DE60017836T2

DE60017836T2 - Drahtloses System mit Mehrfachsendeantennenanordnung mit Kombination van Sende-Diversity mit offenem Regelkreis und mit geschlossenem Regelkreis

Info

Publication number: DE60017836T2
Application number: DE60017836T
Authority: DE
Inventors: Anand G. Plano Dabak; Sirnath Plano Hosur
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: US6594473B1; EP1073212A2; USRE42681E1; DE60017836D1; EP1073212B1; EP1073212A3; JP2001044900A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Ausführungsformen beziehen sich auf drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere auf Sender mit mehreren Sendeantennen, die in diesen Systemen verwendet werden.
Die drahtlose Kommunikation hat sich in Geschäftsanwendungen, persönlichen und weiteren Anwendungen sehr weit verbreitet, wobei die Technologie für diese Kommunikation auf verschiedenen Gebieten im Ergebnis weiter fortschreitet. Ein solcher Fortschritt umfasst die Verwendung der Spreizspektrumkommunikation einschließlich derjenigen mit Zellenkommunikation mit Codemultiplex-Vielfachzugriff ("CDMA") und Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff ("WCDMA"). In dieser Kommunikation kommuniziert eine Anwenderstation (z. B. ein Hand-Zellentelephon) mit einer Basisstation, wobei die Basisstation typisch einer "Zelle" entspricht.
Wegen verschiedener Faktoren einschließlich der Tatsache, dass die CDMA-Kommunikation entlang eines drahtlosen Mediums erfolgt, kann eine ursprünglich gesendete Kommunikation von einer Basisstation zu einer Anwenderstation zu mehreren und verschiedenen Zeiten bei der Anwenderstation ankommen. Es heißt, dass jedes verschiedene ankommende Signal, das auf derselben ursprünglichen Kommunikation beruht, in Bezug auf die anderen ankommenden Signale, die von derselben gesendeten Kommunikation ausgehen, eine Diversity besitzt. Ferner können in der CDMA-Kommunikation verschiedene Diversity-Typen auftreten, wobei sich das Gebiet des CDMA bemüht, unter Verwendung der Wirkungen auf jedes Signal, die durch eine oder mehrere Diversities verursacht werden, die das Signal beeinflussen, schließlich die ursprünglich gesendeten Daten zu empfangen und zu verarbeiten.
Ein Typ der CDMA-Diversity tritt auf, da ein Sendesignal von der Basisstation durch Objekte wie etwa den Erdboden, Berge, Gebäude sowie andere Dinge, die es berührt, reflektiert wird. Im Ergebnis kann eine selbe einzige gesendete Kommunikation zu zahlreichen verschiedenen Zeiten im Empfänger ankommen, wobei es heißt, dass sich jedes verschiedene ankommende Signal unter der Annahme, dass jede solche Ankunft ausreichend in der Zeit getrennt ist, entlang eines anderen Kanals ausbreitet und als ein anderer "Pfad" ankommt. Diese mehreren Signale werden im Gebiet als mehrere Pfade oder Multipfade bezeichnet. In der Anwenderstation können schließlich mehrere Multipfade ankommen, wobei der Kanal, auf dem sich jeder ausgebreitet hat, veranlassen kann, dass jeder Pfad eine andere Phase, eine andere Amplitude und ein anderes Signal/Rausch-Verhältnis ("SNR") besitzt. Dementsprechend ist für eine Kommunikation zwischen einer Basisstation und einer Anwenderstation jeder Multipfad eine Kopie derselben Anwenderinformationen, wobei es heißt, dass jeder Pfad wegen des Unterschieds der Ankunftszeit, der für jeden Multipfad andere (unkorrelierte) Schwund/Rausch-Charakteristiken veranlasst, eine Zeit-Diversity in Bezug auf einen anderen Multipfad oder auf andere Multipfade besitzt. Obgleich Multipfade die gleichen Anwenderinformationen zu dem Empfänger übermitteln, können sie anhand des Zeitpunkts der Ankunft jedes Multipfads durch den Empfänger getrennt erkannt werden. Insbesondere die CDMA-Kommunikation wird unter Verwendung eines Spreizcodes moduliert, der aus einer Reihe von Binärimpulsen besteht, wobei dieser Code mit einer höheren Rate als der Symboldatenrate ausgeführt wird und die tatsächliche Übertragungsbandbreite bestimmt. In der gegenwärtigen Industrie heißt es, dass jedes Stück eines CDMA-Signals, das gemäß diesem Code gesendet wird, ein "Chip" ist, wobei jeder Chip einem Element in dem CDMA-Code entspricht. Somit definiert die Chipfrequenz die Rate des CDMA-Codes. Ausgehend von der Verwendung der Übertragung des CDMA-Signals unter Verwendung von Chips, sind dann Multipfade, die in der Zeit durch mehr als einen dieser Chips getrennt sind, wie im Gebiet bekannt ist, wegen der niedrigen Autokorrelationen der CDMA-Codes im Empfänger unterscheidbar.
Im Gegensatz zur Multipfad-Diversity, die eine natürliche Erscheinung ist, werden im Bemühen, das SNR zu verbessern, in CDMA-Systemen gelegentlich weitere Typen der Diversity konstruiert, wodurch weitere Datengenauigkeitsmaße (z. B. die Bitfehlerrate ("BER"), die Rahmenfehlerrate ("FER") und die Symbolfehlerrate ("SER")) verbessert werden. Ein Beispiel eines solchen konstruierten Diversity-Schemas ist die Antennen-Diversity, die hier eingeführt wird, da sie besondere Anwendung auf die später diskutierten bevorzugten Ausführungsformen besitzt. Die Antennen-Diversity, die gelegentlich auch als Gruppen-Antennen-Diversity bezeichnet wird, beschreibt ein drahtloses System, das mehr als eine Antenne durch eine selbe Station verwendet. Die Antennen-Diversity erweist sich häufig als nützlich, da der Schwund über die verschiedenen Antennen unabhängig ist. Obgleich kürzlich Systeme für eine Basisstation vorgeschlagen worden sind, die mehrere Antennen verwenden, um an eine Einantennen-Mobilstation gesendete Signale zu senden, ist die Vorstellung einer Station, die mehrere Antennen verwendet, ferner typisch mit einer Basisstation verknüpft, die mehrere Antennen zum Empfangen von Signalen verwendet, die von einer Einantennen-Mobilstation gesendet werden. Jede dieser Alternativen wird im Folgenden weiter untersucht.
Bestimmte Gruppen-Antennen-Diversity-Techniken schlagen die Verwendung mehr als einer Antenne in dem Empfänger vor, wobei dieser Zugang als Empfangsantennen-Diversity bezeichnet wird. Beispielsweise war ein Basisstationsempfänger in analogen Systemen des Standes der Technik häufig mit zwei Antennen ausgestattet, die jeweils zum Empfangen eines Signals von einer Einantennen-Mobilstation dienten. Somit liefert jede Empfängerantenne wenigstens ein entsprechendes Empfangssignal zur Verarbeitung, wenn die Einantennen-Mobilstation an die Basisstation sendet. Da jedes entsprechende Empfangssignal für eine höhere Datengenauigkeit getrennt verarbeitet und kombiniert werden kann, wird durch das Realisieren mehrerer Empfangsantennen die Leistungsfähigkeit eines idealen Empfängers verbessert.
Kürzlich hat es Vorschläge gegeben, mehr als eine Antenne im Sender zu verwenden, wobei dieser Zugang als Sendeantennen-Diversity bezeichnet wird. Zum Beispiel ist ein Basisstationssender auf dem Gebiet der Mobilkommunikation mit zwei Antennen zum Senden zu einer Einantennen-Mobilstation ausgestattet. Da die Mobilstation typisch die Form einer Handvorrichtung oder einer vergleichbaren Vorrichtung besitzt und da erwünscht ist, dass eine solche Vorrichtung niedrigere Leistungs- und Verarbeitungsanforderungen im Vergleich zu jenen der Basisstation besitzt, wird die Verwendung mehrerer Antennen in der Basisstation zum Senden als vorteilhaft gegenüber der Verwendung mehrerer Antennen in der Mobilstation betrachtet. Somit unterstützen die verringerten Betriebsmittel der Basisstation mehrere Antennen weniger, während sich die Basisstation mit verhältnismäßig hoher Leistung leichter für die Antennen-Diversity eignet. Auf jeden Fall schafft die Sendeantennen-Diversity ebenfalls eine Form der Diversity, ausgehend von der das SNR gegenüber der Einantennenkommunikation durch getrenntes Verarbeiten und Kombinieren der verschiedenen Signale für eine höhere Datengenauigkeit in dem Empfänger verbessert werden kann. Außerdem wird in Verbindung mit der Sendeantennen-Diversity und um sie ferner der oben beschriebenen Multipfad-Diversity gegenüberzustellen angemerkt, dass sich die mehreren Sendeantennen in einer einzelnen Station typisch innerhalb mehrerer Meter (z. B. drei bis vier Meter) voneinander befinden, wobei auf diese räumliche Beziehung gelegentlich ebenfalls in der Weise Bezug genommen wird, dass sie eine räumliche Diversity schafft. Ausgehend von dem räumlichen Diversity-Abstand kommt dasselbe von jeder Antenne gesendete Signal zu jeweiligen Zeiten (unter der Annnahme keiner weiteren Diversity), die sich auf den Abstand zwischen den Sendeantennen beziehen, an einem Ziel an. Allerdings ist der Unterschied zwischen diesen Zeiten beträchtlich kleiner als die Breite eines Chips, so dass die ankommenden Signale nicht in der gleichen Weise wie die oben beschriebenen Multipfade getrennt unterscheidbar sind.
