DE69836916T2 - Verfahren zur verbesserung der funkverbindungsqualität in einem funksystem - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der funkverbindungsqualität in einem funksystem Download PDF

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    • H04W52/42TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern einer Funkverbindungsqualität in einem Funksystem mit einem Basisstationssystem, einem Teilnehmerendgerät und einer Funkverbindung, die Raum-Diversity zwischen dem Basisstationssystem und dem Teilnehmerendgerät verwendet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein Problem mit der obigen Anordnung besteht darin, dass Raum-Diversity entweder verwendet wird oder nicht. Zum Beispiel enthalten Sende-/Empfangseinrichtungen in einer Basisstation erforderliche Raum-Diversity-HW (Hardware), deren Verwendung im Allgemeinen ein- oder ausgeschaltet werden kann, indem eine dienstähnliche Maßnahme verwendet wird. Es gibt kein Verfahren, dass dynamisch entscheiden kann, wie Raum-Diversity zu verwenden ist. Dies verursacht viele Nachteile. Kompromisse müssen gemacht werden bzgl. Ausstattungskosten, Kapazität und FunkverbindungsquAlität der Basisstation, da die Verwendung von Raum-Diversity die Qualität von schwachen Funkverbindungen verbessern kann, aber gleichzeitig zusätzliche Kosten verursacht und die Kapazität der Basisstation herabsetzt.
  • GB 2 262 863 offenbart ein Verfahren zum Bereitstellen von Diversity beim Empfang unter Verwendung mehrerer Schmalbandempfänger, die mit verschiedenen Antennen verbunden sind.
  • Ein weiteres Problem besteht darin, wie Raum-Diversity ökonomisch unter Verwendung von Breitband-Sende-/Empfangseinrichtungen zu realisieren ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes Verfahren zum Verbessern der Funkverbindungsqualität in einem Funksystem und ein verbessertes Basisstationssystem bereitzustellen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern der Funkverbindungsqualität in einem Funksystem bereitgestellt, wie in Anspruch 1 spezifiziert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Basisstationssystem bereitgestellt, wie im Anspruch 7 spezifiziert.
  • Die Erfindung basiert auf der Tatsache, das Raum-Diversity auf einer bestimmten Funkverbindung, wenn benötigt, dynamisch implementiert werden kann und Raum-Diversity reduziert werden kann, wenn es die Funkverbindung zu lässt.
  • Mehrere Vorteile werden mit dem Verfahren und System der Erfindung erreicht. Das System der Erfindung verwendet effizient die HW/SW (Hardware/Software)-Kapazität des Funksystems, um die Funkverbindungsqualität zu verbessern. Andererseits können erfolgreich Kompromisse gemacht werden bzgl. der Qualität und Anzahl der Funkverbindungen.
  • Raum-Diversity kann ökonomisch realisiert werden, wenn unter Verwendung von Breitband-Sende-/Empfangseinrichtungen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden wird die Erfindung im größeren Detail beschrieben im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen
  • 1 ein Beispiel eines Funksystems zeigt,
  • 2 eine Sende-/Empfangseinrichtung einer Basisstation zeigt,
  • 3 eine Anordnung, die Raum-Diversity zeigt,
  • 4A Frequenzbereiche eines Breitbandempfängers zeigt,
  • 4B Frequenzbereiche eines Schmalbandempfängers zeigt.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Bezug auf 1 wird ein typischer Aufbau eines Funksystems der Erfindung beschrieben. 1 enthält nur die Blöcke, die für die Beschreibung der Erfindung wesentlich sind, aber für einen Fachmann ist es offensichtlich, dass ein konventionelles Funksystem außerdem andere Funktionen und Strukturen aufweist, deren detaillierte Beschreibung in diesem Zusammenhang entbehrlich ist. Die Erfindung ist geeignet, zum Beispiel zur Verwendung in zellularen Netzwerken, wie zum Beispiel den GSM 1800- und GSM 1900-Systemen.
