DE4219677A1

DE4219677A1 - Verfahren zum uebertragen digitaler daten

Info

Publication number: DE4219677A1
Application number: DE19924219677
Authority: DE
Inventors: Christian Dr Schlegel
Original assignee: Ascom Tech AG
Current assignee: Ascom Tech AG
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2012-06-17
Also published as: DE4219677C2; CH682195A5

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen digitaler Da ten in einem Mobilfunksystem mit mindestens einer Basisstation mit je min destens zwei Sendeantennen und mindestens einer Mobilstation mit jeweils einer Empfangsantenne. Die Erfindung bezieht sich im übrigen auch auf eine Mobilfunkanlage sowie einen Mobilfunkempfänger zur Durchführung eines sol chen Verfahrens.

Stand der Technik

Die Übertragung digitaler Daten über Mobilfunkkanäle leidet primär unter Kurzzeitfluktuationen (Schwund; Fading). Es ist bekannt, daß solche Fluk tuationen sehr gut durch die Verwendung verschiedener Übertragungspfade (Diversity Transmission) unterdrückt werden können. So ist z. B. schon vor geschlagen worden, die mobile Station (das Automobil) mit mehreren Empfangsantennen zu bestücken (Receiver Antenna Diversity). Wenn der Ab stand dieser Antennen mehr als eine halbe Wellenlänge beträgt, dann können die Amplituden und Phasen der Empfangssignale der verschiedenen Antennen als statistisch unabhängig betrachtet werden, was die Wahrscheinlichkeit eines Signalschwundes beider Signale wesentlich reduziert. Es ist aber klar, daß mit dieser Technik vernünftigerweise keine Handgeräte gebaut werden können.

Eine zweite Variante besteht darin, dieselben digitalen Daten über ver schiedene Sendeantennen abzustrahlen (Transmitter Antenna Diversity). Ein solches System geht z. B. aus der Veröffentlichung "Transmitter Diversity for a Digital FM-Paging System", F. Adachi, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. VT-28, No 4, Nov. 1979, S. 333-337, hervor. Dabei werden dieselben Grunddaten über separate Antennen gesendet. Die über die ver schiedenen Antennen gesendeten FM-Signale haben alle dieselbe Trägerfre quenz. Die Unterscheidung wird durch die unterschiedliche Wahl der Modula tionsindizes ermöglicht. Wenn die Sendeantennen mindestens eine halbe Wel lenlänge der Trägerschwingung beabstandet sind, dann sind die beiden Si gnale am Ort des Empfängers unkorreliert. Aufgrund der Antennentheorie führt die gleichzeitige Übertragung über zwei Sendeantennen beim Empfänger zu einer Superposition der Einzelfelder. Entsprechend sind auch destruktive Überlagerungen möglich, was natürlich höchst unerwünscht ist.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch bei schwundbehafteten Kanälen, wie z. B. einem Mobil funkkanal, eine gute Empfangsqualität bietet.

Gemäß der Erfindung besteht die Lösung darin, daß in der Basisstation aus den digitalen Daten unter Verwendung eines Korrelationscodierers korre lierte Symbole erzeugt werden, und daß die Symbole einzeln oder blockweise in einem vorbestimmten Rhythmus abwechslungsweise über die mindestens zwei Sendeantennen mittels linearer Modulation einer Trägerschwingung zur Mobil station übertragen werden.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, daß mehrere Antennen abwechs lungsweise benützt werden, um die Symbole einer Sequenz digitaler Daten zu übermitteln. Die Wellenfelder, die durch die jeweiligen Sendeantennen er zeugt werden, werden verschieden sein, und die Symbolenergien der über ver schiedene Sendeantennen übermittelten Symbole werden unabhängig voneinander sein (insoweit es um Kurzzeitschwund geht). Damit das erfindungsgemäße Um schalten benützt werden kann, müssen die Symbole jedoch korreliert sein. Als Folge davon werden die Symbole verschiedener Sendeantennen unabhängig voneinander schwinden. Eine Empfängermannigfaltigkeit (Diversity Reception) der Ordnung L (L = Anzahl verwendete Sendeantennen) kann somit ohne Zeitspreizen (Interleaving) erreicht werden. Für die meisten Anwendungen dürfte die Verwendung von zwei Sendeantennen genügend sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden unmittelbar aufeinanderfol gende Symbole stets über unterschiedliche Sendeantennen übermittelt. Mit anderen Worten, das Umschalten in der Basisstation zwischen den beiden Sendeantennen erfolgt symbolweise.