Ausgehend von der Entwicklung von Sendeantennen-Diversity-Schemata haben sich zwei Typen von Signalkommunikationstechniken, d. h. die Sende-Diversity mit geschlossener Schleife und die Sende-Diversity mit offener Schleife, entwickelt, um ausgehend von der Sendeantennen-Diversity die Datenerkennung in dem Empfänger zu verbessern. Sowohl die Sende-Diversity mit geschlossener Schleife als auch die Sende-Diversity mit offener Schleife wird in verschiedenen Formen realisiert, wobei der Unterschied zwischen den zwei Schemata aber in allen Fällen in Bezug auf die Rückkopplung formuliert werden kann. Genauer enthält ein Sende-Diversity-System mit geschlossener Schleife einen Rückkopplungskommunikationskanal, während das für ein Sende-Diversity-System mit offener Schleife nicht der Fall ist. Im Folgenden werden diese beiden System sowie der Unterschied zwischen ihnen ausführlich weiter geschildert.
1 veranschaulicht ein Sendeantennen-Diversity-System 10 des Standes der Technik mit geschlossener Schleife, das einen Sender 12 und einen Empfänger 14 enthält. Es wird beispielhaft angenommen, dass der Sender 12 eine Basisstation ist, während der Empfänger 14 eine Mobilstation ist. Zur Vereinfachung der Diskussion wird außerdem jede dieser Komponenten im Folgenden getrennt diskutiert. Schließlich wird angemerkt, dass die durch das System 10 realisierte Technik mit geschlossener Schleife im Gebiet gelegentlich als eine adaptive Gruppen-Sendung ("TxAA") bezeichnet wird, während andere Techniken mit geschlossener Schleife durch den Fachmann auf dem Gebiet ebenfalls zu ermitteln sein sollten.
Der Sender 12 empfängt an einem Eingang in einen Kanalcodierer 14 Informationsbits B_i. Im Bemühen, die Rohbitfehlerrate zu verbessern, codiert der Kanalcodierer 14 die Informationsbits B_i. Durch den Kanalcodierer 14 können verschiedene Codierungstechniken verwendet werden und auf die Bits B_i angewendet werden, wobei Beispiele die Verwendung eines Faltungscodes, eines Blockcodes, eines Turbocodes oder einer Kombination irgendwelcher dieser Codes enthalten. Die codierte Ausgabe des Kanalcodierers 14 ist mit dem Eingang des Verschachtlers 15 gekoppelt. Der Verschachtler 15 arbeitet in Bezug auf einen Block codierter Bits und ordnet die Reihenfolge dieser Bits in der Weise um, dass die Kombination der Operation beim Codieren durch den Kanalcodierer 14 die Zeit-Diversity der Informationen nutzt. Eine Umordnungstechnik, die durch den Verschachtler 15 ausgeführt werden kann, ist z. B. das Empfangen der Bits in Matrixart, so dass die Bits zeilenweise in einer Matrix empfangen werden, woraufhin diese Bits aus der Matrix spaltenweise an einen Symbol-Mapper 16 ausgegeben werden. Der Symbol-Mapper 16 setzt daraufhin seine Eingangsbits in Symbole um, die allgemein als S_i bezeichnet werden. Die umgesetzten Symbole S_i können verschiedene Formen wie etwa Quadratur-Phasenumtastungssymbole ("QPSK"-Symbole), Binär-Phasenumtastungssymbole ("BPSK"-Symbole) oder Quadratur-Amplitudenmodulationssymbole ("QAM"-Symbole) annehmen. Auf jeden Fall können die Symbole S_i verschiedene Informationen wie etwa Anwenderdatensymbole sowie Pilotsymbole und Steuersymbole wie etwa Sendeleistungssteuerungssymbole ("TPC"-Symbole) und Rateninformationssymbole ("RI"-Symbole) repräsentieren. Die Symbole S_i sind mit einem Modulator 18 gekoppelt. Der Modulator 18 moduliert jedes Datensymbol, indem er es mit einer CDMA-Spreizsequenz, die ein digitales Pseudorauschsignal ("PN"-Signal) oder ein PN-Code oder andere Spreizcodes sein kann, kombiniert oder multipliziert (d. h. er nutzt die Spreizspektrumtechnologie). Auf jeden Fall erleichtert die Spreizsequenz dadurch, dass sie jedem der Sendesignale während der Sendung einen eindeutigen Code zuordnet, das gleichzeitige Senden von Informationen über einen gemeinsamen Kanal. Ferner macht dieser eindeutige Code die über dieselbe Bandbreite gleichzeitig gesendeten Signale im Empfänger 14 (oder in anderen Empfängern) unterscheidbar. Der Modulator 18 besitzt zwei Ausgänge, einen ersten Ausgang 18₁ , der mit einem Multiplizierer 20₁ verbunden ist, und einen zweiten Ausgang 18₂ , der mit einem Multiplizierer 20₂ verbunden ist. Jeder der Multiplizierer 20₁ und 20₂ multipliziert seine Eingabe mit einem Gewichtswert W₁ bzw. W₂ und liefert eine Ausgabe an eine jeweilige Sendeantenne A12₁ und A12₂. Beispielhaft wird angenommen, dass die Sendeantennen A12₁ und A12₂ etwa drei bis vier Meter voneinander entfernt sind.
Der Empfänger 14 enthält eine Empfangsantenne A14₁ zum Empfangen der Kommunikation von den beiden Sendeantennen A12₁ und A12₂. Es wird daran erinnert, dass diese Kommunikation über verschiedene Multipfade gehen kann, wobei jeder Multipfad wegen der räumlichen Beziehung der Sendeantennen A12₁ und A12₂ eine Kommunikation sowohl von der Sendeantenne A12₁ als auch von der Sendeantenne A12₂ enthalten kann. In der Veranschaulichung aus 1 sind insgesamt j Multipfade gezeigt. Ferner ist jedem Multipfad ein Schwundkanalparameter zugeordnet, d. h. ein Wert, der die Wirkungen des Kanals auf das durch den Kanal übermittelte Signal widerspiegelt. Zur Kennzeichnung dieses Schwundparameters wird in diesem Dokument als Bezug das Zeichen α verwendet, wobei in 1 außerdem die Konvention α_i ^j verwendet wird, wobei i = 1 einen durch die Antenne A12₁ gesendeten Pfad identifiziert, i = 2 einen durch die Antenne A12₂ gesendeten Pfad identifiziert und j den Multipfad identifiziert. Die von der Antenne A14₁ empfangenen Signale sind im Empfänger 14 mit einem Entspreizer 22 verbunden. Der Entspreizer 22 arbeitet gemäß bekannten Prinzipien wie etwa durch Multiplizieren des CDMA-Signals mit dem CDMA-Code für den Empfänger 14 und dadurch Erzeugen eines Entspreizungssymbolstroms an seinem Ausgang mit der Symbolrate. Die vom Entspreizer 22 ausgegebenen entspreizten Signale sind mit dem Diversity-Decodierer 23 für die offene Schleife und außerdem mit einer Kanalschätzeinrichtung 24 gekoppelt. Die Kanalschätzeinrichtung 24 bestimmt anhand der ankommenden entspreizten Daten die geschätzten Kanalimpulsantworten. Ferner liefert die Kanalschätzeinrichtung 24 zwei Ausgaben. Eine erste Ausgabe 24₁ von der Kanalschätzeinrichtung 24 gibt die geschätzten Kanalimpulsantworten an den Diversity-Codierer 23 für die offene Schleife aus. Der Diversity-Decodierer 23 für die offene Schleife wendet die Schätzungen als Antwort auf den Empfang der Schätzungen auf die vom Entspreizer 22 empfangenen entspreizten Daten an; obgleich dies nicht getrennt gezeigt ist, kann das Anwenden der Schätzung auf die Daten diesbezüglich ferner durch verschiedene Verfahren wie etwa die Maximalverhältniskombination (MRC) und unter Verwendung eines Rake-Empfängers erfolgen. Eine zweite Ausgabe 24₂ von der Kanalschätzeinrichtung 24 übermittelt die Schätzungen oder die aus diesen Schätzungen abgeleiteten Werte über einen Rückkopplungskanal zurück an den Sender 12. Diese Rückkopplungswerte sind die oben in Bezug auf die Multiplizierer 20₁ und 20₂ des Senders 12 beschriebenen Gewichte W₁ und W₂.
Wieder zurückkehrend zu dem Diversity-Decodierer 23 für die offene Schleife des Empfängers 14 wird sein Ergebnis, wenn er die Schätzungen auf die entspreizten Daten anwendet, an einen Entschachtler 25 ausgegeben, der in der Weise arbeitet, dass er ein inverses der Funktion des Verschachtlers 15 ausführt, wobei der Ausgang des Entschachtlers 25 mit einem Kanaldecodierer 26 verbunden ist. Der Kanaldecodierer 26 kann einen Viterbi-Decodierer, einen Turbodecodierer, einen Blockdecodierer (z. B. Reed-Solomon-Decodierung) oder nochmals andere geeignete Decodierungsschemata, wie sie im Gebiet bekannt sind, enthalten. Auf jeden Fall decodiert der Kanaldecodierer 26 weiter die an seinem Eingang empfangenen Daten, wobei er typisch in Bezug auf bestimmte Fehlerkorrekturcodes arbeitet und einen resultierenden Strom decodierter Symbole ausgibt. Tatsächlich wird angemerkt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers für die Dateneingabe in den Kanaldecodierer 26 weitaus größer als die nach der Verarbeitung und Ausgabe durch den Kanaldecodierer 26 ist. Beispielsweise kann die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in der Ausgabe des Kanaldecodierers 26 gemäß momentanen Normen zwischen 10^–3 und 10^–6 sein. Schließlich kann der vom Kanaldecodierer 26 ausgegebene decodierte Symbolstrom durch eine Zusatzschaltungsanordnung im Empfänger 14 empfangen und verarbeitet werden, obgleich eine solche Schaltungsanordnung in 1 nicht gezeigt ist, um die vorliegende Veranschaulichung und Diskussion zu vereinfachen.
