist, ein erstes empfangenes Signal, das einer ersten Empfangsantenne entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals, das einer zweiten Empfangsantenne entspricht, zeitlich zu verzögern und das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal zu addieren, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals an einem Ausgang des Kombinierers als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten.

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Ausnutzen von Empfangsantennendiversität unter Verwendung von Einzelantennendigitalbasisbandverarbeitungskonzepten.
Mehrantennensysteme für Mobilkommunikationen werden in letzter Zeit intensiv diskutiert. Im Fall eines einzigen Eingangs und mehrerer Ausgänge (SIMO – single input multiple Output) werden eine Sendeantenne an der Basisstation und mehrere Empfangsantennen an der Mobilstation angewendet. Letzteres ist insbesondere für Mobiltelefone von Interesse, die hohe Datenraten bei einer Abwärtsverbindung, d. h. einer von der Basis zur Mobilstation verlaufenden Richtung, verwenden. Üblicherweise verwendete Mehrantennenempfängerarchitekturen benötigen getrennte Empfangsketten von jeder Empfangsantenne zu digitalem Basisband, einschließlich eines HF-Pfades (HF = Hochfrequenz) und eines Digitalbasisband-Verarbeitungspfades für jede Empfangsantenne, was bezüglich der eingenommenen Chipfläche und des Leistungsverbrauchs nicht optimal ist.
Somit besteht ein Bedarf an verbesserten SIMO- oder Antennendiversitätsempfängerkonzepten, die eine verringerte Chipfläche und einen verringerten Leistungsverbrauch ermöglichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Vorrichtungen, ein Verfahren sowie ein computerlesbares Medium mit verbesserten Charakteristika zu liefern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liefern eine Vorrichtung zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors. Die Vorrichtung umfasst einen Kombinierer, der dazu konfiguriert ist, ein erstes empfangenes Signal, das einer ersten Empfangsantenne entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals, das einer zweiten Empfangsantenne entspricht, zeitlich zu verzögern. Der Kombinierer ist ferner dazu konfiguriert, das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal zu addieren, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals an einem Ausgang des Kombinierers als das Basisbandsignal zum Ausnutzen der Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1a schematisch ein SIMO-Kanal-Modell;
1b ein Blockdiagramm eines 1 × 2-SIMO-Kanal-Modells;
2a ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2b ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3a eine Kombination zweier Kanal-Leistungsverzögerungsprofilen zu einem kombinierten Leistungsverzögerungsprofil gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3b eine Kombination zweier Leistungsverzögerungsprofilen zu einem kombinierten Leistungsverzögerungsprofil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5a ein wieder anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität;
5b ein zusätzliches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität;
6a schematisch eine zeitlich abwechselnde Auswahl von Abtastwerten eines ersten empfangenen Signals und von Abtastwerten eines zweiten empfangenen Signals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6b schematisch eine zeitlich abwechselnde Auswahl von Abtastwerten eines ersten empfangenen Signals und von Abtastwerten eines zweiten empfangenen Signals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 schematisch ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8a eine Vorrichtung zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität, die einen ersten und einen zweiten Kombinierer zusammen mit einem Selektor zum Auswählen zwischen den zwei Kombinierern umfasst, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
8b ein ausführlicheres Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß 8a.
Die folgende Beschreibung legt spezifische Einzelheiten wie z. B. bestimmte Ausführungsbeispiele, Prozeduren, Techniken usw. zu Veranschaulichungs- und nicht zu Einschränkungszwecken dar. Fachleuten wird jedoch einleuchten, dass abgesehen von diesen spezifischen Einzelheiten andere Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Obwohl die folgende Beschreibung durch Verwendung einiger nicht-einschränkender beispielhafter Anwendungen unterstützt wird, kann die Technologie beispielsweise auf viele Arten von Kommunikationssystemen angewendet werden. In manchen Fällen sind ausführliche Beschreibungen hinreichend bekannter Verfahren, Schnittstellen, Schaltungen und Bauelemente weggelassen, um die Beschreibung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu verschleiern. Außerdem sind in manchen der Figuren einzelne Blöcke gezeigt. Fachleuten wird einleuchten, dass die Funktionen dieser Blöcke unter Verwendung einzelner Hardwareschaltungen, unter Verwendung von Softwareprogrammen und Daten, in Verbindung mit einem auf geeignete Weise programmierten digitalen Mikroprozessor oder Mehrzweckcomputer, unter Verwendung einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC – appplication specific integrated circuitry) und/oder unter Verwendung eines oder mehrerer digitaler Signalprozessoren (DSPs – digital signal processors) implementiert werden können.
Während der folgenden Spezifikation werden kleingeschriebene fettgedruckte Variablen (a, b, c, ...) verwendet, um Vektoren zu bezeichnen, und großgeschriebene fettgedruckte Variablen (A, B, C, ...) werden verwendet, um Matrizen zu bezeichnen.
Um bei einem Mobilkommunikationssystem eine bessere Leistungsfähigkeit zu erzielen, ist Antennendiversität ein hinreichend bekanntes Verfahren zum Verbessern der Verbindungsleistungsfähigkeit. 1a zeigt schematisch ein 1 × N-SIMO-Kanal-Modell, bei dem ein Sendesignal s(t) anhand einer Sendeantenne 10 über eine Mehrzahl von mobilen Fadingkanälen h₁(t), h₂(t), ..., h_N(t) an eine Mehrzahl von Empfangsantennen 12-1, 12-2, 12-N gesendet wird. Wenn man von ausreichenden gegenseitigen Abständen oder unterschiedlichen Polarisationen zwischen den N Empfangsantennen an dem Empfänger ausgeht, kann man annehmen, dass die entsprechenden N Fadingkanäle statistisch unabhängig voneinander schwächer und stärker werden bzw. faden.
Wenn als nicht-einschränkendes Beispiel von N = 2 Empfangs- bzw. RX-Antennen an einem Empfänger, z. B. einer Mobilstation (MS), ausgegangen wird, können die zwei entsprechenden empfangenen Signale r₁(t) und r₂(t) gemäß r₁(t) = h₁(t)s(t) + n₁(t), (1) r₂(t) = h₂(t)s(t) + n₂(t), (2) in äquivalenter komplexer Basisbandschreibweise geschrieben werden, wobei h₁(t) den komplexwertigen Kanalkoeffizienten des ersten Fadingkanals von der Sendeantenne 10 zu der ersten RX-Antenne 12-1 bezeichnet und wobei h₂(t) den komplexwertigen Kanalkoeffizienten des zweiten Fadingkanals von der Sendeantenne 10 zu der zweiten RX-Antenne 12-2 bezeichnet. Im Fall von nicht-dispersiven, d. h. im Frequenzverlauf flach fadenden Kanälen können h₁(t) und h₂(t) Rayleigh- oder Rice-verteilte Zufallsvariablen bezeichnen. n₁(t) und n₂(t) bezeichnen jeweils additives weißes Gaußsches Rauschen (AWGN – additive white Gaussian noise). Unter Verwendung von r(t) = (r₁(t), r₂(t))^T, h(t) = (h₁(t), h₂(t))^T und n(t) = n₁(t), n₂(t))^T können die Gleichungen (1) und (2) gemäß r(t) = h(t)s(t) + n(t) (3) in Vektorschreibweise umgeschrieben werden. In der gesamten folgenden Spezifikation wird der Übersichtlichkeit halber von N = 2 RX-Antennen an einem Empfangsendgerät ausgegangen. Selbstverständlich können Ausführungsbeispiele ohne weiteres auf mehr als zwei RX-Antennen erweitert werden.
