DE60036973T2

DE60036973T2 - Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsschaltkreises

Info

Publication number: DE60036973T2
Application number: DE60036973T
Authority: DE
Inventors: Anand G. Dabak
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: EP1039658B1; EP1039658A3; JP2001057528A; JP4542221B2; EP1039658A2; DE60036973D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Kommunikationssysteme und insbesondere auf eine Site-Auswahl-Diversity-Leistungssteuerung (SSDT-Leistungssteuerung) mit Raumzeit-Sende-Diversity (STTD) für Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Signale (WCDMA-Signale) in einem Kommunikationssystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Derzeitige Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Systeme (CDMA-Systeme) sind durch eine gleichzeitige Übertragung unterschiedlicher Datensignale über einen gemeinsamen Kanal gekennzeichnet, wobei jedem Signal ein eindeutiger Code zugewiesen ist. Dieser eindeutige Code wird mit einem Code eines ausgewählten Empfängers verglichen, um den richtigen Empfänger eines Datensignals zu bestimmen. Diese unterschiedlichen Datensignale kommen beim Empfänger aufgrund unerwünschter Bodenechos und unvorhersehbarer Signalreflexionen über mehrere Wege an. Zusätzliche Auswirkungen dieser mehreren Datensignale können beim Empfänger zu einem erheblichen Fading oder zu einer erheblichen Veränderung in der empfangenen Signalstärke führen. Im Allgemeinen kann dieses auf mehreren Datenwegen beruhende Fading verringert werden, indem die übertragene Energie über eine große Bandbreite gespreizt wird. Diese große Bandbreite führt zu einem stark verminderten Fading im Vergleich zu Schmalbandübertragungs-Betriebsarten wie etwa Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriff (FDMA) oder Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff (TDMA).
Es entstehen ständig neue Standards für Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssysteme (WCDMA-Kommunikationssysteme) der nächsten Generation, wie sie im europäischen Patent Nr. 0 952 682 beschrieben sind. Diese WCDMA-Systeme sind kohärente Kommunikationssysteme mit durch Pilotsymbole unterstützten Kanalschätzungsschemata. Diese Pilotsymbole werden als der Quadratur-Phasenumtastung (QPSK) unterzogene bekannte Daten in vorgegebenen Zeit-Frames an alle Empfänger innerhalb des Bereichs gesendet. Die Frames können sich in einer diskontinuierlichen Übertragungs-Betriebsart (DTX-Betriebsart) fortpflanzen. Beim Sprachverkehr erfolgt eine Übertragung von Anwenderdaten, wenn der Anwender spricht, jedoch erfolgt keine Datensymbolübertragung, wenn der Anwender schweigt. Ähnlich können die Anwenderdaten für Paketdaten nur übertragen werden, wenn Pakete bereit sind, gesendet zu werden. Die Frames sind in fünfzehn gleiche Zeitschlitze von jeweils 0,67 Millisekunden unterteilt. Jeder Zeitschlitz ist ferner in gleiche Symbolzeiten unterteilt. Bei einer Datenrate von beispielsweise 30 KSPS umfasst jeder Zeitschlitz zwanzig Symbolzeiten. Jeder Frame umfasst Pilotsymbole sowie andere Steuersymbole wie etwa Übertragungsleistungssteuerungs-Symbole (TPC-Symbole) und Rateninformations-Symbole (RI-Symbole). Diese Steuersymbole umfassen mehrere Bits, die andernfalls als Chips bezeichnet werden, um sie von Datenbits zu unterscheiden. Die Chip-Übertragungszeit (T_C) ist daher gleich der Symbolzeitrate (T), dividiert durch die Anzahl (N) von Chips im Symbol.