Nach ausführlicher Schilderung des Systems 10 wird nun die Aufmerksamkeit wieder auf seine Kennzeichnung als ein System mit geschlossener Schleife gerichtet. Genauer wird das System 10 ein System mit geschlossener Schleife genannt, da das System 10 außer den Datenkommunikationskanälen vom Sender 12 zum Empfänger 14 den Rückkopplungskommunikationskanal enthält, um die Gewichte W₁ und W₂ vom Empfänger 14 zum Sender 12 zu übermitteln; somit erzeugen der Datenkommunikationskanal und der Rückkopplungskanal ein Ringsystem und somit ein System mit "geschlossener" Schleife. Ferner wird angemerkt, dass die Gewichte W₁ und W₂ verschiedene Aspekte widerspiegeln können, die die Kanäle beeinflussen. Zum Beispiel kann der Empfänger 14 einen Pegel des Schwunds in den Signalen ermitteln, die er vom Sender 12 empfängt, wie er etwa durch lokale Interferenz und andere Ursachen wie etwa die Dopplerrate des Empfängers 14 (als eine Mobilstation) verursacht werden kann, wobei der Schwund auf jeden Fall durch Rayleigh-Schwund gekennzeichnet sein kann. Im Ergebnis rückkoppelt der Empfänger 14 die Gewichte W₁ und W₂, wobei diese Gewichte von den Multiplizierern 20₁ und 20₂ verwendet werden, wobei das Gewicht W₁ auf verschiedene Symbole angewendet wird, um ein Sendesignal entlang der Senderantenne A12₁ zu liefern, und wobei das Gewicht W₂ auf verschiedene Symbole angewendet wird, um ein Sendesignal entlang der Senderantenne A12₂ zu liefern. Für ein erstes Symbol S₁, das durch die Station 12 gesendet werden soll, wird es somit als Teil eines Produkts W₁S₁ entlang der Senderantenne A12₁ gesendet und außerdem als Teil eines Produkts W₂S₁ entlang der Senderantenne A12₂ gesendet. Somit sind diese gewichteten Produkte zur Veranschaulichung in 1 ebenfalls entlang ihrer jeweiligen Antennen gezeigt.
Nunmehr übergehend zu einem Sende-Diversity-System des Standes der Technik mit offener Schleife kann es allgemein und im Vergleich zu dem System 10 aus 1 mit geschlossener Schleife beschrieben werden, wobei der Hauptunterschied ist, dass das Sende-Diversity-System des Standes der Technik mit offener Schleife keine Rückkopplung erfordert. Um ein System mit offener Schleife zu zeigen, kann die Veranschaulichung aus 1 somit geändert werden, indem der Rückkopplungskanal, die Gewichte W₁ und W₂ und die Multiplizierer 20₁ und 20₂ entfernt werden, wobei die verbleibenden Blöcke dabei allgemein ein Sende-Diversity-System mit offener Schleife veranschaulichen. Ausgehend davon, dass das Sende-Diversity-System mit offener Schleife keine Rückkopplung enthält, verwendet es stattdessen eine alternative Technik, um die Daten für jede seiner Sendeantennen verschieden einzustellen. Somit versucht der Empfänger des Systems mit offener Schleife daraufhin, die Daten angesichts der bekannten Sendereinstellung richtig zu bewerten. Somit unterscheiden sich die Verarbeitung und die Algorithmen, die in dem Empfängerdecodierer eines Systems mit offener Schleife realisiert sind, von jenen in einem System mit geschlossener Schleife.
Um die Sende-Diversity mit offener Schleife weiter zu zeigen, veranschaulicht 2 beispielhaft einen Sender 30 des Standes der Technik mit offener Schleife, auf den in der Weise Bezug genommen wird, dass er eine raumzeitblockcodierte Sendeantennen-Diversity ("STTD") schafft, wobei der Sender 30 diesbezüglich einen STTD-Codierer 32 enthält. Der STTD-Codierer 32 besitzt einen Eingang 34, der beispielhaft in der Weise gezeigt ist, dass er zu einem Zeitpunkt T ein erstes Symbol S₁ empfängt, auf das zu einem Zeitpunkt 2T ein zweites Symbol S₂ folgt. Für das vorliegende Beispiel wird angenommen, dass die Symbole S₁ und S₂ QPSK-Symbole sind. Der STTD-Codierer 32 besitzt zwei Ausgänge 36₁ und 36₂ , die jeweils mit einer Antenne A32₁ bzw. A32₂ verbunden sind.
Es wird nun der Betrieb des Senders 30 untersucht, wobei von oben allgemein daran erinnert wird, dass die Sender des Systems mit offener Schleife die Daten ohne Hilfe einer Rückkopplung an jeder Sendeantenne verschieden einstellen. Im Fall des Senders 30 puffert der STTD-Codierer 32 zuerst eine Anzahl von Symbolen, die gleich der Anzahl der Sendeantennen ist. Somit puffert der STTD-Codierer 32 in dem Beispiel aus 2, das zwei Sendeantennen A32₁ und A32₂ besitzt, zwei Symbole (z. B. S₁ und S₂). Nachfolgend sendet der STTD-Codierer 32 die gepufferten Symbole direkt entlang der Antenne A32₁, so dass in 2 das Symbol S₁ zu einem Zeitpunkt T' gesendet wird, während das Symbol S₂ zu einem Zeitpunkt 2T' gesendet wird. Gleichzeitig werden aber zur Sendung entlang der Antenne A32₂ die komplex Konjugierten der Symbole gebildet, wobei ihre Reihenfolge vertauscht wird. Für das Beispiel aus 2 erzeugen diese zwei Operationen somit in umgekehrter Reihenfolge eine Sequenz S₂* und S₁*. Außerdem wird beim Senden entlang der Antenne A32₂ der negative Wert des ersten dieser zwei Symbole gesendet, während der positive Wert des zweiten Symbols gesendet wird. Dementsprechend wird in 2 und in Bezug auf die Antenne A32₂ zu einem Zeitpunkt T' ein Symbol –S₂* gesendet, während zu einem Zeitpunkt 2T' ein Symbol S₁* gesendet wird. Somit kann ein kompatibler Empfänger aus den durch den STTD-Codierer 32 gesendeten Symbolen die Symbole in einer Weise auflösen, die selbst unter der Annahme verhältnismäßig großer Doppler-Raten häufig vorteilhafte Datenfehlerraten liefert. Schließlich wird ebenfalls mittels eines alternativen Beispiels angemerkt, dass dann, wenn die Symbole S₁ und S₂ BPSK- Symbole sind, diese Symbole lediglich reelle Komponenten (d. h. keine komplexe Komponente) enthalten. In diesem Fall sendet das System 30 entlang der Antenne A32₁ zum Zeitpunkt T' das Symbol S₁ und zum Zeitpunkt 2T' das Symbol S₂, während das System 30 entlang der Antenne A32₂ zum Zeitpunkt T' das Symbol S₂ und zum Zeitpunkt 2T' das Symbol –S₁ sendet.
Nach der ausführlichen Schilderung sowohl des Sendeantennen-Diversity-Systems mit geschlossener Schleife als auch desjenigen mit offener Schleife werden jetzt hinsichtlich der Nutzen und Nachteile jedes zusätzliche Beobachtungen gemacht. Im Allgemeinen übertrifft ein System mit geschlossener Schleife unter der idealen Situation ein System mit offener Schleife bei einer gegebenen Sendesignalleistung. Allerdings kann ein System mit geschlossener Schleife wegen nicht idealer Auftreten in den Rückkopplungsinformationen einem System mit offener Schleife in einigen Situationen unterlegen sein. Zum Beispiel können die enthaltenen oder aus den Rückkopplungsinformationen abgeleiteten Gewichte, während der Doppler-Schwund zunimmt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Rückkopplungsinformationen durch den Sender empfangen werden, verhältnismäßig veraltet und somit weniger wirksam sein, wenn sie auf zukünftige Sendungen durch den Sender angewendet werden. Da das System mit offener Schleife keine Rückkopplung von dem Empfänger zu dem Sender realisiert, kann ein solches System umgekehrt in einer Hoch-Doppler-Umgebung eine größere Leistung liefern. Im Stand der Technik werden die Nachteile sowohl des Systems mit geschlossener Schleife als auch desjenigen mit offener Schleife in einer Weise behandelt, dass die Anzahl der Antennen entweder in dem System mit geschlossener Schleife oder in dem mit offener Schleife weiter erhöht wird. Obgleich dieser Zugang die Fehlerraten im Vergleich zu weniger Antennen für das gleiche System verbessern kann, sind die verringerten Rückgaben der Datenfehlerraten gegenüber den Komplexitäten des Hinzufügens weiterer Antennen zu einem System zu betrachten. Außerdem gibt es für jede Antenne, die zu einem Diversity-System mit geschlossener Schleife hinzugefügt wird, eine entsprechende Zunahme der Größe der Bandbreite, die erforderlich ist, um die zusätzlichen Rückkopplungsinformationen zu versorgen, die für die hinzugefügte Sendeantenne erforderlich sind.
Das Dokument "A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications", S. M. Alamouti, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, New York, November 1998, offenbart eine Sende-Diversity-Technik unter Verwendung der Diversity mit offener Schleife.