Üblicherweise bedeutet Antennendiversität, dass mehrere Empfänger verwendet werden, was zu zusätzlichen Kosten führt. Bisher werden HF- und Basisbandteile eines Diversitätsempfängers für Antennendiversität üblicherweise entworfen, indem ein vollständiger Empfängerpfad (von der Antenne zu einem Innenempfängerausgang) zumindest ein zweites Mal kopiert wird. Dies führt natürlich zu zusätzlichen Kosten. An einem Ausgang beider Empfangspfade werden die Signale kombiniert, um eine verbesserte Leistungsfähigkeit zu erzielen. Dies umfasst potentielle Basisbandkombinationstechniken bei dem Innenempfänger wie z. B. eine gemeinsame Entzerrung einer Vielzahl empfangener Signale. Dies führt zu einem besseren Empfang, da man einen Antennengewinn (d. h. der Empfänger kann mehr Energie einfangen) und/oder einen Diversitätsgewinn erhält (in Abhängigkeit z. B. von dem Abstand oder der Polarisation der RX-Antennen. Es gibt auch andere Lösungen, die nicht zwei Empfänger benötigen, wie beispielsweise ein hartes Umschalten auf die RX-Antenne, die die besten Empfangsbedingungen aufweist. Dies wird üblicherweise als Selektionskombinieren bezeichnet. Jedoch entspricht die Leistungsfähigkeit eines Selektionskombinierens nicht der Leistungsfähigkeit von Lösungen einer vollständigen Diversität (Diversity), da lediglich die Empfangsleistung einer RX-Antenne verwendet wird, und die seitens der anderen Antenne(n) empfangene Energie verloren geht. Deshalb bestand bisher lediglich die Wahl, entweder vollständige Empfangsdiversität zu implementieren oder eine eine geringe Leistungsfähigkeit aufweisende Antennenauswahldiversität mit einem HF- und einem Basisband(BB)-Empfänger aufzuweisen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen ein Diversitätskonzept, das Antennendiversität unter Verwendung einer integrierten Diversitäts-HF-Schaltung (IC) mit mehreren RX-Pfaden zu implementiert. Jedoch weist ein Basisbandteil des Empfähngers lediglich einen einzigen Empfängerpfad auf, da die Basisband-IC nicht explizit für einen Antennendiversitätsbetrieb ausgelegt ist. Somit kann der Antennendiversitätsbetrieb erfolgen, ohne dass man einen zusätzlichen Diversitätssignalpfad in dem Basisband und in der HF-BB-Schnittstelle aufweist, und mit nur geringem zusätzlichem Steueraufwand.
Unter Bezugnahme auf 2a ist ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2a zeigt eine Vorrichtung 200 zum Liefern eines Basisbandsignals 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors 220. Die Vorrichtung 200 umfasst einen Kombinierer 230, der dazu konfiguriert ist, ein erstes empfangenes Signal r₁(t), das einer ersten Empfangsantenne 12-1 entspricht, bezüglich eines zweiten Empfangssignals r₂(t), das einer zweiten Empfangsantenne 12-2 entspricht, zeitlich zu verzögern. Der Kombinierer 230 ist ferner dazu konfiguriert, das verzögerte erste empfangene Signal r₁(t – Δτ) und das zweite empfangene Signal r₂(t) zu addieren, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals r_c(t) an einem Ausgang des ersten Kombinierers 230 als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen der Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Somit ist die Vorrichtung 200 gemäß Ausführungsbeispielen dazu konfiguriert, räumliche Diversität in Mehrpfaddiversität umzuwandeln. Beispielsweise erzeugt die Vorrichtung 200 oder der Kombinierer 230 im Fall einzelner flach fadender Kanäle h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) an ihrem bzw. seinem Ausgang einen künstlichen dispersiven oder frequenzselektiven Kanal mit einer Impulsantwort:
wobei δ(.) die Dirac-Funktion bezeichnet und Δτ_n die Verzögerung des n.ten empfangenen Signals r_n(t) bezeichnet.
Wie in 2a angegeben ist, kann der Kombinierer 230 dazu konfiguriert sein, das erste empfangene Signal zeitlich zu verzögern und das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal in dem analogen HF-Signalbereich zu kombinieren. Beide HF-Empfangszweige umfassen Filter- bzw. Verstärkerstufen 240-1, 240-2, die zum Bandpassfiltern und zur rauscharmen Verstärkung von HF-empfangenen Signalen r_1,HF(t) und r_2,HF(t) verwendet werden. In Flussrichtung nach der Filter- und Verstärkerstufe 240-1 wird das erste empfangene HF-Signal r_1,HF(t) durch eine Zeitverzögerungseinrichtung 250, z. B. eine Verzögerungsleitung, zeitlich um Δτ Sekunden verzögert. Das verzögerte erste HF-Signal r_1,HF(t – Δτ) und das zweite HF-Signal r_2,HF(t) werden anschließend durch eine Signaladdierungsstufe 232 zu einem kombinierten HF-Signal r_c,HF(t) 260 addiert oder kombiniert. Das kombinierte analoge HF-Signal r_c,HF(t) 260 wird anschließend durch einen Mischer und ein Tiefpassfilter 234 abwärts umgesetzt und tiefpassgefiltert. Das resultierende analoge Basisbandsignal r_c,BB(t) an dem Ausgang des Blocks 234 wird anschließend mittels eines ADC (analog-to-digital converter, Analog/Digital-Wandler) 236 von analog zu digital umgewandelt, um eine Digitalbasisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c,BB[kT] oder r_c,BB[k] an dem Ausgang des Kombinierers 230 als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten. Hier bezeichnet 1/T die Abtastfrequenz des ADC 236, die üblicherweise einer Sendesymbolrate entspricht.
Auf Grund des Verzögerns des ersten empfangenen Signals r_1,HF(t) um Δτ wird die RX-Antennendiversität künstlich in eine Mehrpfaddiversität umgewandelt. Das heißt, eine Mehrzahl nicht-dispersiver Kommunikationskanäle h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) wird künstlich in einen dispersiven Kommunikationskanal h_c(t) umgewandelt, oder eine Mehrzahl dispersiver Kommunikationskanäle h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) wird künstlich in einen noch dispersiveren Kommunikationskanal h_c(t) umgewandelt. Somit sehen die kombinierten Signale r_c,HF(t) 260 und/oder r_c,BB[k] 210 für den Digitalbasisbandprozessor 220 wie ein Signal aus, das über einen frequenzselektiven mobilen Fadingkanal von einer Sendeantenne 10 an eine einzige Empfangsantenne gesendet wurde. Wie zuvor erläutert wurde, werden auf Grund der Verzögerung Δτ des ersten empfangenen Signals r_1,HF(t) zusätzliche Intersymbolstörungen (ISI – inter-symbol-interferences) künstlich in das kombinierte Signal r_c,HF(t) 260 und/oder r_c,BB(t) eingebracht. Aus diesem Grund kann der Digitalbasisbandprozessor 220 dazu konfiguriert sein, die Basisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c,BB(t) als Empfangssignal zu verarbeiten, wobei die zeitliche ISI einer Übertragung eines Sendesignals über den künstlichen dispersiven Kommunikationskanal h_c(t) entspricht.
Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann der Digitalbasisbandprozessor 220 als Rake-Empfänger konfiguriert sein. Ein Rake-Empfänger ist ein Funkempfänger, der dazu entworfen ist, den Effekten eines Mehrwegefadings entgegenzuwirken. Er tut dies, indem er mehrere „Unterempfänger”, die als Rake-Finger bezeichnet werden, verwendet, d. h. mehrere Korrelatoren, von denen jeder einer anderen Mehrwegekomponente von h_c(t) zugewiesen ist. Jeder Rake-Finger decodiert unabhängig eine einzelne Mehrwegekomponente. In einem späteren Stadium wird der Beitrag aller Rake-Finger kombiniert, um die verschiedenen Übertragungseigenschaften jedes Übertragungswegs am besten zu nutzen. Dies kann in einer Mehrwegeumgebung sehr wohl zu einem höheren Signal/Rausch-Verhältnis (SNR – signal-to-noise ratio) führen als in einer nicht-dispersiven Umgebung. Zusammengefasst kann somit RX-Diversität ausgenutzt werden. Falls mehr Mehrwegekomponenten von h_c(t) vorliegen als Rake-Finger, kann der Rake-Empfänger die stärksten Mehrwegekomponenten von h_c(t) zur Weiterverarbeitung auswählen, beispielsweise ein Maximum-Ratio Combining (MRC, Maximales-Verhältnis-Kombinieren) der Beiträge der Rake-Finger. Üblicherweise ist zumindest einer einer Mehrzahl von Rake-Fingern des Rake-Empfängers für das verzögerte erste empfangene Signal r₁(t – Δτ) reserviert, und zumindest ein zweiter Rake-Finger ist für das zweite empfangene Signal r₂(t) reserviert.