Es liegt aber ebenso im Sinn der Erfindung, die Symbole blockweise umzu schalten. Das heißt, die Daten werden zu Blöcken einer bestimmten Länge zusammengefaßt und dann blockweise über verschiedene Sendeantennen über mittelt. Wenn aber gemäß dieser Ausführungsform zwei oder mehr aufeinan derfolgende Symbole über dieselbe Sendeantenne übermittelt werden, dann müssen sie zuvor zeitgespreizt werden. Die Zeitspreizung (Interleaving) muß dabei mit einer Interleaving-Tiefe B erfolgen, die größer als die Blocklänge ist.

Bei der Übertragung über die verschiedenen Sendeantennen werden Träger schwingungen mit ein und derselben Trägerfrequenz verwendet. Des weiteren werden zum Modulieren der Trägerschwingungen dieselben Basisbandpulse ver wendet. Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit nicht zu einer Verbrei terung des Frequenzbandes. Dies ist z. B. dann wichtig, wenn es darum geht, in einem gegebenen Frequenzband möglichst viele Funkkanäle unterbringen zu können (zellulares Mobilfunknetz für Telefone - z. B. GSM-Vorschriften).

Im Mobilfunkempfänger werden für die über unterschiedliche Sendeantennen übermittelten Symbole jeweils separate Kanalschätzungen durchgeführt. Dies ist wichtig, wenn der Vorteil der Mehrfachübertragung im Empfänger genutzt werden soll. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Mehrfachübertra gung nicht auszunutzen. Dies bedeutet, daß beim Übergang von einer kon ventionellen Einpfad-Übertragung auf eine erfindungsgemäße Mehrfachüber tragung das abgestrahlte Signal nicht nur von spezifischen, angepaßten Empfängern, sondern von auch von "alten" Geräten empfangen werden kann (Kompatibilität).

In einer erfindungsgemäßen Mobilstation werden die über verschiedene Sendeantennen übermittelten Trägerschwingungen vorzugsweise mit ein und demselben RF-Schaltkreis zu einem entsprechenden Basisbandsignal demodu liert, und erst dann wird aufgrund der unterschiedlichen Kanalschätzungen die Symboldetektion durchgeführt. Das Egalisieren der Basisbandsignale auf grund der Kanalschätzungen erfolgt vorzugsweise auf digitaler Ebene. Infol gedessen lassen sich konventionelle Empfängerschaltungen schnell und ein fach an das erfindungsgemäße Verfahren anpassen, da es dann in der Regel genügt, die alten abgespeicherten Programme durch neue zu ersetzen.

Die mindestens zwei Sendeantennen einer Basisstation sollten einen Abstand haben, der größer als eine halbe Wellenlänge der verwendeten Trägerschwin gung ist. Mit Vorteil stehen sie so nahe nebeneinander, daß im Versor gungsbereich der Basisstation ein Laufzeitunterschied zwischen den über verschiedene Sendeantennen zu der Mobilstation übermittelten Trägerschwin gungen vernachlässigbar ist gegenüber einer Symboldauer. Ist nämlich die Symboldauer zu kurz gegenüber dem Abstand, dann kann es im Versorgungsbe reich Gebiete geben, wo sich benachbarte Symbole (z. B. das letzte des einen Blocks mit dem ersten des nächsten Blocks) überlagern resp. auslöschen kön nen.

Eine Mobilfunkanlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt somit mindestens eine Basisstation mit mindestens zwei Sendeantennen zum Übertragen digitaler Daten mittels linearer Modulation einer Träger schwingung und zeichnet sich aus durch einen Korrelationscodierer zum Er zeugen korrelierter Symbole aus den digitalen Daten und durch eine Um schaltvorrichtung zum einzeln oder blockweise abwechselnden Übertragen der Symbole über die mindestens zwei Sendeantennen der Basisstation. Wenn die Symbole blockweise übertragen werden sollen, dann umfaßt die Basisstation vorzugsweise einen Interleaver geeigneter Interleaving-Tiefe.