Das Dokument "A Comparison of Base Station Transmit Diversity Methods for Third Generation Cellular Standards", K. Rohani, M. Harrison, K. Kuchi, IEEE Vehicular Technology Conference, Houston, 16.–20. Mai 1999, offenbart einen Vergleich verschiedener Diversity-Techniken mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung von Systemen des Standes der Technik, wobei sie durch die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen gelöst wird.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der bevorzugten Ausführungsform gibt es ein drahtloses Kommunikationssystem. Das System umfasst eine Senderschaltungsanordnung, die eine Codiererschaltungsanordnung zum Empfangen mehrerer Symbole umfasst. Ferner umfasst das System mehrere Antennen, die mit der Senderschaltungsanordnung gekoppelt sind, um Signale von der Senderschaltungsanordnung an einen Empfänger zu senden, wobei die Signale eine Antwort auf die mehreren Symbole darstellen. Ferner dient die Codiererschaltungsanordnung dazu, eine Diversity mit offener Schleife und eine Diversity mit geschlossener Schleife auf die mehreren Symbole anzuwenden, um die Signale zu bilden. Weitere Schaltungen, Systeme und Verfahren sind ebenfalls offenbart und beansprucht.
KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 veranschaulicht ein Schaltbild eines Sendeantennen-Diversity-Systems des Standes der Technik mit geschlossener Schleife.
2 veranschaulicht ein Schaltbild eines Senders in einem Sendeantennen-Diversity-System des Standes der Technik mit offener Schleife.
3 veranschaulicht mittels eines modernen Beispiels, in dem die bevorzugten Ausführungsformen arbeiten können, ein Diagramm eines Zellenkommunikationssystems.
4 veranschaulicht ein Schaltbild des bevorzugten Basisstationssenders und des bevorzugten Mobilstationsempfängers aus 3.
5 veranschaulicht einen Codierer für die offene Schleife und einen Codierer für die geschlossene Schleife zum Senden entlang zwei Antennen.
6 veranschaulicht einen OTD-Codierer zum Senden verschiedener Signale mit offener Schleife entlang vier Antennen.
7 veranschaulicht einen raumzeitblockcodierten Sendeantennen-Diversity-Codierer zum Senden von verschiedenen Signalen mit offener Schleife entlang vier Antennen.
8 veranschaulicht einen zeitlich geschalteten Zeit-Diversity-Codierer zum Senden von verschiedenen Signalen mit offener Schleife entlang vier Antennen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1 und 2 wurden oben in dem Abschnitt Hintergrund der Erfindung dieses Dokuments beschrieben, und es wird angenommen, dass der Leser mit den in diesem Abschnitt beschriebenen Einzelheiten vertraut ist.
3 veranschaulicht mittels eines modernen Beispiels, in dem die bevorzugten Ausführungsformen arbeiten, ein Diagramm eines Zellenkommunikationssystems 40. Innerhalb des Systems 40 ist eine Basisstation BST gezeigt, die vier Antennen AT1 bis AT4 enthält, entlang derer die Basisstation BST CDMA- oder WCDMA-Signale senden (oder empfangen) kann. In der bevorzugten Ausfüh rungsform befindet sich jede Antenne in der Gruppe der Antennen AT1 bis AT4 etwa innerhalb von drei bis vier Metern einer weiteren Antenne in der Gruppe. Allerdings wird angemerkt, dass die mehreren Sendeantennen in weiteren Ausführungsformen viel näher beieinander sein können; z. B. kann die Entfernung zwischen den mehreren Sendeantennen der Basisstation BST in einer Umgebung, in der die Basisstation BST und die Anwenderstation UST beide Innenstationen sind, in der Größenordnung von Zoll liegen. Zurückkehrend zu dem Beispiel aus 1 definiert der allgemeine Bereich der beabsichtigten Reichweite der Basisstation BST eine entsprechende ZELLE, wobei somit beabsichtigt ist, dass die Basisstation BST allgemein mit anderen Zellenvorrichtungen innerhalb dieser ZELLE kommuniziert. Außerhalb der ZELLE können weitere Zellen jeweils ihre eigene entsprechende Basisstation besitzen, wobei es tatsächlich zwischen der veranschaulichten ZELLE und einer oder mehreren weiteren Zellen, die an die veranschaulichte ZELLE angrenzen, eine gewisse Überlappung geben kann. Diese Überlappung unterstützt wahrscheinlich die ununterbrochene Kommunikation, falls sich eine Mobilkommunikationsstation von einer Zelle in eine andere bewegt. Ferner enthält das System 40 diesbezüglich außerdem eine Anwenderstation UST, die in Verbindung mit einem Fahrzeug V gezeigt ist, um zu veranschaulichen, dass die Anwenderstation UST mobil ist. Die Anwenderstation UST enthält beispielhaft eine einzelne Antenne ATU sowohl zum Senden als auch zum Empfangen der Zellenkommunikation.
In verschiedener Hinsicht kann das System 40 gemäß bekannten allgemeinen Techniken für verschiedene Typen der Zellenkommunikation oder einer anderen Spreizspektrumkommunikation einschließlich der CDMA- oder der WCDMA-Kommunikation arbeiten. Solche allgemeinen Techniken sind im Gebiet bekannt und enthalten den Beginn eines Anrufs von der Anwenderstation UST und die Vermittlung dieses Anrufs durch die Basisstation BST. Das, wodurch sich das System 40 vom Stand der Technik unterscheidet, sind dagegen das System und das Verfahren für das Übermitteln von Signalen von jeder der vier Antennen AT1 bis AT4 zur Anwenderstation UST. Diese Unterschiede werden im Folgenden in Verbindung mit 4 weiter ausführlich geschildert.
4 veranschaulicht einen Blockschaltplan der Basisstation BST und der Anwenderstation UST vom System 40 aus 3. Zwecks Diskussion sind sowohl die Basisstation BST als auch die Anwenderstation UST getrennt ausführlich dargestellt. Zur Einleitung ist aber für den Fachmann auf dem Gebiet aus den folgenden Einzelheiten klar, dass das System 40 einen Sender mit mehr als zwei Antennen (z. B. vier in 4) darstellt, wo seine Signale unter Verwendung einer Kommunikation von Kommunikationstechniken mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife übermittelt werden.
Bei Betrachtung der Basisstation BST in 4 enthält sie einen Sender 42, der weiter zwei getrennte STTD-Codierer 44 und 46 enthält, die beide den gleichen Strom von Symbolen empfangen. Beispielhaft sind zwei Eingangssymbole, ein Symbol S₁ zu einem Zeitpunkt T und ein Symbol S₂ zu einem Zeitpunkt 2T, gezeigt. Die Symbole S₁ und S₂ können durch eine (nicht gezeigte) andere Schaltungsanordnung innerhalb der Basisstation BST, die entweder Teil des Senders 42 oder extern von ihm ist, geliefert werden, wobei diese andere Schaltungsanordnung beispielhaft mit Bezug auf die dem Modulator 18 in 1 vorgeschaltete Schaltungsanordnung klar ist. Zurückkehrend zum STTD-Codierer 44 besitzt er die Ausgänge 44₁ und 44₂ , die mit den jeweiligen Antennen AT1 und AT2 verbunden sind. Der STTD-Codierer 46 besitzt die Ausgänge 46₁ und 46₂ , die mit den jeweiligen Antennen AT3 und AT4 verbunden sind.
Der Betrieb des Senders 42 ist wie folgt. Zunächst wird daran erinnert, dass das System 40 wie oben angemerkt Kommunikationstechniken mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife kombiniert. In der Ausführungsform aus 4 und wie nun ausführlich dargestellt wird, wird diese Kombination dadurch erreicht, dass eine Kommunikationstechnik mit offener Schleife per STTD-Codierer realisiert wird, während eine Kommunikationstechnik mit geschlossener Schleife wie zwischen einem STTD-Codierer gegenüber einem anderen STTD-Codierer realisiert wird. Als eine andere Art der Darlegung der Kombination und wie im Folgenden weiter klar wird, realisiert das System 40 für ein erstes und für ein zweites Paar seiner Sendeantennen eine Kommunikationstechnik mit offener Schleife und realisiert es ferner in Bezug auf das zweite Sendeantennenpaar eine Diversity-Kommunikationstechnik mit geschlossener Schleife wie zwischen dem ersten Sendeantennenpaar. Im Folgenden werden jede dieser verschiedenen Techniken und ihre Kombination diskutiert.
Der Aspekt der Kommunikation mit offener Schleife des Senders 42 kann beispielhaft in Bezug auf den STTD-Codierer 44 erkannt werden, wobei angemerkt wird, dass die vom STTD-Codierer 44 an die Antennen AT1 und AT2 ausgegebenen Signale in 4 gezeigt sind; aus diesen Signalen ist klar, dass alle Signale einen gemeinsamen Gewichtsfaktor W₁ haben, der weiter aus der späteren Diskussion der Technik mit geschlossener Schleife erkannt wird und für die unmittelbar folgende Diskussion ignoriert wird, damit die Technik mit offener Schleife erkannt wird. Wenn nunmehr andere Faktoren als das Gewicht W₁ in den Ausgangssignalen des STTD-Codierers 44 betrachtet werden, ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass diese Signale allein eine Diversity-Kommunikationstechnik mit offener Schleife repräsentieren. Genauer puffert der STTD-Codierer 44 zunächst eine Anzahl von Symbolen, die gleich der Anzahl der Sendeantennen, mit denen er verbunden ist, d. h. in dem vorliegenden Beispiel zwei Antennen (d. h. AT1 und AT2), ist. Somit puffert der STTD-Codierer 44 die Symbole S₁ und S₂. Nachfolgend sendet der STTD-Codierer 44 die gepufferten Symbole S₁ und S₂ direkt entlang der Antenne AT1, so dass in 4 zu einem Zeitpunkt T' das Symbol S₁ gesendet wird, während zu einem Zeitpunkt 2T' das Symbol S₂ gesendet wird. Gleichzeitig wird zur Sendung entlang der Antenne AT2 das komplex Konjugierte der Symbole gebildet und seine Reihenfolge umgekehrt und nach der Umkehr zum Zeitpunkt T' der negative Wert des Konjugierten des ersten Symbols (d. h. –S₂*) übermittelt, worauf zum Zeitpunkt 2T' der positive Wert des Konjugierten des zweiten Symbols (d. h. S₁*) folgt. Ausgehend von dem Vorstehenden in Bezug auf das Paar der Antennen AT1 und AT2 ist klar, dass das System 40 eine Kommunikationstechnik mit offener Schleife in Bezug auf dieses Sendeantennenpaar realisiert.