  • Das Buch Gordon L. Stüber: „Principles of mobile Communication", Kluwer Acadamic Publishers 1996, ISBN 0-7923-9732-0 präsentiert verschiedene Diversity Techniken auf den Seiten 238 bis 239. Diversity betrifft eine effiziente Lösung für Probleme, die durch Fading (Abschwächen) auf Funkwegen, die das Prinzip verwenden, dass mehrere abgeschwächte Kopien von demselben informationstragenden Signal empfangen werden, verursacht werden. In dem Buch werden verschiedene Diversity-Techniken in sieben Kategorien gemäß den benötigten Verfahren, um die Techniken zu erreichen, eingeteilt:
    • 1. Raum-Diversity wird erreicht durch Verwenden einer Vielzahl von Antennen, wobei der Abstand zwischen den Antennen so gewählt wird, dass die Abschwächungen in verschiedenen Diversity-Zweigen nicht miteinander korreliert sind.
    • 2. Winkel-Diversity oder Richtungs-Diversity erfordert mehrere Richtantennen, von denen jede Funkwellen in einen schmalen Winkel empfängt, wodurch unkorrelierte Zweige erzielt werden.
    • 3. Polarisations-Diversity verwendet die Eigenschaft, dass eine Umgebung, die das Signal streut, das Signal auch polarisiert. Dann erzielen Antennen mit unterschiedlicher Polarisation wieder das Diversity.
    • 4. Feld-Diversity basiert auf der Tatsache, dass elektrische und magnetische Feldkomponenten unkorreliert sind. Der Nachteil besteht darin, dass dann die Empfängereingänge doppelt ausgeführt werden müssen.
    • 5. Frequenz-Diversity wird erreicht durch Verwenden mehrerer Kanäle, die durch eine Frequenzbandbreite von wenigstens einem Kanal getrennt sind. Zum Beispiel beträgt dieser im GSM-System 200kHz. Dies ist keine praktische Lösung auf Grund des Wertes des Frequenzbandes.
    • 6. Mehrweg-Diversity wird umgesetzt durch Auflösen von Mehrwegsignalkomponenten mit unterschiedlichen Laufzeiten mittels Spreiz-Spektrum-Signalisierung mit direkter Sequenz und einem RAKE-Empfänger.
    • 7. Zeit-Diversity wird erreicht mittels einer Vielzahl von Zeitschlitzen, die durch wenigstens die Kohärenzzeit des Kanals getrennt sind. Die Kohärenzzeit die von der Geschwindigkeit des Teilnehmerendgerätes abhängt, wirft ein Problem auf. Ein sich langsam bewegendes Teilnehmerendgerät besitzt eine große Kohärenzzeit, wobei die Signale dann eine zu lange Verzögerung erhalten, wenn sie Zeit-Diversity verwenden.
  • Die vorliegende Erfindung ist geeignet zur Verwendung in den Kategorien 1, 2, 3 und 4. Raum-Diversity wird für die grundlegende Idee gehalten, dessen besondere Formen Winkel-, Polarisations- und Feld-Diversity sind. Um einfach zu sein, wird Raum-Diversity als der gemeinsame Name in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, aber es bezieht sich auf alle vier unterschiedlichen oben dargestellten Diversity-Formen.
  • Ein zellulares Netzwerk umfasst typischerweise eine Festnetzwerkinfrastruktur oder eine Netzwerkteil und Netzwerkteilnehmerendgeräte 150, die ortsfest angeordnete, in einem Fahrzeug eingebaute oder tragbare Endgeräte sein können. Der Netzwerkteil enthält Basisstationen 100. Mehrere Basisstationen 100 befinden sich wiederum unter der zentralen Steuerung einer damit verbundenen Basisstationssteuerung 102. Die Basisstation 100 enthält Sende/Empfangseinrichtungen 114, typischerweise eine bis sechzehn Sende/Empfangseinrichtungen 114. Eine Sendeempfangseinrichtung 114 bietet die Funkkapazität für einen TDMA-Rahmen, das heißt typischerweise für 8 Zeitschlitze.