Frühere Studien haben gezeigt, dass mehrere Sendeantennen den Empfang verbessern können, indem eine Sende-Diversity für Schmalbandkommunikationssysteme gesteigert wird. In ihrem Artikel "New Detection Schemes for Trans- mit Diversity with no Channel Estimation" beschreiben Tarokh u. a. ein derartiges Sende-Diversity-Schema für ein TDMA-System. Das gleiche Konzept wird von Alamouti in "A Simple Transmitter Diversity Technique for wireless Communications" beschrieben. Tarokh u. a. und Alamouti lehren jedoch kein derartiges Sende-Diversity-Schema für ein WCDMA-Kommunikationssystem.
Eine andere Verbesserung bei Kommunikationssystemen umfasst eine Leistungssteuerung bei der Site-Auswahl-Diversity-Übertragung (SSDT). Die SSDT wird mit Bezug auf den Ablaufplan von 7 erläutert. Ein mobiler Empfänger empfängt häufig Signale von mehreren Basisstationen. Der mobile Empfänger berechnet für jede entsprechende Basisstation ein Signal-/Störungs-Verhältnis (SIR). Diese SIR-Werte werden einer Auswahlschaltung 720 im mobilen Empfänger zugeführt. Die Auswahlschaltung bestimmt die Basisstation mit dem höchsten SIR und sendet die Kennung dieser Basisstation Frame für Frame an das Steuerungsnetz 630. Das Steuerungsnetz sendet dann den nächsten Daten-Frame nur an die ausgewählte Basisstation. Dies verringert ein langsames logarithmisch-normales Fading und eine logarithmisch-normale Störung im Kommunikationssystem. Ferner verringert die SSDT die Störung beim mobilen Empfänger und innerhalb der Zelle.
Bei diesem vereinfachten Auswahlschema entsteht ein Problem, wenn eine der mehreren Basisstationen eine Sende-Diversity verwendet. Dies liegt daran, dass eine gute SIR gegebenenfalls nicht einer verringerten Bitfehlerrate innerhalb der Zelle entspricht. Eine aufgrund der STTD oder anderer Sende-Diversity-Verfahren erhöhte SIR kann daher im Vergleich zu einer anderen Basisstation ohne Diversity eine überlegene Bitfehlerrate haben. Frühere Entwürfe bieten oder empfehlen keine Lösung für die SSDT-Basisstationsauswahl, wenn eine oder mehrere Basisstationen eine Sende-Diversity verwenden.
Chaar, M. u. a.: 'SIMULATION OF UPLINK AND DOWNLINK MACRODIVERSITY SCHEMES IN A CELLULAR NETWORK', AFRICON '96. 1996 IEEE AFRICON 4TH AFRICON CONFERENCE IN AFRICA. STELLENBOSCH, SA, 25.–27. SEPT 1996, IEEE AFRICON CONFERENCE IN AFRICA, NEW YORK, NY: IEEE, US, Bd. 1, 25.–27. SEPT 1996 (1996-09-25), Seiten 134–138, beschreiben Makrodiversity-Schemata, die im Aufrechterhalten mehrerer Kommunikationsverbindungen zwischen einer Mobilstation und dem festen Netz bestehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben erwähnten Probleme werden durch ein Verfahren zum Betreiben einer. Kommunikationsschaltung gelöst, das die Schritte des Empfangs mehrerer Signale von mehreren entfernten Sendern und des Bestimmens umfasst, welche der mehreren entfernten Sender eine Sende-Diversity verwenden. Es wird eine Signalstärke jedes entsprechenden Signals von jedem der mehreren Signale berechnet. Einer der entfernten Sender wird in Reaktion auf die Schritte des Bestimmens und des Berechnens ausgewählt.