Die Diversity-Kommunikationstechnik mit offener Schleife des Systems 40 kann mit Bezug auf das Paar der Sendeantennen AT3 und AT4 und auf den STTD-Codierer 46, der Signale an diese Antennen ausgibt, weiter erkannt werden. Bei Betrachtung der entlang der Antennen AT3 und AT4 ausgegebenen Signale besitzen sie jeweils einen gemeinsamen Gewichtsfaktor W₂. Bei Betrachtung der von dem Gewicht W₂ verschiedenen Faktoren in den Ausgangssignalen des STTD-Codierers 46 repräsentieren diese Signale allein ebenfalls eine Diversity-Kommunikationstechnik mit offener Schleife. Genauer puffert der STTD-Codierer 46 ebenfalls die Symbole S₁ und S₂ und sendet sie in der gleichen Weise wie der oben beschriebene STTD-Codierer 44. Der STTD-Codierer 46 sendet (zum Zeitpunkt T' bzw. 2T') direkt die Symbole S₁ und S₂ entlang der Antenne AT3, wobei der STTD-Codierer 46 zum Zeitpunkt T', gleichzeitig –S₂*, das negative konjugierte Symbol des zweiten Symbols, sendet, worauf zum Zeitpunkt 2T' S₁*, das positive konjugierte Symbol des ersten Symbols, folgt. Diese Kommunikation veranschaulicht weiter, dass das System 40 in Bezug auf das Paar der Sendeantennen AT3 und AT4 eine Kommunikationstechnik mit offener Schleife realisiert.
Der Aspekt der Diversity-Kommunikation mit geschlossener Schleife des Senders 42 kann durch Untersuchung der Unterschiede in den Ausgangssignalen der STTD-Codierer 44 und 46 und weiter angesichts der Anwenderstation UST erkannt werden. Wenn zunächst die Anwenderstation UST betrachtet wird, enthält sie einen Entspreizer 48, einen Diversity-Decodierer 49 für die offene Schleife und für die geschlossene Schleife, eine Kanalschätzeinrichtung 50, einen Entschachtler 51 und einen Kanaldecodierer 52. Jede dieser Vorrichtungen kann gemäß Techniken konstruiert sein und arbeiten, die in verschiedener Hinsicht durch den Fachmann auf dem Gebiet und angesichts der früheren Diskussion in Bezug auf 1 ermittelt werden können; ferner wird aber daran erinnert, dass das System 40 Signale unter Verwendung einer Kombination von Kommunikationstechniken mit offener Schleife und von Kommunikationstechniken mit geschlossener Schleife übermittelt. Somit sollte der Decodierer 49 so konstruiert sein, dass er sowohl eine Diversity-Decodierung mit offenen Schleife als auch eine solche mit geschlossener Schleife ausführt, wobei diese Operationen vorzugsweise in Bezug auf beide Diversity-Typen gleichzeitig erfolgen sollten, da diese Diversity-Typen, wie weiter angesichts der in diesem Dokument beschriebenen kombinierten Sendeantennen-Diversity-Techniken mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife klar ist, beide zu den durch den Empfänger UST empfangenen Signalen kombiniert sind. Am vorliegenden Punkt in dieser Diskussion wird angemerkt, dass die Kanalschätzeinrichtung 50, wie im Folgenden weiter ausführlich geschildert wird, aufgrund der ankommenden entspreizten Daten geschätzte Kanalimpulsantworten bestimmt und außer den Schätzungen über einen Ausgang 50₁ an den Decodierer 49 außerdem über einen Ausgang 50₂ die Schätzungen oder die aus diesen Schätzungen abgeleiteten Werte über einen Rückkopplungskanal zurück an die Basisstation BST liefert. Diese Rückkopplungswerte sind in 4 als die Gewichte W₁ und W₂ gezeigt und können einzeln oder als ein Verhältnis (z. B. W₂/W₁) zurückgegeben werden. Nunmehr zurückkehrend zum Sender 42 der Basisstation BST kann nun seine Verwendung der Gewichte W₁ und W₂ zur Realisierung seines Aspekts mit geschlossener Schleife erkannt werden. Genauer ist das Gewicht W₁ mit einem Multiplizierer 44_M gekoppelt, der dem STTD-Codierer 44 zugeordnet oder ein Teil von ihm ist, wobei im Ergebnis das Gewicht W₁ mit jedem Symbol multipliziert wird, das der STTD-Codierer 44 ausgeben soll. Dementsprechend ist der Faktor W₁ in 4 in jedem der Ausgangssignale vom STTD-Codierer 44 (d. h. wie durch die Antennen AT1 und AT2 gesendet) zu sehen. Ähnlich ist das Gewicht W₂ mit einem Multiplizierer 46_M gekoppelt, der dem STTD-Codierer 46 zugeordnet oder ein Teil von ihm ist, wobei im Ergebnis das Gewicht W₂ mit jedem Symbol multipliziert wird, das der STTD-Codierer 46 ausgeben soll. Dementsprechend ist der Faktor W₂ in 4 in jedem der Ausgangssignale vom STTD-Codierer 46 (d. h. wie durch die Antennen AT3 und AT4 gesendet) zu sehen. Somit sind innerhalb verschiedener Ausgangssignale der Basisstation BST verschiedene Gewichte enthalten, die eine Antwort auf den Rückkopplungskanal von der Anwenderstation UST sind. Dementsprechend veranschaulicht die Verwendung der verschiedenen Gewichte durch das System 40 eine Kommunikationstechnik mit geschlossener Schleife wie zwischen einem Paar Sendeantennen (z. B. AT1 und AT2) in Bezug auf ein weiteres Paar Sendeantennen (z. B. AT3 und AT4).
Nachdem die Verwendung der Gewichte W₁ und W₂ in dem Aspekt mit geschlossener Schleife des Systems 40 veranschaulicht worden ist, wird die Aufmerksamkeit nun auf die Erzeugung des optimalen Wertes für diese Gewichte durch die Kanalschätzeinrichtung 50 gerichtet. Genauer werden diese Gewichte wie folgt berechnet. Zunächst definiert die folgende Gleichung 1 eine Matrix W zur weiteren Erzeugung der Gewichte W₁ und W₂.
Nachfolgend definieren die folgenden Gleichungen 2 und 3 Kanalimpulsantwortmatrizen für jede der Antennen AT1 bis AT4 im System 40, wobei h_i die Kanalimpulsantwortmatrix für die Antenne ATi im System 40 ist. H1 = [h1 h3] Gleichung 2 H2 = [h2 h4] Gleichung 3
Falls es für jede der Gleichungen 2 und 3 insgesamt N auflösbare Multipfade von der Basisstation BST zur Anwenderstation UST gibt, wird h_i, wie in der folgenden Gleichung 4 gezeigt ist, weiter als ein Vektor definiert, der sich auf jeden dieser Multipfade bezieht:
Nachfolgend wird in Gleichung 5 ein Term r₁ definiert, der das von der Anwenderstation UST empfangene Signal ist, nachdem das über den Zeitraum [0, T) gesendete Signal entspreizt worden ist, wobei ein Rauschfaktor n₁ berücksichtigt ist:
Ähnlich wird in Gleichung 6 ein Term r₂ definiert, der das von der Anwenderstation UST empfangene Signal ist, nachdem das über den Zeitraum [T, 2T) gesendete Signal entspreizt worden ist, wobei ein Rauschfaktor n₂ berücksichtigt ist:
Umstellen des Vorangehenden liefert Gleichung 7 für den Wert r₁:
Umstellen des Vorangehenden liefert Gleichung 8 für den Wert r₂:
Wenn die Signale r₁ und r₂ den Decodierer 52 erreichen, werden sie, wie im STTD-Gebiet bekannt ist, decodiert. Somit kann diese Decodierung wie in der folgenden Gleichung 9 und unter Verwendung der Konventionen, dass das Symbol (.)^H das konjugiert Transponierte eines Vektors, das Symbol (.)^T das Transponierte eines Vektors und das Symbol (.)* sein Konjugiertes bezeichnet, dargestellt werden:
Da W ^TH T / 2H * / 2W* eine reelle Zahl ist, gelten die folgenden Eigenschaften von Gleichung 10:
Gleichung 10 beinhaltet dann die folgende Gleichung 11:
Ähnlich gilt somit:
Das Signal/Rausch-Verhältnis für das Symbol S₁ ist nun durch Gleichung 13 gegeben:
wobei σ² = E[n H / 1n₁] = E[n H / 2n₂] die Streuung des Rauschens ist.