  • Die Basisstation 100 umfasst eine Steuereinheit 118, die die Funktionen der Sendeempfangseinrichtung 114 und eines Multiplexers 116 steuert. Der Multiplexer 116 ordnet die Verkehrs- und Steuerkanäle an, die durch mehrere Sende/Empfangseinrichtungen 114 verwendet werden, auf einer Übertragungsverbindung 116 an. Die Struktur der Übertragungsverbindung 116 ist genau festgelegt und wird als Abis-Schnittstelle bezeichnet. Die Übertragungsverbindung 116 wird typischerweise umgesetzt unter Verwendung einer 2 Mbit/s-Verbindung oder einer Pulscodemodulations-Verbindung (PCM-Verbindung), die eine 31 × 64 kbit/s-Übertragungskapazität bietet, während der Zeitschlitz 0 für die Synchronisation reserviert ist.
  • Es gibt eine Verbindung von den Sende-/Empfangseinrichtungen 114 der Basisstation 100 zu einer Antenneneinheit 112, durch die eine bi-direktionale Funkverbindung 170 zu einem Teilnehmerendgerät 150 implementiert wird. Die Struktur der zu übertragenden Rahmen ist auch auf der bi-direktionalen Funkverbindung 170 genau festgelegt und wird als Luftschnittstelle bezeichnet. Das Teilnehmerendgerät 150 kann zum Beispiel ein herkömmliches GSM-Mobiltelefon sein.
  • 2 beschreibt die Struktur beziehungsweise den Aufbau einer Sende/Empfangseinrichtung 114 in größerem Detail. Ein Empfänger 200 umfasst einen Filter, der Frequenzen außerhalb eines gewünschten Frequenzbandes abhält. Danach wird das Signal auf eine Zwischenfrequenz oder direkt auf eine Grundfrequenz umgesetzt, wobei in dieser Form das Signal in einem Analog-Zu-Digital-Wandler 202 abgetastet und quantisiert wird. Ein Entzerrer 204 kompensiert Störungen, zum Beispiel Störungen, die durch Mehrwegausbreitung verursacht werden. Ein Demodulator 206 nimmt von einem entzerrten Signal einen Bit-Fluss ab, der zu einem Demultiplexer 208 übertragen wird. Der Demultiplexer 208 trennt den Bit-Fluss verschiedener Zeitschlitze in bestimmte logische Kanäle. Ein Kanal-Codec 216 decodiert den Bit-Fluss der verschiedenen logischen Kanäle, das heißt entscheidet, ob der Bit-Fluss eine Signalisierungsinformation ist, die an eine Steuereinheit 214 übertragen wird, oder ob der Bit-Fluss Sprache ist, die an einen Sprach-Codec 112 der Basisstationsteuerung 102 übertragen wird. Der Kanal-Codec 216 führt außerdem Fehlerkorrektur durch. Die Steuereinheit 214 führt interne Steueraufgaben durch Steuerung unterschiedlicher Einheiten durch. Ein Burst- beziehungsweise Bündel-Former 218 fügt eine Training-Sequenz und einen Nachlaufabschnitt an die Daten an, die von dem Kanal-Codec 216 ankommen. Der Multiplexer 226 zeigt einen Zeitschlitz für jedes Bündel beziehungsweise jeden Burst an. Ein Modulator 224 moduliert die digitalen Signale auf einen Funkfrequenzträger. Diese Funktion ist analoger Natur und daher wird ein Digital-Zu-Analog-Wandler 222 benötigt, um die Funktion auszuführen. Ein Sender 220 umfasst einen Filter, der die Bandbreite begrenzt. Zusätzlich steuert der Sender 220 die Ausgangsleistung der Übertragung. Ein Synthesizer 212 ordnet die benötigten Frequenzen auf verschiedene Einheiten an. Ein Takt, der in dem Synthesizer 212 enthalten ist, kann lokal gesteuert werden oder kann sich unter der zentralen Steuerung von einem beliebigen Ort befinden, zum Beispiel von der Basisstationssteuerung 102. Der Synthesizer 212 erzeugt die benötigten Frequenzen, zum Beispiel mittels eines spannungsgesteuerten Oszillators.