Die vorliegende Erfindung verringert die Störung beim mobilen Empfänger. Die Übertragungsleistung innerhalb der Zelle ist verringert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung kann erzielt werden, wenn die nachfolgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung gelesen wird, in der:
1 ein vereinfachter Blockschaltplan eines typischen Senders ist, der eine Raumzeit-Sende-Diversity (STTD) der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 ein Blockschaltplan ist, der einen Signalfluss in einem STTD-Codierer der vorliegenden Erfindung zeigt, der mit dem Sender von 1 verwendet werden kann;
3 ein Prinzipschaltbild einer Phasenkorrekturschaltung der vorliegenden Erfindung ist, die mit einem Empfänger verwendet werden kann;
4 ein Blockschaltplan eines Empfängers mit der Phasenkorrekturschaltung von 3 ist;
5 ein Blockschaltplan ist, der einen Signalfluss in einem Kommunikationsnetz zeigt;
6 ein Ablaufplan ist, der eine Basisstationsauswahl der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Ablaufplan ist, der eine Basisstationsauswahl nach dem Stand der Technik zeigt;
8 ein Diagramm ist, das Simulationsparameter für die Simulationsergebnisse von 9 zeigt; und
9 eine Simulation ist, die SSDT mit STTD plus SSDT vergleicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist ein vereinfachter Blockschaltplan eines typischen Senders gezeigt, der eine Raumzeit-Sende-Diversity (STTD) verwendet. Die Senderschaltung empfängt Pilotsymbole, TPC-Symbole, RI-Symbole und Datensymbole auf Leitungen 100, 102, 104 bzw. 106. Jedes der Symbole wird durch einen entsprechenden STTD-Codierer (112; 114; 116; 118) codiert, wie noch ausführlich erläutert wird. Jeder STTD-Codierer (112; 114; 116; 118) erzeugt zwei Ausgangssignale, die einer Multiplexschaltung 120 zugeführt werden. Die Multiplexschaltung 120 erzeugt jedes codierte Symbol in einer entsprechenden Symbolzeit eines Frames. Dadurch wird eine serielle Folge von Symbolen in jedem Frame gleichzeitig jeder entsprechenden Multipliziererschaltung 124 und 126 zugeführt.
Ein Kanal-Orthogonalcode C_m wird mit jedem Symbol multipliziert, um ein eindeutiges Signal für einen bestimmten Empfänger zu erzeugen. Die STTD-codierten Frames werden dann Antennen 128 und 130 für die Übertragung zugeführt.
Nunmehr ist in 2 ein Blockschaltplan gezeigt, der einen Signalfluss in einem STTD-Codierer 112 darstellt, der mit dem Sender von 1 für eine Pilotsymbolcodierung verwendet werden kann. Die Pilotsymbole sind vorgegebene Steuersignale, die für eine Kanalschätzung und andere Funktionen verwendet werden können, wie noch ausführlich beschrieben wird. Der Betrieb des STTD-Codierers 112 wird mit Bezug auf Tabelle 1 noch erläutert. Der STTD-Codierer 112 empfängt für jeden von sechzehn Zeitschlitzen eines Frames auf der Leitung 100 bei der Symbolzeit T das Pilotsymbol 11, bei der Symbolzeit 2T das Pilotsymbol S₁, bei der Symbolzeit 3T das Pilotsymbol 11 und bei der Symbolzeit 4T das Pilotsymbol S₂. Bei einer ersten offenbarten Ausführungsform mit einer Datenrate von vorzugsweise 32 KSPS erzeugt der STTD-Codierer 112 für jeden der sechzehn Zeitschlitze von Tabelle 1 eine Folge von vier Pilotsymbolen für jede der zwei Antennen, die den Leitungen 204 bzw. 206 entsprechen. Der STTD-Codierer 112 erzeugt auf der Leitung 204 für eine erste Antenne Pilotsymbole B₁, S₁, B₂ bzw. S₂ bei den Symbolzeiten T-4T. Der STTD-Codierer 112 erzeugt auf der Leitung 206 für eine zweite Antenne gleichzeitig Pilotsymbole B₁, -S₂*, -B₂ bzw. S₁* bei den Symbolzeiten T-4T. Jedes Symbol umfasst zwei Bits, die eine reelle und eine imaginäre Komponente darstellen. Ein Sternchen bezeichnet eine komplex-konjugierte Operation oder einen Vorzeichenwechsel der imaginären Komponente des Symbols. Pilotsymbolwerte für den ersten Zeitschlitz für die erste Antenne an der Leitung 204 sind daher 11, 11, 11 und 11. Entsprechende Pilotsymbole für die zweite Antenne an der Leitung 206 sind 11, 01, 00 und 10.