Ähnlich ist das SNR für das Symbol S₂ durch Gleichung 14 gegeben:
Die Maximierung der Gleichungen 13 und 14 in Bezug auf den Gewichtsvektor beinhaltet die Berechnung der Eigenvektoren für die Matrix (H H / 1 + H H / 2H₂). V₁, V₂ sollen die zwei Eigenvektoren und μ₁, μ₂ die entsprechenden Eigenwerte angeben. Die Anwenderstation UST nimmt die Eigenvektoren mit dem maximalen Eigenwert auf, was beinhaltet: μ1 > μ2 ⇒ W = V1 μ2 > μ1 ⇒ W = V2 Gleichung 15
Daraufhin sendet die Anwenderstation UST die Gewichtswerte W₁ und W₂ an die Basisstation BST zurück. Beim Normieren des Gewichts W₁ = 1 kann die Anwenderstation UST optional lediglich das Verhältnis (W₂/W₁) an die Basisstation BST zurücksenden, woraufhin die Basisstation BST die Gewichte dementsprechend an den Antennen einstellt.
Zur weiteren Veranschaulichung der Gleichungen 1 bis 15 wird der Einfachheit halber angenommen, dass es lediglich einen Multipfad von der Basisstation BST zur Anwenderstation UST gibt, was N = 1 beinhaltet. Ausgehend von dieser Annahme empfängt die Anwenderstation UST die folgenden zwei Symbole, die in den Gleichungen 16 und 17 nach der Entspreizung gezeigt sind:
wobei N₁ und N₂ additives weißes Gauß'sches Rauschen sind.
Umstellen der Gleichungen 16 und 17 liefert die folgenden Gleichungen 18 bzw. 19:
Zum Substituieren in die Gleichungen 18 und 19 und um α ~ = (W₁α 1 / 1 + W₂α 1 / 3), β ~ = (W₁α 1 / 2 + W₂α 1 / 4) zu setzen, ist für den Fachmann im Gebiet klar, dass die Gleichungen 18 und 19 die Form einer Standard-STTD haben, was beinhaltet, dass das Gesamt-SNR für jedes Symbol S₁ und S₂ nach der STTD-Decodierung wie in der folgenden Gleichung 20 gezeigt ist:
Nachdem das System 40 ausführlich geschildert worden ist, können nun verschiedene seiner Vorteile beobachtet werden. Zum Beispiel erreicht das System 40 eine 2N-Pfad-Diversity, wobei N die Anzahl der Pfade von der Basisstation BST zur Anwenderstation UST ist. Als ein weiteres Beispiel gibt es gegenüber einem Zugang mit offener Schleife allein wegen der Verwendung der Sende-Diversity mit geschlossener Schleife über die zwei Antennengruppen (d. h. AT1 und AT2 gegenüber AT3 und AT4) eine Zunahme eines Gewinns von 3 dB im durchschnittlichen SNR. Als ein nochmals weiteres Beispiel ist die geforderte Umkehrverknüpfungsbandbreite zum Liefern der W₁- und W₂-Rückkopplungsinformationen diejenige, die lediglich zwei Antennen entspricht, während das System 40 vier Sendeantennen unterstützt. Als ein letztes Beispiel können die Verarbeitungsoperationen zum Empfangen von Daten durch die Anwenderstation UST unter Verwendung einer Standard-STTD-Decodierung für jedes der Symbole S₁, S₂ realisiert sein. Aus jedem der vorstehenden Vorteile sollte der Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass die vorliegende Ausführungsform eine bessere Leistung mit einer kleineren Menge an Komplexität erreicht, als sie in einem Zugang des Standes der Technik erforderlich ist, der die Anzahl der Sendeantennen für ein gegebenes (d. h. entweder geschlossenes oder offenes) Diversity-Schema erhöht. Um diese erfindungsgemäße Flexibilität weiter zu erkennen, werden im Folgen den verschiedene Beispiele zusätzlicher Änderungen untersucht, die innerhalb der bevorzugten Ausführungsformen betrachtet werden.
Obgleich das Beispiel des Systems 40 die Verwendung von vier Sendeantennen veranschaulicht hat, kann die erfindungsgemäße Realisierung des Systems 40 außerdem auf drahtlose Systeme mit anderen Anzahlen von Antennen angewendet werden, die wieder eine Kombination der Sende-Diversity mit offener Schleife und der Sende-Diversity mit geschlossener Schleife wie zwischen Teilgruppen der gesamten Anzahl der Sendeantennen verwenden. Zum Beispiel enthält eine betrachtete alternative Ausführungsform sechs Sendeantennen, wobei diese Antennen für die Diskussion als AT10 bis AT15 bezeichnet werden sollen. Bei diesem System kann die Sende-Diversity mit offener Schleife wie bei einem ersten Antennenpaar AT10 und AT11, einem zweiten Antennenpaar AT12 und AT13 und einem dritten Antennenpaar AT14 und AT15 auf Paare dieser Antennen angewendet werden. Ferner kann daraufhin zwischen jedem dieser Paare von Antennen die Sende-Diversity mit geschlossener Schleife angewendet werden, wobei auf Signale, die durch das erste Antennenpaar gesendet werden, ein erstes Gewicht angewendet wird, auf Signale, die durch das zweite Antennenpaar gesendet werden, ein zweites Gewicht angewendet wird, und auf Signale, die durch das dritte Antennenpaar gesendet werden, ein drittes Gewicht angewendet wird. Als ein weiteres Beispiel kann eine Kombination einer Sende-Diversity mit offener Schleife und einer Sende-Diversity mit geschlossener Schleife auf einen Sender mit acht Antennen angewendet werden. Allerdings gibt es in diesem Fall verschiedene zusätzliche Alternativen. Zum Beispiel können die acht Antennen in vier Paare von Antennen zerlegt werden, wobei die Sende-Diversity mit offenen Schleife innerhalb jedes Paars von Antennen angewendet wird und wobei die Sende-Diversity mit geschlossener Schleife wie zwischen jedem Antennenpaar (d. h. vier verschiedene Gewichte, eines für jedes Antennenpaar) angewendet wird. Alternativ können die acht Antennen in zwei Gruppen von jeweils vier Antennen zerlegt werden, wobei die Sende-Diversity mit offener Schleife innerhalb jeder Gruppe von vier Antennen angewendet wird, während wie zwischen den Gruppen die Sende-Diversity mit geschlossener Schleife angewendet wird (d. h. zwei verschiedene Gewichte, eines für jede Gruppe von vier Antennen).
Obgleich die vorangehenden Beispiele mehr als zwei Sendeantennen veranschaulicht haben, wird in Verbindung mit den vorliegenden erfindungsgemäßen Aspekten außerdem erkannt, dass eine Kombination der Sende-Diversity mit offener Schleife und der Sende-Diversity mit geschlossener Schleife für einen Sender mit nur zwei Sendeantennen nützlich sein kann. Genauer können Fälle auftreten, in denen ein Sender in einem Diversity-System mit offener Schleife eine Rückkopplung von einem Empfänger empfängt, um Gewichte für zukünftige Sendungen zu entwickeln, wobei der Sender aber wegen eines gewissen Faktors (z. B. eines hohen Doppler-Faktors) über eine verringerte Größe des Vertrauens in die Gewichte informiert wird; für eine solche Anwendung kann somit eine Alternative der bevorzugten Ausführungsform erzeugt werden, indem zu den Sendungen mit geschlossener Schleife eine Diversity-Technik mit offener Schleife addiert wird, wodurch ein System mit kombinierter Diversity erzeugt wird. 5 veranschaulicht ein Beispiel einer solchen Anwendung und wird nun ausführlicher untersucht.
5 veranschaulicht einen Codierer 60 für die offene Schleife und für die geschlossene Schleife, der innerhalb eines Senders wie etwa des oben in Verbindung mit 4 beschriebenen Senders 42 enthalten sein kann. Der Codierer 60 besitzt einen Eingang 62, der beispielhaft in der Weise gezeigt ist, dass er zum Zeitpunkt T ein erstes Symbol S₁ empfängt, auf das zu einem Zeitpunkt 2T ein zweites Symbol S₂ folgt, wobei wieder beispielhaft angenommen ist, dass die Symbole S₁ und S₂ QPSK-Symbole sind. Der STTD-Codierer 32 besitzt zwei Ausgänge 64₁ und 64₂ , die jeweils mit einer Antenne A60₁ bzw. A60₂ verbunden sind.
Der Betrieb des Codierers 60 kann angesichts der oben diskutierten Prinzipien und weiter angesichts der als an die Antennen A60₁ und A60₂ ausgegeben gezeigten Signale verstanden werden. Zum Beispiel gibt die Antenne A60₁ zum Zeitpunkt T' ein kombiniertes Signal aus, das durch zwei Summanden, W₃W₁S₁ + W₄S₁, gebildet ist, während die Antenne A60₂ zum gleichen Zeitpunkt T' ein kombiniertes Signal ausgibt, das durch zwei Summanden, W₃W₂S₁ – W₄S₂*, gebildet ist. Aus diesen kombinierten Signalen kann die Vorstellung der Kombination einer Diversity mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife erkannt werden, indem die Summanden in jedem Signal betrachtet werden; wie im Folgenden genauer gezeigt wird, arbeitet der Codierer 60 so, dass er für jedes gesendete Signal zwei Summanden enthält, wobei der als Zweiter aufgeführte Summand eine Diversity mit geschlossener Schleife besitzt, während der als Erster aufgeführte Summand eine Diversity mit offener Schleife besitzt. Im Folgenden wird jeder der Diversity-Typen getrennt diskutiert.