Ein erfindungsgemäßer Mobilfunkempfänger weist (genau) eine Empfangsan tenne zum Empfangen von mit digitalen Daten modulierten Trägerschwingungen auf. Ferner sind mindestens zwei umschaltbare Kanalschätzer installiert, die synchron zur Umschaltvorrichtung der Basisstation geschaltet sind. Sie führen aufgrund der über die jeweils entsprechenden Sendeantennen übermit telten Symbole eine Kanalschätzung zwecks Kompensation der Störungen durch.

Aus dem Verfahren ergeben sich noch weitere schaltungstechnische Merkmale, die hier nicht explizit aufgeführt werden. Sie ergeben sich im übrigen auch aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zu sammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs der Si gnalverarbeitung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Basisstation; und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Mobilfunkempfängers.

In den Zeichnungen sind grundsätzlich gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichnen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 veranschaulicht das Prinzip der Erfindung. Eine Sequenz von Symbolen x₁, . . ., x₁₆ soll gemäß der Erfindung blockweise übermittelt werden. Es wird dabei vorausgesetzt, daß die einzelnen Symbole untereinander korre liert sind. Um ein blockweises Umschalten zwischen den Sendeantennen ermög lichen zu können, müssen nun die Symbole zeitgespreizt werden. Die sog. Interleaving-Tiefe ist dabei vorzugsweise gleichgroß wie die Blocklänge der übermittelten Symbolblöcke. Das heißt, beim Zeitspreizen (Interleaving) müssen ursprünglich aufeinanderfolgende Symbole in verschie denen Blöcken untergebracht sein.

Da im vorliegenden Beispiel mit einer Blocklänge B = 4 operiert wird, be trägt die Interleaving-Tiefe ebenfalls 4. In Fig. 1a und b ist ein einfa ches Beispiel für die Zeitspreizung gegeben. Demzufolge ist die Eingangs sequenz x₁, x₂, x₃, . . ., x₁₆ (Fig. 1a) in die Sequenz x₁, x₅, x₉, x₁₃, x₂, x₆, . . . x₁₆ (Fig. 1b) transformiert worden.

Es versteht sich, daß anstelle der beispielhaften Transformation auch raffiniertere Interleaving-Verfahren treten können. Sie gehören aber als solche zum Stand der Technik und brauchen deshalb nicht näher erörtert zu werden.

Diese Sequenz wird nun gemäß der Erfindung in zwei Teilsequenzen (Fig. 1c und 1d) aufgeteilt. In der ersten Teilsequenz (Fig. 1c) sind die ersten vier Symbole x₁, x₅, x₉, x₁₃ enthalten. Der zweite Block von vier Symbolen x₂, x₆, x₁₀, x₁₄ wird der zweiten Sequenz (Fig. 1d) zugeordnet. Der dritte Viererblock ist wiederum der ersten Sequenz (Fig. 1c) und der vierte Block der zweiten Sequenz (Fig. 1d) zugeteilt. Die Symbole werden also blockweise in einem vorgegebenen Rhythmus aufgeteilt.

Die beiden Teilsignale werden nun über verschiedene Sendeantennen übertra gen. Und zwar werden sie entsprechend einem linearen Modulationsverfahren (z. B. dem Quadraturamplituden-Modulationsverfahren, kurz QAM-Verfahren ge nannt) einer Trägerschwingung mit definierter Trägerfrequenz aufmoduliert. Wie sich auch aus den Fig. 1c und 1d ergibt, ist immer nur eine Sendean tenne aktiv. So ist z. B. die zweite Sendeantenne während der Übermittlung der ersten vier Symbole x₁, x₅, x₉, x₁₃ still, während umgekehrt die erste Sendeantenne während der Übermittlung des zweiten Blocks ruhig bleibt.

Am Ort des Empfängers überlagern sich natürlich die Felder der beiden Sen deantennen, wobei der Empfänger a priori nicht unterscheiden kann, welcher Anteil des überlagerten Feldes von der ersten und welcher von der zweiten Sendeantenne stammt. Allerdings zeigen die beiden Felder unterschiedliche Interferenzmuster, da sie unterschiedliche Ausbreitungspfade haben. In der Regel wird also der Signalpegel beim Umschalten des Senders von einer Sen deantenne zur anderen sich ändern. Im Prinzip ließe sich also das Umschal ten an den periodischen Pegelschwankungen "ablesen". In der Praxis emp fiehlt es sich aber, Basisstation und Mobilfunkempfänger aufeinander zu synchronisieren.