Die Bitsignale r_j(i + τ_i) dieser Symbole werden längs entsprechender Wege 208 und 210 seriell gesendet. Jedes Bitsignal eines entsprechenden Symbols wird anschließend an einer entfernten mobilen Antenne 212 nach einer Übertragungszeit τ empfangen, die dem j-ten Weg entspricht. Die Signale pflanzen sich zu einer (nicht gezeigten) Entspreizer-Eingangsschaltung fort, in der sie über jede entsprechende Symbolzeit addiert werden, um Eingangssignale R_j ¹, R_j ², R_j ³ und R_j ⁴ zu erzeugen, die den vier Pilotsymbolzeitschlitzen und dem j-ten von L Mehrfachsignalwegen entsprechen, wie zuvor beschrieben wurde. Tabelle 1

	Antenne 1				Antenne 2
Schlitz	B₁	S₁	B₂	S₂	B₁	-S₂*	-B₂	S₁*
1	11	11	11	11	11	01	00	10
2	11	11	11	01	11	11	00	10
3	11	01	11	01	11	11	00	00
4	11	10	11	01	11	11	00	11
5	11	10	11	11	11	01	00	11
6	11	10	11	11	11	01	00	11
7	11	01	11	00	11	10	00	00
8	11	10	11	01	11	11	00	11
9	11	11	11	00	11	10	00	10
10	11	01	11	01	11	11	00	00
11	11	11	11	10	11	00	00	10
12	11	01	11	01	11	11	00	00
13	11	00	11	01	11	11	00	01
14	11	10	11	00	11	10	00	11
15	11	01	11	00	11	10	00	00
16	11	00	11	00	11	10	00	01

Die Eingangssignale, die den Pilotsymbolen für jeden Zeitschlitz entsprechen, sind in den Gleichungen [5]–[8] gegeben. Rauschterme sind der Einfachheit halber weggelassen. Das empfangene Signal R_j ¹ wird durch Pilotsymbole (B₁, B₁) erzeugt, die bei der Symbolzeit T für alle Zeitschlitze einen konstanten Wert (11, 11) haben. Dadurch ist das empfangene Signal gleich der Summe entsprechender Rayleigh-Fading-Parameter, die der ersten und der zweiten Antenne entsprechen. Ebenso wird das empfangene Signal R_j ³ durch Pilotsymbole (B₂, -B₂) erzeugt, die bei der Symbolzeit 3T für alle Zeitschlitze einen konstanten Wert (11, 00) haben. Kanalschätzungen für die Rayleigh-Fading-Parameter, die der ersten und der zweiten Antenne entsprechen, sind daher ohne Weiteres wie in den Gleichungen [9] und [10] aus Eingangssignalen R_j ¹ und R_j ³ zu erhalten. Rj 1 = αj 1 + αj 2 [5] Rj 2 = αj 1 S1 – αj 2 S2* [6] Rj 3 = αj 1 – αj 2 [7] Rj 4 = αj 1 S1 + αj 2 S1* [8] αj 1 = (Rj 1 + Rj 3)/2 [9] αj 2 = (Rj 1 – Rj 3)/2 [10]
Nunmehr ist in 3 ein Prinzipschaltbild einer Phasenkorrekturschaltung gezeigt, die mit einem entfernten mobilen Empfänger verwendet werden kann. Diese Phasenkorrekturschaltung empfängt Eingangssignale R_j ² und R_j ⁴ auf der Leitung 324 bzw. 326 bei Symbolzeiten 2T bzw. 4T. Jedes Eingangssignal hat einen Wert, der durch die übertragenen Pilotsymbole bestimmt ist, wie in den Gleichungen [6] bzw. [8] gezeigt ist. Die Phasenkorrekturschaltung empfängt eine Komplex-Konjugierte einer Kanalschätzung eines Rayleigh-Fading-Parameters α_j ^1*, der der ersten Antenne an der Leitung 302 entspricht, und eine Kanalschätzung eines anderen Rayleigh-Fading-Parameters α_j ², der der zweiten Antenne an der Leitung 306 entspricht. Komplex-Konjugierte der Eingangssignale werden von den Schaltungen 308 und 330 auf der Leitung 310 bzw. 322 erzeugt. Diese Eingangssignale und ihre Komplex-Konjugierten werden mit den Rayleigh-Fading-Parameter-Schätzungssignalen multipliziert und aufsummiert, wie angegeben, um, wie in den Gleichungen [11] und [12] gezeigt ist, wegspezifische erste und zweite Symbolschätzungen auf entsprechenden Ausgangsleitungen 318 und 322 zu erzeugen. Rj 2αj 1* + Rj 4* αj 2 = (|αj 1|2 + |αj 2|2)S1 [11] –Rj 2* αj 2 + Rj 4 αj 1* = (|αj 1|2 + |αj 2|2)S2 [12]