Um die durch den Codierer 60 übermittelten Summanden mit offener Schleife zu erkennen, wird angenommen, dass W₃ = 0 ist, wobei sich die zum Zeitpunkt T' durch die Antennen A60₁ und A60₂ übermittelten Signale in diesem Fall auf die als Zweite aufgeführten Summanden der oben gezeigten kombinierten Signale reduzieren. Genauer reduzieren sich die zum Zeitpunkt T' durch den Codierer 60 ausgegebenen Signale für W₃ = 0 auf eine Ausgabe von W₄S₁ durch die Antenne A60₁ und auf eine Ausgabe von –W₄S₂* durch die Antenne A60₂. Durch Entfernen des gemeinsamen Faktors W₄ aus diesen zwei Summanden erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass die verbleibenden Faktoren (d. h. S₁ für die Antenne A60₁ und –S₂* für die Antenne A60₂) eine Diversity mit offener Schleife in Bezug zueinander besitzen. Diese gleiche Beobachtung in Bezug auf die Diversity mit offener Schleife ist zum Zeitpunkt 2T' zu finden. Genauer reduzieren sich die zum Zeitpunkt 2T' durch den Codierer 60 ausgegebenen Signale für W₃ = 0 auf die Ausgabe von W₄S₂ durch die Antenne A60₁ und auf eine Ausgabe von W₄S₁* durch die Antenne A60₂. Durch Entfernen des gemeinsamen Faktors W₄ aus diesen zwei Summanden erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass die verbleibenden Faktoren (d. h. S₂ für die Antenne A60₁ und S₁* für die Antenne A60₂) eine Diversity mit offener Schleife in Bezug zueinander besitzen.
Um die durch den Codierer 60 übermittelten Summanden mit geschlossener Schleife zu erkennen, wird angenommen, dass W₄ = 0 ist, wobei sich die zum Zeitpunkt T' durch die Antennen A60₁ und A60₂ übermittelten Signale auf die zuerst aufgeführten Summanden der oben gezeigten kombinierten Signale reduzieren. Somit reduzieren sich die zum Zeitpunkt T' durch den Codierer 60 ausgegebenen Signale für W₄ = 0 auf eine Ausgabe von W₃W₁S₁ durch die Antenne A60₁ und auf eine Ausgabe von W₃W₂S₁ durch die Antenne A60₂. Durch Entfernen des gemeinsamen Faktors W₃ aus diesen zwei Summanden erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass die verbleibenden Faktoren (d. h. W₁S₁ für die Antenne A60₁ und W₂S₁ für die Antenne A60₂), insofern sie ein Produkt repräsentieren, das das gleiche Symbol, jedoch mit einem anderen Gewicht, mit dem jedes Symbol multipliziert ist, enthält, eine Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug zueinander besitzen. Diese gleiche Beobachtung in Bezug auf die Diversity mit geschlossener Schleife ist zum Zeitpunkt 2T' zu finden. Genauer reduzieren sich die zum Zeitpunkt 2T' durch den Codierer 60 ausgegebenen Signale für W₄ = 0 auf W₃W₁S₂ durch die Antenne A60₁ und auf eine Ausgabe von W₃W₂S₂ durch die Antenne A60₂. Noch einmal erkennt der Fachmann auf dem Gebiet durch Entfernen des gemeinsamen Faktors W₃ aus diesen zwei Summanden, dass die verbleibenden Faktoren (d. h. W₁S₂ für die Antenne A60₁ und W₂S₂ für die Antenne A60₂) eine Diversity mit offener Schleife in Bezug zueinander besitzen.
Zum Abschluss der Diskussion von 5 kann beobachtet werden, dass der Codierer 60 wieder einen Sender mit zwei Gruppen von Sendeantennen unterstützt, wobei in diesem Fall jede Gruppe eher aus einer einzelnen Antenne als aus mehreren Antennen wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen besteht. Dennoch empfängt der Sender eine Rückkopplung von seinem Empfänger, um durch Anwenden verschiedener Gewichte auf einige der Symbole, um Signale für die Übermittlung durch den Sender (über seinen Codierer) zu bilden, eine Diversity mit geschlossener Schleife zu realisieren, während sich andere der von dem Sender übermittelten Signale aus Symbolen ergeben, die wahlweise gemäß einer Diversity-Technik mit offener Schleife modifiziert worden sind.
Als ein nochmals weiteres Beispiel können die Typen der Sende-Diversity mit offener Schleife und mit geschlossener Schleife ebenfalls wie in Anwendung auf die bevorzugten Ausführungsformen geändert werden. Obgleich oben TxAA als eine Technik mit geschlossener Schleife gezeigt worden ist, während STTD als eine Technik mit offener Schleife gezeigt worden ist, können somit eine oder beide von diesen durch entsprechende alternative Techniken ersetzt werden und auf ein Mehrsendeantennensystem angewendet werden, wodurch wieder ein kombiniertes Sendeantennensystem mit geschlossener Schleife und mit offener Schleife geschaffen werden kann. Tatsächlich wird daran erinnert, dass oben ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes System mit acht Antennen, die in Gruppen von vier Antennen zerlegt worden sind, dargestellt worden ist, wobei innerhalb jeder Gruppe von vier Antennen eine Sende-Diversity mit offener Schleife angewendet worden ist. In diesem Fall verlangt die Anwendung der Sende-Diversity mit offener Schleife innerhalb einer Gruppe von vier Antennen einen anderen Typ der Diversity mit offener Schleife als lediglich die Übertragung von Konjugierten; mit anderen Worten, eine Verwendung lediglich der Konjugierten liefert zwei verschiedene Signale, während für vier verschiedene Antennen vier entsprechende Signale erforderlich sind, um die Diversity mit offener Schleife zu erreichen. Dementsprechend kann für diese Ausführungsform sowie für weitere Ausführungsformen ein weiterer Diversity-Zugang mit offener Schleife realisiert werden. Zum Beispiel enthält eine weitere Diversity-Technik mit offener Schleife, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform realisiert werden kann, eine orthogonale Sende-Diversity ("OTD"), die in 6 für einen einzelnen OTD-Codierer 70 und für BPSK-Symbole gezeigt ist. In 6 ist der OTD-Codierer 70 mit den Sendesymbolen für vier Antennen, A70₁ bis A70₄, gekoppelt. Ferner puffert der OTD-Codierer 70 im Betrieb eine Anzahl von Symbolen, die gleich seiner Anzahl von Antennen (z. B. in dem Beispiel aus 6 vier) ist, woraufhin jede Antenne lediglich ein entsprechendes Symbol sendet, das eine Form besitzt, die orthogonal zu allen anderen entlang der anderen Antennen gesendeten Symbolen ist. Diese Formen sind in 6 vom Zeitpunkt T' bis zum Zeitpunkt 4T' mittels der Ausgangssymbole entlang der Antennen A70₁ bis A70₄ gezeigt. Ferner veranschau licht 6 der Einfachheit halber lediglich den OTD-Betrieb und zeigt somit nicht weiter die Verwendung der Wichtung zum Erreichen der kombinierten Diversity mit geschlossener Schleife. Dennoch sollte die Hinzufügung einer Wichtungsoperation mit geschlossener Schleife durch den Fachmann auf dem Gebiet ausgehend von den vorstehenden Lehren in Bezug auf andere Ausführungsformen leicht realisiert werden. Als ein weiteres Beispiel einer alternativen Diversity mit offener Schleife, die gemäß den bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden kann, veranschaulicht 7 einen STTD-Codierer 80 für vier Antennen A80₁ bis A80. Die Konventionen von 7 sollten aus den vorstehenden Beispielen, wo die entlang der Antennen A80₁ bis A80 gesendeten Signale somit Diversity-Signale mit offener Schleife repräsentieren, und für das Beispiel, wo die Symbole BPSK-Symbole sind, leicht erkannt werden. Außerdem veranschaulicht 7 der Einfachheit halber wie im Fall von 6 lediglich die Diversity-Operation mit offener Schleife (d. h. STTD), so dass 7 die Verwendung der Wichtung zum Erreichen der kombinierten Diversity mit geschlossener Schleife nicht weiter zeigt, wobei diese zusätzliche Wichtung durch den Fachmann auf dem Gebiet gemäß der Lehren dieses Dokuments realisiert werden können. Als ein nochmals weiteres Beispiel einer alternativen Diversity mit offener Schleife, die gemäß den bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden kann, veranschaulicht 8 die zeitlich geschaltete Zeit-Diversity ("TSTD") für vier Antennen. Schließlich enthalten weitere Diversity-Techniken mit geschlossener Schleife, die zum Erzeugen nochmals weiterer alternativer Ausführungsformen verwendet werden können, die geschaltete Diversity.
Als ein nochmals weiteres Beispiel wird angemerkt, dass verschiedene solche Lehren auf weitere drahtlose Systeme angewendet werden können. Zum Beispiel, kann das Vorstehende auf Systeme, die dem Projekt der Partnerschaft der 3. Generation ("3GPP") für drahtlose Kommunikation entsprechen, sowie auf 3GPP-2-Systeme sowie auf nochmals weitere genormte oder nicht genormte Systeme angewendet werden. Obgleich das vorstehende Beispiel in einem CDMA-System (oder in einem WCDMA-System) gezeigt worden ist, kann die bevorzugte Ausführungsform ferner dadurch realisiert werden, dass die Sendeantennen-Diversity, die sowohl die Diversity mit offener Schleife als auch diejenige mit geschlossener Schleife kombiniert, in ein Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffssystem ("TDMA"-System) aufgenommen wird, das einen Spreizungsgewinn von eins hat.
Obgleich die vorangehenden Ausführungsformen in Verbindung mit einem Empfänger gezeigt worden sind, der lediglich eine einzelne Antenne besitzt, wird als ein letztes Beispiel angemerkt, dass ebenfalls Systeme betrachtet werden, die mehrere Empfangsantennen verwenden. Mit anderen Worten, das Vorstehende kann somit außerdem mit verschiedenen Techniken der Empfangsantennen-Diversity kombiniert werden.