Für den Mobilfunkempfänger ist es wichtig zu wissen, wann im Sender zwi schen den beiden Sendeantennen umgeschaltet wird. Um nämlich die Störungen gemäß der Erfindung unterdrücken zu können, muß für jeden Übermittlungs pfad eine separate Kanalschätzung durchgeführt werden. Das heißt, die über die erste Sendeantenne übermittelte Teilsequenz (Fig. 1c) ist als Basis für eine separate Kanalschätzung zu verwenden. Ebenso muß die zweite Teilse quenz (Fig. 1d) Grundlage für eine zweite Kanalschätzung sein. Aufgrund der Kenntnis der beiden Kanäle kann dann eine Störung (Schwund), die sich nur auf einen Übermittlungspfad auswirkt, überbrückt werden. Dies leuchtet ein, wenn man Fig. 1c und d betrachtet. Angenommen, der zweite Block mit den Symbolen x₂, x₆, x₁₀, x₁₄ ist stark gestört, während die übrigen Blöcke mehr oder weniger einwandfrei sind, dann ist jedes der gestörten Symbole umgeben von zwei einwandfrei detektierten. So ist beispielsweise das Symbol x₂ umgeben von den Symbolen x₁ und x₃. Da die Symbole x₁, x₂, x₃ unterein ander korreliert sind, kann unter günstigen Umständen (Berücksichtigung der benachbarten Symbole bei der Auswertung) der Fehler behoben und der tatsächliche Wert des Symbols detektiert werden.

Aufgrund der obigen Ausführungen leuchtet auch ein, daß bei einem symbol weisen Umschalten, d. h. wenn die erste Teilsequenz z. B. alle ungeradzahli gen und die zweite alle geradzahligen Symbole enthält, eine Zeitspreizung (Interleaving) nicht erforderlich, sondern höchstens vorteilhaft ist. So lange nämlich eine Teilsequenz mit ausreichender Signalstärke empfangen wird, kann die andere aufgrund der Korrelationscodierung mit großer Wahr scheinlichkeit detektiert werden, da wiederum jedes gestörte Symbol stets von zwei benachbarten, störungsarmen Symbolen umgeben ist. Natürlich führt es zu Schwierigkeiten, wenn eine Teilsequenz über eine längere Zeit aus fällt. Primär will die Erfindung aber Abhilfe bei kurzzeitigen Fluktuatio nen (short term fluctuations) schaffen.

Im folgenden wird die Erfindung in allgemeiner mathematischer Formulierung dargestellt. Ausgegangen wird von statistisch unabhängigen digitalen Daten b_n. Diese werden in geeigneter Weise untereinander korreliert (z. B. mittels Trelliscodierung). Als Folge davon entsteht eine Sequenz x ⁽ⁱ⁾ von Symbolen:

x ⁽ⁱ⁾ = f({b_n}) = {x₁⁽ⁱ⁾, x₂⁽ⁱ⁾, . . ., x_L ⁽ⁱ⁾} (I)

Die Sequenz x ⁽ⁱ⁾ besteht aus einer bestimmten Anzahl L von Symbolen. f(.) bezeichnet die Korrelationsvorschrift, mit der aus den digitalen Daten die Sequenz mit der Nummer i erzeugt wird.

Für die erfindungsgemäße blockweise Übertragung von Symbolen werden nun die Symbole x_n ⁽ⁱ⁾ zeitgespreizt. Eine mögliche Art, eine geeignete Zeitspreizung einer Interleaving-Tiefe B herzustellen, besteht darin, daß die Sequenzen x ⁽ⁱ⁾ zeilenweise in einen Speicher eingelesen werden und dann spaltenweise ausgespeichert werden. Es wird also eine Matrix von der Form

x₁⁽¹⁾, . . ., x_L ⁽¹⁾
x₁⁽²⁾, . . ., x_L ⁽²⁾
.
.
x₁^(B), . . ., x_L ^(B) (B)

spaltenweise ausgelesen, was zu folgender Symbolabfolge führt:

x₁⁽¹⁾, x₁⁽²⁾, . . ., x₁^(B), x₂⁽¹⁾, x₂⁽²⁾, . . ., x_L ^(B) (III)

Im folgenden werden die Mehrfachindizes der übersichtlichen Darstellung we gen auf einen sequentiellen Index n reduziert. Die zeitgespreizten Symbole werden also wieder mit x_n, n = 1, 2, . . . bezeichnet. Als Sendesignal s(t) wird also ein Signal von der Form

bezeichnet. s(t) ist also ein linear moduliertes Basisbandsignal, das zusammengesetzt ist aus Pulsen g(t). T bezeichnet dabei die Symboldauer.