Diese wegspezifische Symbolschätzungen werden dann einer Rake-Kombinierer-Schaltung 404 (4) zugeführt, um individuelle wegspezifische Symbolschätzungen zu summieren, wodurch wie in den Gleichungen [13] und [14] Netto-Soft-Symbole oder Pilotsymbolsignale erzeugt werden.
Diese Soft-Symbole oder Schätzungen erzeugen eine Weg-Diversity L und eine Sende-Diversity 2. Dadurch ist die gesamte Diversity des STTD-Systems gleich 2L. Diese gesteigerte Diversity ist beim Erzeugen einer verringerten Bitfehlerrate sehr vorteilhaft.
Nunmehr ist in 4 ein vereinfachtes Diagramm eines mobilen Kommunikationssystems gezeigt, das die Phasenkorrekturschaltung (3) mit einer Leistungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis verwenden kann. Das mobile Kommunikationssystem umfasst eine Antenne 400 zum Senden und Empfangen von externen Signalen. Der Diplexer 402 steuert die Sende- und die Empfangsfunktion der Antenne. Mehrere Signalzweige der Rake-Kombinierer-Schaltung 404 kombinieren aus mehreren Wegen empfangene Signale. Symbole aus der Rake-Kombinierer-Schaltung 404, einschließlich Pilotsymbolsignalen gemäß den Gleichungen [13] und [14], werden einer Bitfehlerraten-(BER-)Schaltung 410 und einem Viterbi-Decodierer 406 zugeführt. Decodierte Symbole aus dem Viterbi-Decodierer werden einer Frame-Fehlerraten-(FER-)Schaltung 408 zugeführt. Eine Mittelwertbildungsschaltung 412 erzeugt entweder eine PER oder eine BER. Diese ausgewählte Fehlerrate wird durch eine Vergleicherschaltung 416 mit einer entsprechenden Sollfehlerrate aus einer Referenzschaltung 414 verglichen. Das Vergleichsergebnis wird über eine Schaltung 418 einer Vorspannungsschaltung 420 zugeführt, um auf der Leitung 424 ein Referenzsignal für das Signal-/Störungs-Verhältnis (SIR) zu erzeugen.
Pilotsymbole aus dem Rake-Kombinierer 404 werden der SIR-Messschaltung 432 zugeführt. Diese Pilotsymbole werden aus einem gemeinsamen Pilotkanal erhalten, der einem Sendekanal ähnlich ist. Die SIR-Messschaltung erzeugt eine Schätzung eines Empfangssignalstärke-Indikators (RSSI) anhand eines Mittelwerts empfangener Pilotsymbole. Die SIR-Messschaltung erzeugt auch eine Schätzung eines Störungssignalstärke-Indikators (ISST) anhand eines Mittelwerts über viele Zeitschlitze von Störungssignalen aus Basisstationen und anderen mobilen Systemen. Die SIR-Messschaltung erzeugt eine SIR-Schätzung anhand eines Verhältnisses des RSSI-Signals zum ISST-Signal. Diese SIR-Schätzung wird durch eine Schaltung 426 mit einer Soll-SIR verglichen. Dieses Vergleichsergebnis wird über eine Schaltung 428 einer TPC-Befehlsschaltung 430 zugeführt. Die TPC-Befehlsschaltung 430 legt ein TPC-Symbol-Steuersignal fest, das an eine entfernte Basisstation gesendet wird. Dieses TPC-Symbol weist die Basisstation an, die Sendeleistung für die nachfolgende Übertragung entweder zu erhöhen oder zu verringern, vorzugsweise um 1 dB.