Claims

Drahtloses Kommunikationssystem, mit: einer Senderschaltungsanordnung (42), die eine Codiererschaltungsanordnung zum Empfangen mehrerer Symbole enthält; mehreren Antennen (AT1, AT2, AT3, AT4), die mit der Senderschaltungsanordnung gekoppelt sind, um Signale von der Senderschaltungsanordnung an einen Empfänger (UST) zu senden, wobei die Signale eine Antwort auf die mehreren Symbole darstellen; und dadurch gekennzeichnet, dass die Codiererschaltungsanordnung (44, 46) dazu dient, eine Diversity mit offener Schleife und eine Diversity mit geschlossener Schleife auf die mehreren Symbole anzuwenden, um die Signale zu bilden.
System nach Anspruch 1: bei dem die mehreren Antennen mehrere Gruppen von Antennen umfassen; und bei dem für jede der Gruppen von Antennen die Codiererschaltungsanordnung dazu dient, eine Diversity mit offener Schleife auf ausgewählte Symbole der mehreren Symbole anzuwenden, so dass Signale, die von irgendeiner Antenne in der Gruppe von Antennen übertragen werden, in Bezug auf Signale, die von irgendeiner anderen Antenne in der Gruppe von Antennen übertragen werden, eine Diversity mit offener Schleife repräsentieren.
System nach Anspruch 2, bei dem für jede der Gruppen von Antennen die Codiererschaltungsanordnung dazu dient, auf die mehreren Symbole ein Gewicht anzuwenden, so dass Signale, die als Antwort auf das Gewicht gesendet werden, in Bezug auf Signale, die von irgendeiner anderen Antenne in irgendeiner anderen der Gruppen von Antennen gesendet werden, eine Diversity mit geschlossener Schleife repräsentieren.
System nach Anspruch 3: bei dem die mehreren Gruppen von Antennen aus zwei Gruppen von Antennen bestehen; und bei dem jede der Gruppen von Antennen aus zwei Antennen besteht.
System nach Anspruch 3: bei dem die mehreren Gruppen von Antennen aus drei Gruppen von Antennen bestehen; und bei dem jede der Gruppen von Antennen aus zwei Antennen besteht.
System nach Anspruch 3: bei dem die mehreren Gruppen von Antennen aus zwei Gruppen von Antennen bestehen; und bei dem jede der Gruppen von Antennen aus vier Antennen besteht.
System nach Anspruch 3: bei dem die mehreren Gruppen von Antennen aus vier Gruppen von Antennen bestehen; und bei dem jede der Gruppen von Antennen aus zwei Antennen besteht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Diversity mit offener Schleife eine raumzeitblockcodierte Sendeantennen-Diversity ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Diversity mit offener Schleife eine orthogonale Sende-Diversity enthält.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Diversity mit offener Schleife eine zeitlich geschaltete Zeit-Diversity enthält.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Diversity mit geschlossener Schleife eine adaptive Gruppen-Sende-Diversity enthält.
System nach Anspruch 11, bei dem die Diversity mit offener Schleife eine raumzeitblockcodierte Sendeantennen-Diversity enthält.
System nach Anspruch 1, das ferner einen Empfänger umfasst.
System nach Anspruch 13, bei dem der Empfänger eine Antenne (ATU) umfasst, um die von den mehreren Antennen gesendeten Signale zu empfangen.
System nach Anspruch 13, bei dem der Empfänger mehrere Antennen umfasst, wovon jede dazu dient, die von den mehreren Antennen gesendeten Signale zu empfangen.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem der Empfänger eine Decodiererschaltungsanordnung umfasst, um die Diversity mit offener Schleife und die Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug auf die mehreren Symbole zu decodieren.
System nach Anspruch 16, bei dem der Empfänger ferner umfasst: einen Entspreizer (48), der einen Ausgang besitzt und in Reaktion auf die Signale am Ausgang einen entspreizten Symbolstrom erzeugt, wobei der Ausgang mit der Decodiererschaltungsanordnung gekoppelt ist; eine Kanalschätzeinrichtung (50), die mit dem Ausgang des Entspreizers (48) gekoppelt ist und anhand des entspreizten Symbolstroms geschätzte Kanalimpulsantworten bestimmt; und wobei die Decodiererschaltungsanordnung (49) dazu dient, die Diversity mit offener Schleife und die Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug auf den entspreizten Symbolstrom und in Reaktion auf die geschätzten Kanalimpulsantworten zu decodieren.
System nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei dem der Empfänger ferner einen Entschachtler (51) umfasst, der mit einem Ausgang der Decodiererschaltungsanordnung (49) gekoppelt ist und eine inverse Verschachtelungsfunktion für Informationen, die von der Decodiererschaltungsanordnung (49) empfangen werden, bereitstellt.
System nach Anspruch 18, bei dem der Empfänger ferner einen Kanaldecodierer (52) umfasst, der mit einem Ausgang des Entschachtlers (51) gekoppelt ist und eine Datenfehlerrate der von dem Entschachtler (51) empfangenen Informationen verbessert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Signale CDMA-Kommunikationen umfassen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Signale WCDMA-Kommunikationen umfassen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Signale TDMA-Kommunikationen umfassen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei dem sich die Senderschaltungsanordnung in einer Basisstation (BST) befindet, und bei dem ein Empfänger einen mobilen Empfänger (UST) umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die mehreren Symbole Quadratur-Phasenumtastsymbole enthalten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die mehreren Symbole Binär-Phasenumtastungssymbole enthalten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem die mehreren Symbole Quadratur-Amplitudenmodulationssymbole enthalten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei dem die Senderschaltungsanordnung ferner umfasst: einen Kanalcodierer (14), der mehrere Bits empfängt; einen Verschachtler (15), der mit einem Ausgang des Kanalcodierers gekoppelt ist und einen Block codierter Bits umordnet; und einen Symbol-Mapper (16), der mit einem Ausgang des Verschachtlers gekoppelt ist, um die umgeordneten Bits in die mehreren Symbole umzusetzen.
Empfänger (UST) für drahtlose Kommunikation, der Signale von einer Senderschaltungsanordnung empfängt, die zusammen mit mehreren Sendeantennen (AT1, AT2, AT3, AT4) sendet, wobei die Signale durch die Senderschaltungsanordnung geformt werden, indem eine Diversity mit offener Schleife und eine Diversity mit geschlossener Schleife auf mehrere Symbole angewendet werden, wobei der Empfänger umfasst: einen Entspreizer (48), der einen Ausgang besitzt und in Reaktion auf die Signale am Ausgang einen entspreizten Symbolstrom erzeugt; und eine Decodiererschaltungsanordnung (49), die mit dem Ausgang des Entspreizers gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie für die Decodierung der Diversity mit offener Schleife und der Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug auf den entspreizten Symbolstrom geeignet ist.
Empfänger nach Anspruch 28, ferner mit einer Antenne (ATU), die die von den mehreren Sendeantennen gesendeten Signale empfängt.
Empfänger nach Anspruch 28, ferner mit mehreren Antennen, die die von den mehreren Sendeantennen (AT1, AT2, AT3, AT4) gesendeten Signale empfangen.
Empfänger nach einem der Ansprüche 28 bis 30, ferner mit: einer Kanalschätzeinrichtung (50), die mit dem Ausgang des Entspreizers gekoppelt ist und anhand des entspreizten Symbolstroms geschätzte Kanalimpulsantworten bestimmt; und wobei die Decodiererschaltungsanordnung (49) dazu dient, die Diversity mit offener Schleife und die Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug auf den entspreizten Symbolstrom und in Reaktion auf die geschätzten Kanalimpulsantworten zu decodieren.
Empfänger nach Anspruch 31, ferner mit einem Entschachtler (51), der mit einem Ausgang der Decodiererschaltungsanordnung (49) gekoppelt ist und eine inverse Verschachtelungsfunktion in Bezug auf Informationen, die von der Decodiererschaltungsanordnung (49) empfangen werden, erzeugt.
System nach Anspruch 32, ferner mit einem Kanaldecodierer (52), der mit einem Ausgang des Entschachtlers (51) gekoppelt ist und eine Datenfehlerrate von Informationen, die von dem Entschachtler (51) empfangen werden, verbessert.
Verfahren zum Betreiben eines drahtlosen Kommunikationssystems, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen mehrerer Symbole in einer Codierungsschaltungsanordnung (44, 46), gekennzeichnet durch Anwenden einer Diversity mit offener Schleife und einer Diversity mit geschlossener Schleife auf die mehreren Symbole, um mehrere Signale zu bilden; und Senden der mehreren Signale mit mehreren Antennen (AT1, AT2, AT3, AT4) zu einem Empfänger (UST).
Verfahren nach Anspruch 34: bei dem die mehreren Antennen mehrere Gruppen von Antennen enthalten; und bei dem der Schritt des Anwendens einer Diversity mit offener Schleife und einer Diversity mit geschlossener Schleife die Diversity mit offener Schleife auf ausgewählte Symbole der mehreren Symbole anwendet, derart, dass die von einer Antenne in der Gruppe von Antennen gesendeten Signale eine Diversity mit offener Schleife in Bezug auf Signale, die von irgendeiner anderen Antenne in der Gruppe von Antennen gesendet werden, repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 35, bei dem für jede der Gruppen von Antennen der Schritt des Anwendens der Diversity mit offener Schleife und der Diversity mit geschlossener Schleife auf die mehreren Symbole ein Gewicht anwendet, derart, dass Signale, die in Reaktion auf das Gewicht gesendet werden, eine Diversity mit geschlossener Schleife in Bezug auf Signale, die von irgendeiner anderen Antenne in irgendeiner anderen der Gruppen von Antennen gesendet werden, repräsentieren.