Insbesondere kann ein Rake-Empfänger im Fall von Codemultiplexzugriffs-Übertragungsschemata (CDMA-Übertragungsschemata, CDMA = code division multiple access) als der Digitalbasisbandprozessor 220 verwendet werden.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Digitalbasisbandprozessor 220 auch als linearer oder nichtlinearer Kanalentzerrer konfiguriert sein, um die künstlich eingebrachte Mehrwegediversität des kombinierten Signals r_c,BB(t) 210 auszunutzen. Beispiele linearer Kanalentzerrer sind der lineare Zero-Forcing(ZF)-Entzerrer oder der MMSE-Entzerrer (MMSE = minimum mean squared error, minimaler mittlerer quadratischer Fehler). Hinreichend bekannte nichtlineare Kanalentzerrer sind Entscheidungsrückkopplungsentzerrer (DFE – decision feedback equalizers) oder verschiedene Arten von Maximum-Likelihood-Sequenz-Schätzern (MLSE – maximum-likelihood sequence estimators, Maximale-Wahrscheinlichkeit-Sequenz-Schätzer), auf die hier nicht ausführlich eingegangen werden muss. Für Entscheidungsrückkopplungs- oder Reduced-State(reduzierter Zustand)-Entzerrungsschemata werden oft Vorfilter verwendet, um einen äquivalenten Minimumphasenkanal zu erzeugen, der seine Energie in den ersten Kanalabgriffen aufweist. Somit konzentrieren die Vorfilter in einem solchen Fall die Energie aller Kommunikationskanäle h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2), was zu einem Diversitätsgewinn führt. Je nach der Abtastrate des kombinierten Signals r_c,BB bezüglich einer Sendesymboldauer T können die Entzerrer auch als so genannte fraktionale Entzerrer konfiguriert sein. Im Fall eines kombinierten Basisbandsignals r_c,BB mit einer zweifachen Überabtastung können T/2-beabstandete Entzerrer bei dem Digitalbasisbandprozessor 220 eingesetzt werden.
Für praktische Entzerrungsschemata muss der Digitalbasisbandprozessor 220 Kenntnis der Kanalkoeffizienten h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) als Kanalzustandsinformationen (CSI – channel state information) haben. Aus diesem Grund kann der Digitalbasisbandprozessor 220 dazu konfiguriert sein, auf der Basis der Basisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c,BB[K] 210 und auf der Basis bekannter Pilotsymbole in bekannten Pilotsymbolpositionen die Kanalkoeffizienten h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) der Kommunikationskanäle zu schätzen, über die die Mehrzahl empfangener Signale r_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) jeweils gesendet wurden. Ein Anwenden hinreichend bekannter Kanalschätzer wie z. B. Wiener-Filter oder LMSE-Filter (LMSE = least mean squared error, geringster mittlerer quadratischer Fehler), auf das kombinierte Signal r_c,BB(t) 210 führt „automatisch” zu den Kanalschätzungen, die den Mehrwegekomponenten h_n(t) (n = 1, ..., N; N ≥ 2) des künstlich erzeugten Mehrwegekanals h_c(t) entsprechen. Somit können gemäß Ausführungsbeispielen herkömmliche Einzelantennenbasisbandempfänger 220 zum Ausnutzen von RX-Antennendiversität verwendet werden.
Ein Diversitätsgewinn, der mit Ausführungsbeispielen erzielt werden kann, hängt auch von einem Abstand oder einer Polarität der verwendeten RX-Antennen ab. Während eng beabstandete Empfangsantennen (Abstand zwischen Antennen ungefähr eine halbe Wellenlänge λ des HF-Signals) gut für Strahlenbündelungstechniken sind, kann eine räumliche oder RX-Diversität mit RX-Antennen erzielt werden, die entweder weit genug voneinander entfernt platziert werden oder unterschiedlich polarisiert werden, so dass Fading-Charakteristika eines Kommunikationskanals, der einem ersten empfangenen Signal entspricht, unabhängig von Fading-Charakteristika eines Kommunikationskanals sind, der einem zweiten empfangenen Signal entspricht. Das heißt, dass zum Ausnutzen von räumlicher oder RX-Diversität der erste und der zweite Kommunikationskanal (im Wesentlichen) unkorreliert sein müssen. Dies kann erzielt werden, wenn RX-Antennenabstände von mehr als 0,5 λ oder RX-Antennen mit unterschiedlichen Polarisationen eingesetzt werden.
Während 2a ein Ausführungsbeispiel zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität oder räumlicher Diversität zeigt, bei dem das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal in dem Analog-HF-Signalbereich kombiniert sind, zeigt 2b ein Ausführungsbeispiel 270, bei dem das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal in dem Digitalbasisbandsignalbereich kombiniert sind.
Gemäß 2b werden das erste und das zweite empfangene HF-Signal r_1,HF(t), r_2,HF(t) zuerst bandpassgefiltert, einer rauscharmen Verstärkung unterzogen und anschließend unter Verwendung der Schaltungsblöcke 280-1 bzw. 280-2 abwärts umgesetzt. Die resultierenden analogen Basisbandsignale r_1,BB(t), r_2,BB(t) werden anschließend unter Verwendung der ADCs 236-1 bzw. 236-2 von analog nach digital umgewandelt. Dann wird das erste empfangene digitale Basisbandsignal r_1,BB[kT] durch ein Verzögerungselement 250 um Δτ verzögert, um ein verzögertes erstes empfangenes digitales Basisbandsignal r_1,BB[kT – Δτ] zu erhalten. Dieses verzögerte erste empfangene Signal r_1,BB[kT – Δτ] wird anschließend unter Verwendung des Addierers 232 zu der Digitalbasisbanddarstellung des zweiten empfangenen Signals r_2,BB[kT] hinzuaddiert, um die Digitalbasisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c,BB[kT] 210 an einem Ausgang des Kombinierers 230 zu erhalten. Wiederum kann die Basisbanddarstellung des ersten kombinierten Signals r_c,BB[kT] 210 durch den Einzelantennendigitalbasisbandprozessor 220 verarbeitet werden, wie zuvor erläutert wurde. Somit ist der Kombinierer 230 gemäß 2b dazu konfiguriert, das verzögerte erste empfangene Signal zu dem zweiten empfangenen Signal in dem Digital(basisband)bereich hinzuzuaddieren.
Es ist wichtig, dass die Verzögerung Δτ derart eingestellt wird, dass einzelne Mehrwegekomponenten, d. h. Signalechos, des ersten und des zweiten empfangenen Signals r₁(t), r₂(t) sich nicht gegenseitig beeinträchtigen. Aus diesem Grund, sei es im analogen oder digitalen Signalbereich, ist der Kombinierer 230 dazu konfiguriert, das erste empfangene Signal r₁(t) so zu verzögern, dass sich ein Signalecho des ersten empfangenen Signals, das auf eine Mehrwegeausbreitung zurückzuführen ist, und ein Signalecho des zweiten empfangenen Signals nicht zeitlich beeinträchtigen. Dies wird unter Bezugnahme auf 3a und 3b ausführlicher erläutert.
3a zeigt zwei identische Leistungsverzögerungsprofile 310 und 320, die frequenzselektiven mobilen Fadingkanälen entsprechen, die durch die erste 12-1 bzw. zweite RX-Antenne 12-2 „gesehen” werden. Wie in 3a angegeben ist, kann das Verzögerungselement 250 dahin gehend angepasst sein, das erste empfangene Signal r₁(t) derart zu verzögern, dass ein Leistungsverzögerungsprofil 330, das dem virtuellen dispersiven Kommunikationskanal h_c(t) entspricht, eine verschachtelte Version des ersten und des zweiten Leistungsverzögerungsprofils 310 und 320 ist. Dadurch wird die Verzögerung Δτ so gewählt, dass sich keine Mehrwegekomponenten zeitlich überlappen.