Nunmehr ist in 5 ein Blockschaltplan gezeigt, der einen Signalfluss in einem Kommunikationsnetz darstellt. Das Kommunikationsnetz umfasst eine Netzsteuerungsstation 500, die mit jeder entfernten Basisstation 502–506 verbunden ist. Die Netzsteuerungsstation sendet und empfängt über die Basisstationen in vorgegebenen Zeitschlitzen Frames von Daten. Die Netzsteuerungsstation führt viele andere Funktionen aus, darunter eine Leistungssteuerung und eine Kommunikation mit anderen Kommunikationsnetzen. Die Netzsteuerungsstation initiiert eine SSDT-Kommunikation mit der Mobileinheit 512, vorzugsweise während einer Soft-Verbindungsübergabe-Periode, beispielsweise wenn sich die Mobileinheit von einer Basisstation zu einer anderen bewegt. Diese Soft-Verbindungsübergabe-Periode erfordert, dass die Mobileinheit 512 eine der Basisstationen 502–506 auswählt, mit der zu kommunizieren ist. Die Mobileinheit empfängt von der Netzsteuerungsstation eine aktive Liste, mittels der sie jede Basisstation identifizieren kann. Die Mobileinheit empfängt auch Informationen über die Sende-Diversity für jede entsprechende Basisstation. Beispielsweise bestimmt die Mobileinheit, dass die Basisstation 502 eine STTD verwendet und dass die Basisstationen 504 und 506 keine Diversity verwenden. Die Mobileinheit berechnet anhand empfangener Pilotsymbole für jede Basisstation eine SIR und wählt eine der Basisstationen als eine primäre Basisstation aus. Die Mobileinheit 510 sendet dann die Kennung dieser primären Basisstation über eine Basisstation an die Netzsteuerungsstation zurück. Die Netzsteuerungsstation beendet dann im nächsten Daten-Frame das Senden von Datensymbolen zur Mobileinheit 512 von allen Basisstationen außer der ausgewählten. Dies verringert stark die Störung bei der Mobileinheit während einer Soft-Verbindungsübergabe.
Nunmehr ist in 6 ein Ablaufplan gezeigt, der eine Basisstationsauswahl darstellt. Die Mobileinheit empfängt nach der SSDT-Initialisierung von der Netzsteuerungsstation eine aktive Liste. Die Mobileinheit berechnet anhand der empfangenen Pilotsymbole für jede Basisstation in dieser aktiven Liste eine SIR.