Das Sendesignal s(t) wird nun gemäß der Erfindung in mindestens zwei Teilsignale s₁(t) + s₂(t)

s(t) = s₁(t) + s₂(t) (V)

aufgeteilt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Teilsignalen erläutert. Diese Vereinfachung wird um Willen einer verständlichen Darstellung ge wählt. Es ist aber klar, daß sich die Erfindung mit einer beliebigen An zahl m von Teilsignalen durchführen läßt. In der praktischen Anwendung dürfte es aber in aller Regel genügen, wenn in vier oder weniger Teilsi gnale zerlegt wird. Dies ist verständlich angesichts der Tatsache, daß jedes Teilsignal über eine separate Sendeantenne übermittelt werden muß. Der hardwaremäßige Aufwand ist nämlich schon bei vier Teilsignalen ziem lich groß.

Die zwei Teilsignale lassen sich somit wie folgt darstellen:

B bezeichnet die Blocklänge. Da g(.) ein Puls mit einer im wesentlichen der Symboldauer T entsprechenden Länge ist, sind die Teilsignale s₁(t) und s₂(t) in einem gewissen Sinn "gegengleich" getaktet. Das heißt, es ist je weils nur eines der beiden Teilsignale verschieden von 0.

Die beiden Teilsignale s₁(t) und s₂(t) werden nun gemäß der Erfindung über zwei verschiedene Sendeantennen abgestrahlt. Es versteht sich dabei, daß die mit den Teilsignalen modulierten Trägerschwingungen dieselbe Trägerfre quenz haben.

Beim Empfänger überlagern sich die von den beiden Sendeantennen abgestrahl ten Wellenfelder. Zudem sind die Signale mit einem unterschiedlichen Schwund behaftet. Es handelt sich dabei um eine multiplikative Störung h₁(t) und h₂(t). Der Mobilfunkempfänger sieht also ein Empfangssignal y(t) von der Form

y(t) = s₁(t) · h₁(t) + s₂(t) · h₂(t) + n(t) (VIII)
= y₁(t) + y₂(t) + n(t)

Selbstverständlich ist das Empfangssignal auch von einem aditiven weißen Gauss′schen Rauschen n(t) überlagert. Im Empfänger gilt es nun, die von verschiedenen Sendeantennen übermittelten Signale voneinander zu trennen. Zu diesem Zweck muß er auf das blockweise Umschalten der Symbole in der Basisstation synchronisiert sein. Dies stellt aber kein besonderes techni sches Problem dar, sondern kann im Rahmen der üblichen Synchronisation ge löst werden. Der Mobilfunkempfänger erkennt somit die beiden Empfangsteil sionale y₁(t) und y₂(t), die von der Form

sind. h_1,n und h_2,n stellen effektive Schwundkoeffizienten dar, die im Empfänger geschätzt werden müssen. Verfahren zum Schätzen solcher Koeffizienten sind als solche bekannt. Gemäß der Erfindung muß nun einfach darauf geachtet werden, daß jedes Empfangsteilsignal Basis für eine eigene Kanalschätzung ist. Das heißt also, daß z. B. für die Kanalschätzung für das erste Empfangssignal y₁(t) nur die Abtastwerte des ersten (n=1 . . . B), des dritten (n=2B+1, . . ., 3B), des fünften usw. Blocks verwendet werden. Die Abtastwerte y_n des zweiten (n=B+1, . . ., 2B), vierten (n=3B+1, . . ., 4B), sechsten usw. Blocks stellen die Basis für die zweite Kanalschätzung dar.