3b veranschaulicht eine weitere Option zum Wählen der Verzögerung Δτ. Gemäß 3b ist der Kombinierer 230 dazu konfiguriert, das erste empfangene Signal r₁(t) derart zu verzögern, dass eine zeitliche Verzögerung Δτ des verzögerten ersten empfangenen Signals r₁(t – Δτ) größer ist als eine Verzögerungsspreizung eines Kommunikationskanals h₂(t), über den das zweite empfangene Signal r₂(t) gesendet wurde. Dadurch ist die Verzögerungsspreizung ein Maß der Verzerrung, die verursacht wird, wenn ein identisches Signal zu unterschiedlichen Zeiten an seinem Bestimmungsort ankommt. Das Signal kommt üblicherweise über mehrere Wege und mit verschiedenen Ankunftswinkeln an den RX-Antennen an. Der Zeitunterschied zwischen dem Ankunftsmoment τ₁ der ersten Mehrwegekomponente (üblicherweise der Komponente mit optischer Sicht) und der letzten (hier: τ₃) wird als Verzögerungsspreizung (τ₃ – τ₁) bezeichnet. Das heißt: Falls wir z. B. Mehrwegeverzögerungen von τ₁ = 0 μs, τ₂ = 2 μs und τ₃ = 3 μs aufweisen, und angenommen, dass die Mehrwegeverzögerungen für beide RX-Antennen dieselben sind, sollte die Verzögerung Δτ nicht als 1, 2 oder 3 μs gewählt werden, da in diesen Fällen ein Diversitätsmehrweg des ersten empfangenen Signals r₁(t) eine Mehrwegekomponente, die durch die zweite RX-Antenne gesehen wird, beeinträchtigen würde. Eine Verzögerungseinstellung kann durch den Digitalbasisbandprozessor lediglich in einem Fall angepasst werden, in dem eine Mehrwegebeeinträchtigung oder ein Absturz geschieht. Durch Wählen einer relativ großen anfänglichen Verzögerung Δτ wie z. B. Δτ = 5 μs ist eine Anpassung der Verzögerung Δτ ziemlich unwahrscheinlich, da die meisten relevanten Funkausbreitungskanäle eine geringere Verzögerungsspreizung aufweisen.
Für Zeitvielfachzugriffskommunikationsschemata (TDMA-Kommunikationsschemata, TDMA = time division multiple access) wie z. B. GSM/EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution, verbesserte Datenraten für GSM-Entwicklung) könnte die Verzögerung Δτ auch gleich einer Dauer eines Zeitschlitzes oder eines Vielfachen desselben gewählt werden. In diesem Fall könnte das verzögerte empfangene Signal durch den Digitalbasisbandprozessor 220 in einem nachfolgenden Zeitschlitz eines TDMA-Rahmens verarbeitet werden. Dadurch müssten keine zusätzlichen Signalechos durch den Digitalbasisbandprozessor 220 (in demselben Zeitschlitz) verarbeitet werden, wodurch Hardware- und Rechenanforderungen vereinfacht würden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen ferner ein Verfahren zum Liefern des Basisbandsignals 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität anhand eines Digitalbasisbandprozessors 220.
Ein Verfahren 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in dem Flussdiagramm der 4 schematisch veranschaulicht.
Das Verfahren 400 umfasst einen ersten Schritt 410 eines zeitlichen Verzögerns des ersten empfangenen Signals r₁(t), das der ersten Empfangsantenne 12-1 entspricht, bezüglich des zweiten empfangenen Signals r₂(t), das der zweiten Empfangsantenne 12-2 entspricht. Ferner umfasst das Verfahren 400 einen zweiten Schritt 420 des Hinzufügen bzw. Addierens des verzögerten ersten empfangenen Signals r₁(t – Δτ) und des zweiten empfangenen Signals r₂(t), um eine Basisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c(t) als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen der Empfangsantennen- oder räumlichen Diversität zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf 5a–7 wird im Folgenden ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung erläutert.
5a zeigt eine Vorrichtung 500 zum Liefern eines Basisbandsignals 210 zum Ausnutzen von räumlicher oder Empfangsantennendiversität mittels des Digitalbasisbandprozessors 220.
Die Vorrichtung 500 umfasst einen Kombinierer 530, der dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abtastwert eines ersten empfangenen Signals r₁(t), das der ersten Empfangsantenne 12-1 entspricht, und zumindest einen Abtastwert eines zweiten empfangenen Signals r₂(t), das der zweiten Empfangsantenne 12-2 entspricht, zeitlich abwechselnd auszuwählen und die ausgewählten Abtastwerte des ersten und des zweiten empfangenen Signals r₁(t), r₂(t) zu verschachteln, um einen zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten einer Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals r_c(t) an einem Ausgang des Kombinierers 530 als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen der Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Der Kombinierer 530 der 5a unterscheidet sich somit bezüglich der tatsächlich verwendeten Kombinierungseinrichtung 532 von dem Kombinierer 230. Die Kombinierungseinrichtung 532 des Kombinierers 530 kann z. B. als Schalter zum abwechselnden Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten empfangenen Signal r₁(t), r₂(t) implementiert werden. Eine Schaltzeit T_S des Schalters 532 kann seitens des Digitalbasisbandprozessors 220 z. B. ansprechend auf die Anzahl N von RX-Antennen konfiguriert werden.
Wie bereits unter Bezugnahme auf 2a erläutert wurde, können das erste und das zweite empfangene Signal r₁(t), r₂(t) gemäß einem Ausführungsbeispiel in dem analogen Signalbereich kombiniert werden, bevor das kombinierte Signal r_c(t) in den digitalen Basisbandsignalbereich umgewandelt wird. Diese Option ist durch 5a gezeigt, wo sie zwischen dem ersten und dem zweiten empfangenen HF-Signal r_1,HF(t), r_2,HF(t) geschaltet wird, um ein analoges kombiniertes HF-Signal r_c,HF(t) 260 zu erhalten, bevor das kombinierte HF-Signal r_c,HF(t) in das digitale Basisbandsignal r_c,BB[k] 210 umgewandelt wird.
Eine weitere Option besteht darin, zu kombinieren, d. h. zwischen dem ersten und dem zweiten empfangenen Signal r₁(t), r₂(t) in dem digitalen Basisbandsignalbereich zu schalten, was auf ähnliche Weise bereits unter Bezugnahme auf 2b erläutert wurde. Dieses Kombinationsverfahren ist in 5b veranschaulicht, wohingegen der Kombinierer 530 dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abtastwert des ersten empfangenen digitalen BB-Signals r_1,BB[k] und zumindest einen Abtastwert des zweiten empfangenen digitalen BB-Signals r_2,BB[k] durch Verwendung des Schalters 532 zeitlich abwechselnd auszuwählen. Somit wird an dem Ausgang des Kombinierers 530 ein zeitlich kontinuierlicher Strom 210 verschachtelter Abtastwerte des ersten und des zweiten empfangenen Signals erhalten. Allgemein bedeutet dies für N RX-Antennen, dass der Kombinierer 530 dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals r₁ auszuwählen, bevor er zumindest einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals r₂ auswählt. Danach wird zumindest ein Abtastwert eines dritten empfangenen Signals r₃ ausgewählt etc. Dann, nachdem zumindest ein Abtastwert eines N.ten empfangenen Signals r_N ausgewählt wurde, schaltet der Kombinierer 530 zurück, um wiederum zumindest einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals r₁ auszuwählen, und so weiter. Somit wird der zumindest eine Abtastwert jedes empfangenen Signals r_n (n = 1, ..., N) jeweils periodisch ausgewählt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit N = 2 RX-Antennen ausführlicher beschrieben, obwohl dies den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken soll.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel mit N = 2 RX-Antennen können die Abtastwerte des ersten empfangenen Signals r_1,BB[m] und Abtastwerte des zweiten empfangenen Signals r_2,BB[m] jeweils mit einer Empfangsabtastrate abgetastet werden, die das Doppelte der Sendesymbolrate 1/T beträgt. Das heißt, dass die empfangenen Signale r_1,BB[m], r_2,BB[m] mit einem Überabtastverhältnis von N = 2 überabgetastet werden können. Bei UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) beträgt die Sendesymbolrate z. B. 3,84 MChips/s. Eine zweifache Überabtastung ergibt Empfangsabtastraten von je 7,68 MChips/s.