Die entsprechenden SIR-Signale für jede Basisstation werden über Leitungen 600–604 einer Auswahlschaltung 620 zugeführt. Die Auswahlschaltung 620 empfängt auf Leitungen 606–610 Diversity-Signale, die der jeweiligen Basisstation entsprechen. Diese Diversity-Signale geben an, ob die entsprechende Basisstation eine Sende-Diversity verwendet. Die Auswahlschaltung empfängt auf der Leitung 612 ein Referenzsignal η. Dieses Referenzsignal wird zusammen mit SIR- und Diversity-Signalen verwendet, um eine primäre Basisstation auszuwählen, wie in Tabelle 2 angegeben ist. Tabelle 2

BTSx	BTSy	Kriterien	Auswahl
ND	ND	SIRx > SIRy	BTSx
		SIRy > SIRx	BTSy
STTD	STTD	SIRx > SIRy	BTSx
		SIRy > SIRx	BTSy
STTD	ND	SIRx > SIRy	BTSx
		SIRy > SIRx und
		SIRy – SIRx > ηBTSy
		andernfalls	BTSx
ND	STTD	SIRy > SIRx	BTSy
		SIRx > SIRy und
		SIRx – SIRy > ηBTSx
		andernfalls	BTSy

Die Einträge in Tabelle 2 zeigen jede Bedingung für eine Auswahl zwischen Basisstationen BTSx und BTSy. Diese Auswahlkriterien sind jedoch allgemein auf irgendeine Anzahl von Basisstationen anwendbar. Eine Sende-Diversity ist als STTD angegeben, jedoch allgemein auf irgendeinen Typ von Diversity anwendbar. Eine Abwesenheit einer Diversity ist als "keine Diversity" (ND) angegeben. Falls BTSx und BTSy die gleiche Diversity haben, wählt die Auswahlschaltung 620 die Basisstation mit der höchsten SIR aus. Alternativ wählt die Auswahlschaltung 620, wenn eine der Basisstationen eine Sende-Diversity verwendet, sie als die primäre Basisstation aus, wenn sie eine höhere SIR hat als die entsprechende Basisstation ohne Diversity. Wenn die Basisstation ohne Diversity jedoch eine höhere SIR hat, dann wird sie nur dann als die primäre Basisstation ausgewählt, wenn eine Differenz zwischen der Diversity-SIR und der Keine-Diversity-SIR das Schwellensignal η auf der Leitung 612 übersteigt. Dies ist sehr vorteilhaft beim Bereitstellen einer Auswahlvorspannung zugunsten einer Sende-Diversity. Dies ist wegen des verbesserten Empfangs einer orthogonalen Symbolübertragung von der Diversity-Antenne mit STTD wünschenswert.
Nachdem die Auswahlschaltung 620 gemäß den Auswahlkriterien von Tabelle 1 eine primäre Basisstation identifiziert hat, sendet die Mobileinheit die Kennung der primären Basisstation über eine Basisstation 630 zurück an die Netzsteuerungsstation 500. Falls die Basisstation 502 ausgewählt ist, beendet die Netzsteuerungsstation für den nächsten Frame 640 das Senden von Datensymbolen von den Basisstationen 504 und 506 an die Mobileinheit 512. Sämtliche nur für die Mobileinheit 512 bestimmten Datensymbole werden nur von der Basisstation 502 im nächsten Daten-Frame gesendet. Jedoch werden Pilotsymbole für jede Basisstation gesendet. Dadurch kann die Mobileinheit den Basisstationsauswahlvorgang für nachfolgende Daten-Frames wiederholen. Dies vermindert während der Soft-Verbindungsübergabe stark die Störung bei der Mobileinheit. Außerdem verbessert das Hinzufügen einer Sende-Diversity zu den Auswahlkriterien stark die Kommunikation innerhalb des Systems, wie noch ausführlich besprochen wird.
Nunmehr ist in 8 ein Diagramm gezeigt, das Simulationsparameter für die Simulationsergebnisse von 9 darstellt. Die Simulation beruht auf einer Doppler-Rate bei einer Fußgängergeschwindigkeit von 3 km/h relativ zur Basis station. Die Keine-Diversity-Simulation berücksichtigt, dass drei Basisstationen Pilotsymbole an die Mobileinheit senden. Keine der simulierten Basisstationen verwendet eine Sende-Diversity. Daher beruht die Auswahl auf einer maximalen SIR. Die Diversity-Simulation berücksichtigt, dass drei Basisstationen Pilotsymbole an die Mobileinheit senden. Sämtliche simulierten Basisstationen verwenden eine STTD. Daher beruht die Basisstationsauswahl wiederum auf einer maximalen SIR. In 9 ist gezeigt, dass die gestrichelte STTD-und-SSDT-Kurve für eine codierte Bitfehlerrate (BER) von 10^–3 eine Verbesserung um 1,1 dB gegenüber der durchgezogenen SSDT-Kurve zeigt. Somit ist die Kommunikation durch Einbeziehen von STTD mit SSDT in das Kommunikationssystem ist verbessert. Die Störung bei der Mobileinheit sowie innerhalb der Zelle wird stark verringert. Außerdem werden durch die Mobileinheit bei der Abwesenheit von Störungen aus anderen Basisstationen verbesserte Soft-Verbindungsübergabe-Entscheidungen schnell getroffen.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform ausführlich beschrieben wurde, ist diese Beschreibung selbstverständlich nur beispielhaft und nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise können Vorteile der vorliegenden Erfindung mittels einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung erzielt werden, wie es dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet klar ist, der Zugang zur vorliegenden Beschreibung hat. Außerdem bieten die Vorteile alternativer Formen einer Sende-Diversity, kombiniert mit einer SSDT, eine entsprechende Verbesserung in der Kommunikation.