Mit Hilfe der beiden Kanalschätzungen können die Abtastwerte y_n des Empfangssignals kompensiert werden:

In Umkehrung der Zeitspreizung werden die so kompensierten Abtastwerte z_n wieder komprimiert. Schließlich können die Symbole _n geschätzt werden.

Im folgenden wird nun eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Mobilfunkanlage mit mehreren Basisstationen. Jede Basisstation hat zwei (oder mehr) Sendeantennen. Mit den Basisstationen wird in der Regel eine große Anzahl von Mobilfunkempfängern (z. B. Funktelefone) versorgt. In der Regel besteht ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen einem bestimmten Mobilfunkempfänger und einer bestimmten Basisstation. Gemäß der Erfindung werden nun digitale Daten (z. B. ein digitalisiertes Sprachsignal oder ein digitales Telefaxsignal) übermittelt. Die Erfindung betrifft dabei nur die von der Basisstation zum Mobilfunkempfänger übertragenen Signale. Dies ist nämlich auch die Übertragungsrichtung, die besonders störungsgefährdet ist.

Fig. 2 zeigt nun ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Basisstation. Eine Datenquelle 1 liefert digitale Daten b_n an einen Coder 2. Dieser führt die Korrelation der digitalen Daten durch. Am Ausgang des Coders 2 steht eine korrelierte Sequenz von Symbolen x_n zur Verfügung. Diese werden mit einem Interleaver 3 zeitgespreizt. Nach dem Interleaver 3 folgt ein Um schalter 4, der die Symbole blockweise auf vorzugsweise zwei Pfade auf teilt. Der erste Pfad umfaßt einen Modulator 5.1 und eine Sendeantenne 6.1 und der zweite ebenfalls einen Modulator 5.2 und eine Sendeantenne 6.2. Die Modulatoren 5.1 und 5.2 arbeiten gemäß einem linearen Modulationsverfahren (z. B. QAM-Verfahren). Ihre Trägerfrequenzen sind vorzugsweise frequenz- und phasensynchronisch.

Erfolgt das Umschalten im Umschalter 4 symbolweise, dann kann der Inter leaver 3 entfallen.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Mobilfunkempfän gers. Er weist (genau) eine Empfangsantenne 7 auf, die die beiden überla gerten modulierten Trägerschwingungen der beiden Sendeantennen 6.1 und 6.2 detektiert. Mit einem Filter 8 (RF-Schaltkreis) wird das Empfangssignal ins Frequenzbasisband heruntertransformiert. Ein Abtaster 9, der das Empfangs signal y(t) einmal pro Symbolintervall (d. h. mit der Symbolrate I/T) abta stet, erzeugt die Abtastwerte y_n. Diese werden in einem Multiplizierer 10 vom Schwund befreit (siehe Formel XI). Ein Deinterleaver 11 macht sodann die Zeitspreizung des Interleavers 3 rückgängig. Ein Decoder 12 (z. B. ba sierend auf dem bekannten Viterbi-Algorithmus) schätzt die Symbole _n.

Es versteht sich, daß der Deinterleaver 11 im Mobilfunkempfänger nur dann vorhanden sein muß, wenn der Interleaver 3 in der Basisstation benützt wird.

Zur Kompensation des Schwunds im Multiplizierer 10 wird ein Schwunddetektor 13 benutzt. Dieser verwendet die Abtastwerte y_n des Empfangssignals, die geschätzten Symbole x_n sowie vorzugsweise Codierinformationen aus dem De interleaver 11. Die wesentlichen Komponenten des Schwunddetektors 13 sind die beiden Kanalschätzer 134 und 135. Mit geeignet getakteten Schaltern 131, . . ., 133 wird ihr Eingang entsprechend den zusammengehörigen Symbol blöcken mit den geschätzten Symbolen _n und den Abtastwerten y_n versorgt. Der Schalter 133 sorgt dafür, daß der Schätzwert des Schwundes aus dem richtigen Kanalschätzer 134, 135 stammt. Ein Invertierglied 14 erzeugt die Inverse 1/_i,n, mit der der zugehörige Abtastwert y_n des digitalisierten Basisbandsignals multipliziert wird (Multiplizierer 10).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist natürlich nicht auf die anhand der Fig. 2 und 3 erläuterte Ausführungsform beschränkt. Eine detaillierte Er läuterung weiterer resp. alternativer Vorrichtungsmerkmale erübrigt sich, da die schaltungsmäßige Realisierung der beschriebenen Verfahrensmerkmale vom Fachmann ohne erfinderisches Zutun durchgeführt werden kann.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß mit der Erfindung eine rückwärtskompatible Verbesserung bestehender Mobilfunknetze möglich ist.