Wie in 6a veranschaulicht ist, kann der Kombinierer 530 dazu konfiguriert sein, abwechselnd einen Abtastwert r_1,BB[2k] des ersten empfangenen Signals und einen Abtastwert r_2,BB[2k + 1] des zweiten empfangenen Signals, wieder einen Abtastwert r_1,BB[2k + 2] des ersten empfangenen Signals und einen Abtastwert r_2,BB[2k + 3] des zweiten empfangenen Signals usw. auszuwählen, wobei Dauern der einzelnen ausgewählten Abtastwerte auf Grund der zweifachen Überabtastung einer halben Sendesymboldauer (T/2) entsprechen. Somit kann der Kombinierer 530 z. B. alle geradzahligen Abtastwerte von dem ersten empfangenen Signal und alle ungeradzahligen Abtastwerte von dem zweiten empfangenen Signal auswählen und die ausgewählten Abtastwerte des ersten und des zweiten empfangenen Signals so zu verschachteln, dass eine Abtastrate des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 wieder den jeweiligen Empfangsabtastraten entspricht. Somit umfasst das kombinierte Signal r_c,BB[m] N = 2 nachfolgende Abtastwerte r_1,BB[2k], r_2,BB[2k + 1] von verschiedenen RX-Antennen, jedoch entsprechen die nachfolgenden Abtastwerte beide dem k.ten Sendesymbolintervall.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit N = 2 RX-Antennen wird davon ausgegangen, dass Abtastwerte des ersten empfangenen Signals r_1,BB[k] und Abtastwerte des zweiten empfangenen Signals r_2,BB[k] jeweils mit einer Empfangsabtastrate abgetastet werden, die gleich der Sendesymbolrate 1/T ist. Eine derartige Abtastrate könnte z. B. auch aus einem Abwärtsabtasten überabgetasteter empfangener Signale zu einer Sendesymbolrate durch ein geeignetes digitales Filtern resultieren. In diesem Fall kann der Kombinierer 530 dazu konfiguriert sein, abwechselnd einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals r_1,BB[k] und einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals r_2,BB[k] derart auszuwählen, dass Abtastraten des ersten und des zweiten empfangenen Signals die Hälfte der Abtastrate des zeitlich kontinuierlichen Stroms von Abtastwerten des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 sind oder, anders ausgedrückt, dass die Abtastrate des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 das Doppelte der Abtastraten des ersten bzw. des zweiten empfangenen Signals beträgt. Allgemein können die Abtastraten von N empfangenen Signalen r_n,BB[k] (n = 1, 2, ..., N) dem N.ten Bruchteil der Abtastrate des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 entsprechen. Das heißt, innerhalb eines Symbolzeitintervalls T des k.ten Symbols wird ein Abtastwert jedes empfangenen Signals r_n[k] (n = 1, 2, ...,N), das der n.ten RX-Antenne entspricht, ausgewählt. Die ausgewählten N Abtastwerte (oder Unterabtastwerte) werden anschließend parallel zu seriell umgesetzt, um den zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 zu erhalten. Die resultierenden N Unterabtastwerte, die dem k.ten Sendesymbolintervall entsprechen, weisen folglich jeweils eine Dauer von T/N auf. Die N Unterabtastwerte, die dem Symbol k entsprechen, werden anschließend in einem zeitlich kontinuierlichen Strom von Unterabtastwerten angeordnet, die das kombinierte Signal 210 bilden. Das heißt, jeder Abtastwert eines empfangenen Signals r_n[k] (n = 1, 2, ..., N) führt zu N Unterabtastwerten, die dem Symbol k bei dem kombinierten Signal 210 entsprechen. Für N = 2 RX-Antennen wird dies unter Bezugnahme auf 6b ausführlicher erläutert.
6b zeigt zwei Sequenzen 610 und 620 von Abtastwerten, die dem ersten bzw. dem zweiten empfangenen Signal entsprechen. Dadurch weist ein Abtastwert r_n,BB[k] (n = 1, 2) der Abtastwertsequenzen 610, 620 eine Dauer T auf, die z. B. einer Symboldauer eines Sendesymbols entsprechen kann. Somit beträgt die Abtastrate der ersten und der zweiten Abtastwertsequenz 610, 620 jeweils 1/T. Nun wird die Schaltzeit T_S des Schalters 532 auf T_S = T/2 eingestellt. Dadurch kann der Schalter 532 auch als Parallel-Serien-Umsetzer interpretiert werden. Das heißt, für einen Zeitraum von T_S = T/2 wählt der Schalter 532 einen ersten Abtastwert r_2,BB[k] der Abtastsequenz 620 aus. Dann, nach T/2, wählt der Schalter 532 einen ersten Abtastwert r_1,BB[k] der Abtastsequenz 610 aus. Zum Zeitpunkt T schaltet der Schalter 532 dann zurück zu der Abtastsequenz 620, um einen zweiten Abtastwert r_2,BB[k + 1] der Sequenz 620 auszuwählen. Eine halbe Sendesymbolperiode später, d. h. bei 3T/2, schaltet der Schalter 532 zu dem ersten empfangenen Signal zurück, um einen zweiten Abtastwert r_1,BB[k + 1] der Abtastsequenz 610 auszuwählen, und so weiter. Somit weist der resultierende zeitlich kontinuierliche Strom r_c,BB[m] von verschachtelten Abtastwerten 630 eine Abtastrate von T/2 auf. Die ersten zwei Unterabtastwerte r_2,BB[k], r_1,BB[k] der Sequenz 630 entsprechen dem k.ten Symbol, das in dem k.ten Symbolintervall gesendet wird. Die nächsten zwei Unterabtastwerte r_2,BB[k + 1], r_1,BB[k + 1] in der Sequenz 630 entsprechen dem in dem (k + 1).ten Intervall gesendeten (k + 1).ten Symbol. Somit gilt bei diesem Beispiel für N = 2: r_c,BB[m = 2k] = r_2,BB[k] und r_c,BB[m = 2k + 1] = r_1,BB[k]. (5)
Nachfolgende Unterabtastwerte m = 2k, m = 2k + 1, ..., m = 2k + N – 1, die von verschiedenen Empfangszweigen erhalten werden, jedoch demselben Sendesymbolintervall k entsprechen, können als Mehrphasenkomponenten eines N-fach überabgetasteten Signals angesehen werden. Mit anderen Worten entsprechen die empfangenen Signale r_n,BB[k] (n = 1, 2, ..., N) dem zeitlich kontinuierlichen kombinierten Signalstrom r_c,BB[m], der in N gleich weit entfernte Teilbänder unterteilt ist. Diese Teilbänder sind im Vergleich zu r_c,BB[m] um einen Faktor N unterabgetastet, sie sind also kritisch abgetastet.
Um das gesendete Signal s(t) zu erfassen, kann der Digitalbasisbandprozessor 220 somit z. B. als fraktional beabstandeter linearer oder nichtlinearer Entzerrer oder als Rake-Empfänger konfiguriert sein, wobei fraktional beabstandet in Bezug auf die Sendesymboldauer T zu verstehen ist. In dem beispielhaften Fall lediglich zweier Empfangsantennen kann ein T/2-beabstandeter linearer oder nichtlinearer MMSE-Entzerrer z. B. bei dem Digitalbasisbandprozessor 220 verwendet werden. Um die RX-Antennen- oder räumliche Diversität auszunutzen, kann es sein, dass die Entzerrerkoeffizienten des fraktional beabstandeten Entzerrers gemeinsam berechnet werden müssen. Falls der T-beabstandete Lösungsansatz verwendet wird, ist es nützlich, alternative Mehrphasen für jede RX-Antenne zu wählen, z. B. Mehrphase 1 für RX-Antenne 1, Mehrphase 2 für RX-Antenne 2, wie unter Bezugnahme auf 6a und 6b erläutert wurde. Dieses Verfahren kann den schlimmsten Fall, bei dem beide RX-Antennen einen Zeitgebungsfehler eines halben Symbols aufweisen, vermeiden. Dieser Diversitätsansatz ist interessant, da er genau dieselben Berechnungen erfordert wie ein T/2-beabstandeter Einzelantennenentzerrer. Er kann somit verwendet werden, um eine RX-Diversität zu ermöglichen, ohne einen herkömmlichen Basisbandempfänger mit einer einzigen RX-Antenne auch nur zu berühren. Zu diesem Zweck wird der Digitalbasisbandprozessor 220 mit einem T-beabstandeten Signal von abwechselnden RX-Antennen statt mit einem T/2-beabstandeten Signal von einer Empfangsantenne versorgt. Das heißt, der Digitalbasisbandprozessor 220 ist im Wesentlichen ein herkömmlicher Digitalbasisbandprozessor, bei dem ein Eingang mit dem Ausgang des Kombinierers 530 gekoppelt ist, um den zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten der Basisbanddarstellung des kombinierten Signals r_c,BB[m] 210 als Empfangssignalstrom, der einer einzelnen Empfangsantenne entspricht, zu verarbeiten.