Selbstverständlich kann der Erfindungsgedanke der vorliegenden Erfindung in einem mobilen Kommunikationssystem sowie in Schaltungen innerhalb des mobilen Kommunikationssystems ausgeführt werden. Ferner ist es selbstverständlich, dass zahlreiche Veränderungen in den Einzelheiten der Ausführungsformen der Erfindung dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet offenbar werden, wenn er Bezug auf diese Beschreibung nimmt. Es wird davon ausgegangen, dass derartige Veränderungen und zusätzliche Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der beanspruchten Erfindung liegen.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Kommunikationsschaltung, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen mehrerer Signale von mehreren entfernten Sendern; Bestimmen, welche der mehreren entfernten Sender eine Sende-Diversity verwenden; Berechnen einer Signalstärke jedes entsprechenden Signals der mehreren Signale; und Auswählen eines der entfernten Sender in Reaktion auf die Schritte des Bestimmens und Berechnens.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Berechnens der Signalstärke das Berechnen eines Signal-/Störungs-Verhältnisses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Auswählens das Auswählen eines entfernten Senders mit dem größten Signal-/Störungs-Verhältnis der mehreren entfernten Sender umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des Empfangens der mehreren Signale von den mehreren entfernten Sendern das Empfangen eines oder mehrerer Pilotsymbole umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Senden einer Kennung des einen der entfernten Sender zu einem entfernten Empfänger.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Empfangen mehrerer Datensignale von dem einen der entfernten Sender in Reaktion auf den Sendeschritt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Schritt des Bestimmens, welche der mehreren entfernten Sender eine Sende-Diversity verwenden, das Bestimmen, welche der mehreren entfernten Sender eine Raumzeit-Sende-Diversity verwenden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner den folgenden Schritt umfasst: Vergleichen eines Referenzwertes mit einer Differenz zwischen Signalstärken der mehreren Sender, wobei der Auswahlschritt ferner den Schritt des Vergleichens umfasst.
Verfahren zum Betreiben einer Kommunikationsschaltung, das die folgenden Schritte umfasst: Senden mehrerer Signale von einer entsprechenden Mehrzahl von Sendern; Bestimmen, welche der mehreren entfernten Sender eine Sende-Diversity verwenden; Berechnen einer Signalstärke jedes entsprechenden Signals der mehreren Signale; Empfangen einer Kennung eines ausgewählten Senders der mehreren Sender in Reaktion auf die Sende-Diversity und die Signalstärke jedes entsprechenden Senders; und Senden wenigstens eines Signals von dem ausgewählten Sender und nicht Senden wenigstens eines Signals von wenigstens einem weiteren Sender in Reaktion auf den Schritt des Empfangens.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Empfangens der mehreren Signale das Empfangen eines oder mehrerer Pilotsymbole umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, bei dem der Schritt des Bestimmens, welche der mehreren entfernten Sender eine Sende-Diversity verwenden, das Bestimmen, welche der mehreren entfernten Sender eine Raumzeit-Sende-Diversity verwenden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem der Schritt des Bestimmens der Signalstärke das Bestimmen eines Signal-/Störungs-Verhältnisses umfasst.