Claims

1. Verfahren zum Übertragen digitaler Daten (b_n) in einem Mobilfunksy stem mit mindestens einer Basisstation mit mindestens zwei Sendean tennen (6.1, 6.2) und mindestens einer Mobilfunkstation mit je einer Empfangsantenne (7), dadurch gekennzeichnet, daß in der Basisstation aus den digitalen Daten (b_n) unter Verwendung eines Korrelations codierers (2) korrelierte Symbole (x_n) erzeugt werden und die Symbole (x_n) einzeln oder blockweise in einem vorbestimmten Rhythmus abwech selnd über die mindestens zwei Sendeantennen (6.1, 6.2) mittels linearer Modulation einer Trägerschwingung zur Mobilfunkstation über tragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar aufeinanderfolgende Symbole stets über unterschiedliche Sendeantennen (6.1, 6.2) übermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbole (x_n) mit Hilfe eines Interleavers (3) entsprechend einer vorbestimm ten Interleaving-Tiefe (B) zeitgespreizt werden und daß jeweils eine bestimmte Anzahl von maximal B aufeinanderfolgenden Symbolen über dieselbe Sendeantenne (6.1, 6.2) übermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung über verschiedene Sendeantennen (6.1, 6.2) Trä gerschwingungen mit im wesentlichen identischer Trägerfrequenz ver wendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die über verschiedene Sendeantennen (6.1, 6.2) übermittelten Träger schwingungen mit demselben Basisbandpuls (g(t)) linear moduliert wer den.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß für die über unterschiedliche Sendeantennen (6.1, 6.2) übermittelten Symbole (x_n) eine separate Kanalschätzung (134, 135) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mobil funkstation die über verschiedene Sendeantennen (6.1, 6.2) übermit telten Trägerschwingungen mit einem RF-Schaltkreis demoduliert werden und daß erst dann aufgrund der unterschiedlichen Kanalschätzungen die Symboldetektion durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Übermitteln mindestens zwei Sendeantennen (6.1, 6.2) einer Basisstation verwendet werden, die so nahe nebeneinander angeordnet sind, daß im Versorgungsbereich der Basisstation ein Laufzeitunter schied zwischen den über verschiedene Sendeantennen (6.1, 6.2) zu der Mobilfunkstation übermittelten Trägerschwingungen vernachlässigbar ist gegenüber einer Symboldauer (T).

9. Mobilfunkanlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprü che 1-8, umfassend mindestens eine Basisstation mit mindestens zwei Sendeantennen (6.1, 6.2) zum Übertragen digitaler Daten mittels linearer Modulation einer Trägerschwingung, gekennzeichnet durch einen Korrelationscodierer (2) zu Erzeugen korrelierter Symbole (x_n) aus den digitalen Daten (b_n) und eine Umschaltvorrichtung (4) zum einzeln oder blockweise abwechselnden Übertragen der Symbole (x_n) über die mindestens zwei Sendeantennen (6.1, 6.2) der Basisstation.

10. Mobilfunkanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Interleaver (3) zum Zeitspreizen der Symbole (x_n) vorgesehen ist und daß die Umschaltvorrichtung (4) so beschaffen ist, daß ein block weises Übertragen der Symbole (x_n) über die verschiedenen Sendean tennen (6.1, 6.2) stattfindet.

11. Mobilfunkempfänger mit einer Empfangsantenne (7) zum Empfangen von mit digitalen Daten modulierten Trägerschwingungen, die von einer Mobilfunkanlage gemäß Anspruch 9 oder 10 übermittelt worden sind, gekennzeichnet durch mindestens zwei umschaltbare Kanalschätzer (134, 135), die synchron zur Umschaltvorrichtung (4) der Basisstation geschaltet sind und aufgrund der über die jeweils entsprechende Sendeantenne (6.1 resp. 6.2) übermittelten Symbole (x_n) je eine Kanalschätzung (_1,n, _2,n) zwecks Kompensation der Störungen durchführen.