Für die Zwecke der Kanalschätzung kann der Digitalbasisbandprozessor 220 dazu konfiguriert sein, auf der Basis von Abtastwerten oder Mehrphasenkomponenten r_c,BB[m = 2k + 1] der Basisbanddarstellung des kombinierten Signals, das dem ersten empfangenen Signal r_1,BB[k] entspricht, einen Kanalkoeffizienten h₁[k] eines Kommunikationskanals, der dem ersten empfangenen Signal entspricht, zu schätzen, und auf der Basis von Abtastwerten oder Mehrphasenkomponenten r_c,BB[m = 2k] der Basisbanddarstellung des kombinierten Signals, das dem zweiten empfangenen Signal r_2,BB[k] entspricht, einen Kanalkoeffizienten h₂[k] eines Kommunikationskanals, der dem zweiten empfangenen Signal entspricht, zu schätzen. Der Digitalbasisbandprozessor 220 kann auch dazu konfiguriert sein, geschätzte Kanalkoeffizienten h₁[k], h₂[k] des ersten oder des zweiten empfangenen Signals auf Abtastwerte oder Mehrphasenkomponenten des kombinierten Signals r_c,BB[m], das dem ersten bzw. dem zweiten empfangenen Signal entspricht, anzuwenden, um einen kontinuierlichen Strom gesendeter Abtastwerte s[k] zu schätzen.
Weitere Ausführungsbeispiele liefern ein weiteres Verfahren zum Ausnutzen von RX-Antennendiversität, das in 7 schematisch gezeigt ist.
Das Verfahren 700 umfasst einen ersten Schritt 710 eines zeitlich abwechselnden Auswählens zumindest eines Abtastwerts eines ersten empfangenen Signals r₁(t), das einer ersten Empfangsantenne entspricht, und zumindest eines Abtastwerts eines zweiten empfangenen Signals r₂(t), das einer zweiten Empfangsantenne entspricht. Das Verfahren 700 umfasst ferner einen zweiten Schritt 720 des Verschachtelns der ausgewählten Abtastwerte des ersten und des zweiten Empfangssignals r₁(t), r₂(t), um einen zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten eines kombinierten Signals r_c(t) als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Somit werden bei den unter Bezugnahme auf 5–7 beschriebenen Ausführungsbeispielen abwechselnde Abtastwerte von beiden Empfangszweigen verwendet, d. h. eines Abtastwerts von der ersten Empfangsantenne und des nächsten von der zweiten Empfangsantenne, des folgenden Abtastwerts wiederum von der ersten empfangenen Antenne, und dann eines von der zweiten Empfangsantenne, und so weiter. Dies führt zu einem Mittelwert der Summe der Antennen, jedoch mit dem Unterschied, dass die Abtastrate pro Empfangsantenne die Hälfte derjenigen beträgt, die für einen Empfang einer fraktional beabstandeten Einzelantenne benötigt wurde. Der Vorteil liegt darin, dass der Digitalbasisbandprozessor 220 Informationen von beiden Empfangsantennen getrennt erhält und dass ein Entzerrer die zwei Empfangssignale rekonstruieren kann, was zu einer hohen Diversitätsleistungsfähigkeit führt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können auch beide Kombinierer 230 und 530 verwenden.
Eine Entscheidung, ob der erste Kombinierer 230 oder der zweite Kombinierer 530 zu verwenden ist, kann adaptiv in Abhängigkeit von manchen Kanalschätzungsergebnissen getroffen werden. Gemäß Ausführungsbeispielen können beide Kombinierer 230 und 530 zusammen mit einem Selektor zum Auswählen eines der zwei Kombinierer 230 oder 530 implementiert werden, wie in 8a gezeigt ist.
8a zeigt eine Vorrichtung 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung 800 umfasst einen ersten Kombinierer 230, der dazu konfiguriert ist, ein erstes empfangenes Signal r₁(t), das einer ersten Empfangsantenne 12-1 entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals r₂(t), das einer zweiten Empfangsantenne 12-2 entspricht, zeitlich zu verzögern und das verzögerte erste empfangene Signal r₁(t – Δτ) und das zweite empfangene Signal r₂(t) zu addieren, um eine Basisbanddarstellung eines ersten kombinierten Signals r_c,1(t) an einem Ausgang des ersten Kombinierers 230 zu erhalten. Ferner umfasst die Vorrichtung 800 einen zweiten Kombinierer 530, der dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals r₁(t) und zumindest einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals r₂(t) zeitlich abwechselnd auszuwählen und die ausgewählten Abtastwerte des ersten und des zweiten empfangenen Signals zu verschachteln, um einen zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten eines zweiten kombinierten Signals r_c,2(t) an einem Ausgang des zweiten Kombinierers 530 zu erhalten. Ferner umfasst die Vorrichtung 800 einen Selektor 810, der dazu konfiguriert ist, auf der Basis einer geschätzten Signalqualität des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals eine Basisbanddarstellung entweder des ersten oder des zweiten kombinierten Signals r_c,1(t), r_c,2(t) als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Selektor 810 dazu konfiguriert, das erste oder das zweite kombinierte Signal als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität auf der Basis von Kanalschätzungen, die dem ersten und/oder dem zweiten empfangenen Signal entsprechen, adaptiv zu liefern. Der Selektor 810 kann dazu konfiguriert sein, das erste kombinierte Signal r_c,1(t) als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern, falls ein beträchtliches Signalecho des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals, das auf Grund einer Mehrwegeausbreitung zu ISI führt, erfasst wird. Dies bedeutet, dass der erste Kombinierer 230 im Fall beträchtlicher Verzögerungsspreizungen beteiligter frequenzselektiver Mehrwege-Fadingkanäle bevorzugt werden kann.
Der Selektor 810 kann ferner dazu konfiguriert sein, das zweite kombinierte Signal r_c,2(t) als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität im Fall einer hohen Dopplerspreizung des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals zu liefern, wobei die hohe Dopplerspreizung sich rasch verändernde Bedingungen von Kommunikationskanälen, die dem ersten und/oder dem zweiten empfangenen Signal entsprechen, angibt. Dies kann beispielsweise auf eine sich schnell bewegende Mobilstation zurückzuführen sein. Wenn ein Nutzer (oder Reflektoren in seiner Umgebung) sich bewegt, bewirkt die Geschwindigkeit des Nutzers eine Verschiebung der Frequenz des entlang jedes Signalwegs gesendeten Signals. Dieses Phänomen ist als Doppler-Verschiebung bekannt. Signale, die an unterschiedlichen Wegen entlangwandern, können verschiedene Doppler-Verschiebungen aufweisen, entsprechend verschiedenen Phasenänderungsraten. Die Differenz bei Doppler-Verschiebungen zwischen verschiedenen Signalkomponenten, die zu einem einzelnen Fadingkanalabgriff beitragen, ist als Dopplerspreizung bekannt. Kanäle mit einer großen Dopplerspreizung weisen Signkalkomponenten auf, die mit der Zeit unabhängig voneinander ihre Phase ändern. Da ein Fading davon abhängt, ob sich Signalkomponenten konstruktiv oder destruktiv addieren, weisen derartige Kanäle eine sehr kurze Kohärenzzeit auf.
Ein ausführlicheres Blockdiagramm der Vorrichtung 800 ist in 8b gezeigt.
Die empfangenen Signale von den zwei Empfangszweigen RX1 und RX2 werden jeweils mit LNAs 882 verstärkt, mit Mischern 884 abwärts umgesetzt und mit Tiefpassfiltern 886 tiefpassgefiltert. Anschließend werden die resultierenden analogen Basisbandsignale r_1,BB(t) und r_2,BB(t) mit ADCs 236 von analog zu digital umgewandelt, um ein erstes und ein zweites digitales Basisbandempfangssignal r_1,BB[k] und r_2,BB[k] zu erhalten. Welches der beschriebenen Kombinationskonzepte gewählt wird, hängt von der Position des Schalters 532 ab, der auch als der Selektor 810 interpretiert werden kann. Falls der Schalter 532 in einer Position 2 ist, werden die zwei empfangenen Signale r_1,BB[k] und r_2,BB[k] kombiniert, indem das zweite empfangene Signal zeitlich verzögert wird und indem das verzögerte zweite empfangene Signal r_2,BB[k – Δτ] zu dem ersten empfangenen Signal r_1,BB[k] hinzuaddiert wird. Dies führt im Grunde zu einer Umwandlung von Antennen- oder räumlicher Diversität in Mehrwegediversität.
Falls der Schalter 532 oder der Selektor 810 zwischen Schaltpositionen 1 und 3 wechselt, werden die zwei empfangenen Signale r_1,BB[k] und r_2,BB[k] kombiniert, indem ein Abtastwert des ersten empfangenen Signals r_1,BB[k] und ein Abtastwert des zweiten empfangenen Signals r_2,BB[k] zeitlich abwechselnd ausgewählt werden, um einen Strom verschachtelter ausgewählter Abtastwerte r_c,BB[m] des ersten und des zweiten empfangenen Signals zu erhalten. In diesem Fall wird die Verzögerung Δτ des Verzögerungselements 250 auf null gesetzt, d. h. Δτ = 0.
Das kombinierte Signal r_c,BB wird in beiden Kombinationsfällen anschließend mittels des Digitalbasisbandprozessors 220, der je nach dem zu Grunde liegenden Sendeschema ein Rake-Empfänger oder -Entzerrer sein kann, weiterverarbeitet.
Die Vorrichtung 800 kann ferner einen dritten und einen vierten Kombinierer (nicht gezeigt) umfassen, wobei der dritte Kombinierer dazu konfiguriert ist, Abtastwerte der verschiedenen empfangenen Signale zu gewichten und zu einem dritten kombinierten Signal zu kombinieren, um eine maximale Empfangsempfindlichkeit der Mehrzahl von Empfangsantennen zu konfigurieren. Dieses dritte Kombinationsschema kann als RX-Strahlenbündelung unter Verwendung von RX-Antennenarrays verstanden werden. In diesem Fall ist das Gewichten der verschiedenen empfangenen Signale als ein Verschieben von Phasen der empfangenen Signale zu verstehen, um in einer Richtung des Senders oder eines dominanten Streukörpers auf adaptive Weise einen Antennenstrahl zu bündeln. Das dritte Kombinationsschema kann jedoch auch als Maximum-Ratio Combining (Maximales-Verhältnis-Kombinieren) der empfangenen Signale verstanden werden, die im Wesentlichen unkorrelierten RX-Antennensignalen entsprechen. In diesem Fall werden die verschiedenen empfangenen Signale mit konjugiert komplexen Versionen ihrer verwandten Kanalkoeffizienten gewichtet. Der vierte Kombinierer kann dazu konfiguriert sein, ein empfangenes Signal, das einer Empfangsantenne entspricht, die die besten Signalempfangsbedingungen aufweist, als viertes kombiniertes Signal zu liefern. Dieses vierte Kombinationsschema entspricht im Grunde einer Auswahldiversität. In diesem Fall ist der Selektor 810 dazu konfiguriert, eines des ersten, des zweiten, des dritten oder des vierten kombinierten Signals als das Basisbandsignal 210 zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern.
Zusammenfassend gesagt ermöglichen Ausführungsbeispiele, dass vor einer Basisbandsignalverarbeitung ein Signal eines Diversitätsempfangsweges mit einem Signal eines Hauptempfangsweges kombiniert wird. Eine dieser Kombinationsmöglichkeiten besteht darin, das Diversitätssignal zu verzögern und es anschließend zu dem Hauptempfängersignal hinzuzuaddieren. Eine weitere gute Lösung besteht darin, alternativ einen Abtastwert von dem Hauptempfänger, einen von dem Diversitätsempfänger, dann wiederum einen von dem Hauptempfänger und so weiter zu nehmen. Das Basisband führt dann die übliche Mehrwegeverarbeitung durch (Rake, Entzerrer), um die Informationen zu erfassen, und bestimmt, welches Kombinationsverfahren zu dem besten Empfang führt, und aktiviert dieses Verfahren.
Das oben beschriebene dritte Kombinationsschema stellt eine Antennenauswahldiversität dar. Es wird die Antenne mit dem besseren Empfang gewählt, und der Datenstrom zu dem Basisband wird entsprechend gewählt. Die Entscheidung kann auf einer RSSI-Messung oder besser auf der Signalqualität in Bezug auf SNR beruhen.
Die anderen Verfahren kombinieren die zwei Empfangswege, um ein kombiniertes Signal zu bilden, das Informationen von beiden Signalen aufweist.
Das oben beschriebene vierte Kombinationsschema kombiniert die Signale der beiden Antennen, indem es sie addiert. Dies führt zu einer Richtwirkung des Empfangs. Falls die Verzögerung des zweiten Wegs 0 ist, dann ist die beste Empfindlichkeit senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen den beiden Antennen. Falls eine Phasenverschiebung angelegt wird, dann liegt die maximale Empfindlichkeit in einem anderen Winkel relativ zu der Verbindungslinie zwischen den Antennen. Dies ist ähnlich dem Strahlenbündeln, jedoch erfolgt das Strahlenbündeln üblicherweise mit Phasenverschiebern in der HF, nicht in dem digitalen Teil. Diese adaptive Strahlenbündelung kann in Szenarios angewendet werden, bei denen ein bevorzugter Ankunftswinkel des Funksignals vorliegt.
Bei dem ersten oben beschriebenen Kombinationsschema (Kombinierer 230) liefern die zwei HF-Empfänger ein Signal mit derselben Verzögerung. Eines der empfangenen Signale wird einige Zeit verzögert und zu dem anderen hinzuaddiert. Das resultierende Signal sieht aus wie ein Signal eines Mehrwegeempfangs mit einem direkten Weg und einem reflektierten Weg. Dieses Signal wird an das Basisband weitergeleitet, das, selbst wenn es nicht für Diversität ausgestattet ist, bereits einen Rake-Empfänger oder einen Entzerrer aufweist, der integriert ist, um den Mehrwegeempfang zu bewerkstelligen. Der Rake-Empfänger führt den Mehrwegeempfang durch, indem er die Rake-Finger, die im Grunde eine Korrelation mit einer Referenzsequenz bei einer bestimmten Verzögerung und Phase durchführen, auf die in einem der Wege hinzugefügte Verzögerung einstellt. Nach dem Entspreizungsprozess wird das Signal der Finger addiert, und das resultierende Signal weist ein besseres Signal/Rausch-Verhältnis auf als wenn lediglich ein Antennenweg verwendet würde. Dasselbe ist mit dem Entzerrer möglich. Der Entzerrer schätzt die Kanalimpulsantwort und kompensiert sie, so dass das Signal wie ein Signal ohne eine Mehrwegeausbreitung aussieht. Falls mehrere verzögerte Signale vorliegen, addiert der Entzerrer die empfangene Energie an der richtigen Verzögerung, so dass das resultierende Signal vor der Erfassung wiederum größer ist als ohne den zweiten Weg.
Die Entscheidung, ob ein Abwechseln von Abtastwerten, eine Strahlenbündelung, eine Verzögerungsdiversität oder ein Antennenumschalten durchgeführt werden, wird je nach einigen Kanalschätzungsergebnissen adaptiv getroffen. Ein Kriterium einer Entscheidung für eine Strahlenbündelung kann sein, dass die Anzahl dominanter Mehrwege eine bestimmte Anzahl nicht überschreitet (wie 1, z. B. alle Spitzen bis auf die stärksten liegen unterhalb einer bestimmten Schwelle relativ zu der stärksten Spitze, die Schwelle kann nicht-konstant sein, um Filternebenkeulen zu berücksichtigen). Das Kriterium könnte sich auch je nach Geschwindigkeitsschätzungen, Doppler-Verschiebung-Schätzungen, SNR-Bedingungen, Empfangspegeln insgesamt, Nutzungsfällen (unbesetzt, Sprachanrufe, Datenanrufe) oder gemäß interferenzdominierter oder rauschdominierter Umgebungen ändern.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder ein Bauelement einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entspricht. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Postens oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blue-Ray, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers durchgeführt werden, auf der bzw. dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die derart mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken (oder zusammenwirken können), dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Somit kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem zusammenzuwirken, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor abläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares logisches Bauelement, der bzw. das dazu konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares logisches Bauelement (z. B. ein feldprogrammierbares Gatterarray) dazu verwendet werden, manche oder alle der Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren vorzugsweise durch eine beliebige Hardwarevorrichtung durchgeführt.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Es versteht sich, dass Fachleuten Modifikationen und Variationen der Anordnungen und der hierin beschriebenen Einzelheiten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, lediglich durch den Schutzumfang der beiliegenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten beschränkt zu sein, die anhand einer Beschreibung und Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden.

Claims

Vorrichtung (200) zum Liefern eines Basisbandsignals (210) zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors (220), wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen ersten Kombinierer (230), der dazu konfiguriert ist, ein erstes empfangenes Signal (r₁(t)), das einer ersten Empfangsantenne (12-1) entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals (r₂(t)), das einer zweiten Empfangsantenne (12-2) entspricht, zeitlich zu verzögern und das verzögerte erste empfangene Signal und das zweite empfangene Signal zu addieren, um eine Basisbanddarstellung eines ersten kombinierten Signals (r_c(t)) an einem Ausgang des ersten Kombinierers als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 1, bei der der erste Kombinierer dazu konfiguriert ist, das erste empfangene Signal derart zu verzögern, dass ein Signalecho des ersten empfangenen Signals, das auf eine Mehrwegeausbreitung zurückzuführen ist, ein Signalecho des zweiten empfangenen Signals nicht zeitlich beeinträchtigt.
Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Kombinierer dazu konfiguriert ist, das erste empfangene Signal derart zu verzögern, dass eine zeitliche Verzögerung des verzögerten ersten empfangenen Signals größer ist als eine Verzögerungsspreizung eines Kommunikationskanals, über den das zweite empfangene Signal gesendet wurde.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Digitalbasisbandprozessor (220) dazu konfiguriert ist, die Basisbanddarstellung des ersten kombinierten Signals als ein Empfangssignal, das eine zeitliche Intersymbolinterferenz aufweist und einer einzelnen Empfangsantenne entspricht, zu verarbeiten.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Digitalbasisbandprozessor (220) dazu konfiguriert ist, auf der Basis der Basisbanddarstellung des ersten kombinierten Signals Kanalkoeffizienten beider Kommunikationskanäle, über die das erste und das zweite empfangene Signal gesendet wurden, zu schätzen.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Digitalbasisbandprozessor (220) als Rake-Empfänger konfiguriert ist, um Mehrwegediversität auszunutzen, bei der zumindest einer einer Mehrzahl von Rake-Fingern des Rake-Empfängers für das verzögerte erste empfangene Signal reserviert ist und bei der zumindest ein zweiter Rake-Finger der Mehrzahl von Rake-Fingern für das zweite empfangene Signal reserviert ist.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Digitalbasisbandprozessor (220) als linearer oder nichtlinearer Kanalentzerrer konfiguriert ist, um eine Mehrwegediversität des ersten kombinierten Signals auszunutzen.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die erste Empfangsantenne in einem Abstand von der zweiten Empfangsantenne platziert ist oder eine andere Polarisierung als die zweite Empfangsantenne aufweist, so dass Fading-Charakteristika eines Kommunikationskanals, der dem ersten empfangenen Signal entspricht, unabhängig von Fading-Charakteristika eines Kommunikationskanals sind, der dem zweiten empfangenen Signal entspricht.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner folgende Merkmale aufweist: einen zweiten Kombinierer, der dazu konfiguriert ist, zumindest einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals und zumindest einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals zeitlich abwechselnd auszuwählen und die ausgewählten Abtastwerte des ersten und des zweiten empfangenen Signals zu verschachteln, um einen zeitlich kontinuierlichen Strom von Abtastwerten eines zweiten kombinierten Signals zu erhalten; und einen Selektor, der dazu konfiguriert ist, auf der Basis einer geschätzten Signalqualität des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals die Basisbanddarstellung eines des ersten kombinierten Signals oder eine Basisbanddarstellung des zweiten kombinierten Signals als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern.
Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 9, bei der Abtastwerte des ersten empfangenen Signals und Abtastwerte des zweiten empfangenen Signals jeweils mit einer Empfangsabtastrate abgetastet werden, die einem Vielfachen einer Sendesymbolrate entspricht, wobei das Vielfache gleich einer Anzahl von Empfangsantennen ist, und bei der der zweite Kombinierer dazu konfiguriert ist, einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals und einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals abwechselnd so auszuwählen, dass eine Abtastrate des zweiten kombinierten Signals der Empfangsabtastrate entspricht.
Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 9 oder 10, bei der eine Abtastrate von Abtastwerten des ersten empfangenen Signals und von Abtastwerten des zweiten empfangenen Signals einer Sendesymbolrate entspricht und bei der der zweite Kombinierer dazu konfiguriert ist, einen Abtastwert des ersten empfangenen Signals und einen Abtastwert des zweiten empfangenen Signals abwechselnd so auszuwählen, dass die Abtastraten des ersten und des zweiten empfangenen Signals einem Bruchteil einer Abtastrate des zeitlich kontinuierlichen Stroms von Abtastwerten des zweiten kombinierten Signals entsprechen, wobei der Bruchteil durch eine Anzahl von mit dem zweiten Kombinierer (230) gekoppelten Empfangsantennen definiert ist.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der der Selektor dazu konfiguriert ist, das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität auf der Basis von Kanalschätzungen, die dem ersten und/oder dem zweiten empfangenen Signal entsprechen, adaptiv zu liefern.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der der Selektor dazu konfiguriert ist, das erste kombinierte Signal als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern, falls ein beträchtliches Signalecho des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals erfasst wird, das zu einer Intersymbolinterferenz auf Grund einer Mehrwegeausbreitung führt.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der der Selektor dazu konfiguriert ist, das zweite kombinierte Signal als das Basisbandsignal zum Ausnutzen der Empfangsantennendiversität zu liefern, falls eine hohe Dopplerspreizung des ersten und/oder des zweiten empfangenen Signals sich rasch ändernde Bedingungen von Kommunikationskanälen, die dem ersten und/oder dem zweiten empfangenen Signal entsprechen, angibt.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, die ferner einen dritten und einen vierten Kombinierer aufweist, wobei der dritte Kombinierer dazu konfiguriert ist, Phasen von Abtastwerten zu verschieben und phasenverschobene Abtastwerte von verschiedenen empfangenen Signalen zu einem dritten kombinierten Signal zu kombinieren, um eine maximale Empfangssensibilität einer Mehrzahl von Empfangsantennen zu konfigurieren, wobei der vierte Kombinierer dazu konfiguriert ist, ein empfangenes Signal, das einer Empfangsantenne entspricht, die die besten Signalempfangsbedingungen aufweist, als viertes kombiniertes Signal zu liefern, und wobei die Auswahleinrichtung dazu konfiguriert ist, eines des ersten, des zweiten, des dritten oder des vierten kombinierten Signals als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu liefern.
Vorrichtung (200) zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors (220), wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung zum zeitlichen Verzögern eines ersten empfangenen Signals, das einer ersten Empfangsantenne entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals, das einer zweiten Empfangsantenne entspricht; und eine Einrichtung zum Addieren des verzögerten ersten empfangenen Signals und des zweiten empfangenen Signals, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals als das Basisbandsignal zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Verfahren (700) zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors (220), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: zeitliches Verzögern eines ersten empfangenen Signals (r₁(t)), das der ersten Empfangsantenne entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals (r₂(t)), das einer zweiten Empfangsantenne entspricht; und Addieren des verzögerten ersten empfangenen Signals und des zweiten empfangenen Signals, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals (r_c(t)) als das Basisbandsignal (210) zum Ausnutzen der Empfangsantennendiversität zu erhalten.
Computerlesbares Medium, das einen Programmcode zum Durchführen eines Verfahrens zum Liefern eines Basisbandsignals zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität mittels eines Digitalbasisbandprozessors (220) umfasst, wenn der Programmcode auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: zeitliches Verzögern eines ersten empfangenen Signals (r₁(t)), das der ersten Empfangsantenne entspricht, bezüglich eines zweiten empfangenen Signals (r₂(t)), das einer zweiten Empfangsantenne entspricht; und Addieren des verzögerten ersten empfangenen Signals und des zweiten empfangenen Signals, um eine Basisbanddarstellung eines kombinierten Signals (r_c(t)) als das Basisbandsignal (210) zum Ausnutzen von Empfangsantennendiversität zu erhalten.