  • 2 zeigt, wie der Aufbau der Sende-/Empfangseinheit weiter unterteilt werden kann in Funkfrequenzteile 230 und einen digitalen Signal verarbeitenden Prozessor einschließlich Software 232. Die Funkfrequenzteile 230 umfassen den Empfänger 200, den Analog-Zu-Digital-Wandler 202, den Digital-Zu-Analog-Wandler 222, den Sender 220 und den Synthesizer 212. Der digitale Signale verarbeitende Prozessor einschließlich Software 232 umfasst den Entzerrer 204, den Demodulator 206, den Demultiplexer 208, den Kanal-Codec 216, die Steuereinheit 214, den Burst- beziehungsweise Bündelformer 228, den Multiplexer 226 und den Modulator 224.
  • Die Basisstationssteuerung 102 umfasst ein Gruppenvermittlungsnetzwerk 120 und eine Steuereinheit 124. Das Gruppenvermittlungsnetzwerk 120 wird verwendet, um Sprache und Daten zu vermitteln und Signalisierungsleitungen zu verbinden. Ein Basisstationsuntersystem 126, das aus der Basisstation 100 und der Basisstationssteuerung 102 zusammengesetzt ist, enthält außerdem einen Transcoder 122. Der Transcoder 122 befindet sich im Allgemeinen so nahe wie möglich an einer Vermittlungszentrale für mobile Dienste 132, da Sprache dann Übertragungskapazität sparend in der Form des zellularen Netzwerks zwischen dem Transcoder 122 und der Basisstationssteuerung 102 übertragen werden kann.
  • Der Transcoder 122 wandelt die verschiedenen Formen digitaler Codierung der Sprache, die zwischen einem öffentlichen leitungsvermittelten Telefonnetzwerk und einem zellularen Netzwerk verwendet werden, damit sie zueinanderpassen, zum Beispiel von einer 64 kbit/s-Festnetzform in eine andere (zum Beispiel 13 kbit/s) zellulare Netzwerkform und umgekehrt. Die Steuereinheit 124 führt Anrufsteuerung, Mobilitätsmanagement, statistische Datensammlung und Signalisierung durch.
  • 1 zeigt, dass das Gruppenvermittlungsnetzwerk 120 Verbindungen (angezeigt durch schwarze Punkte) zu einem öffentlichen leitungsvermittelten Telefonnetzwerk (Public Switched Telephon Network, PSTN) 134 durch eine Vermittlungszentrale für mobile Dienste 132 durchführen kann. Ein typisches Endgerät 136 in dem öffentlichen leitungsvermittelten Telefonnetzwerk 134 ist ein konventionelles oder ein ISDN (Integrated Services Digital Network beziehungsweise Digitales Netzwerk mit integrierten Diensten)-Telefon.
  • Die Erfindung wird bevorzugt durch Software implementiert, wobei in diesem Fall die Erfindung ziemlich geringe Softwareänderungen an einen genau abgegrenzten Bereich an der Steuereinheit 118 der Basisstation 100 und/oder an dem digitale Signale verarbeitenden Prozessorsoftware der Sende-/Empfangseinheit 114 und/oder an der Steuereinheit 124 der Basisstationssteuerung 102 erfordert. Die notwendigen Änderungen können sich so an unterschiedlichen Stellen befinden, abhängig davon, wie die Software einschließlich Funktionen und Verantwortlichkeiten zwischen den unterschiedlichen Teilen des Basisstationssystems 126 verteilt sind.
  • 1 zeigt wie Raum-Diversity auf der Funkverbindung 170 zwischen dem Teilnehmerendgerät 150 und dem Basisstationssystem 126 verwendet wird. Die hervorgehobene Linie stellt dar, wie zu übertragene Sprache vom zellularen Netzwerkteilnehmerendgerät 150 zum konventionellen Telefon 136, das an das öffentliche leitungsvermittelnde Telefonnetzwerk angeschlossen ist, gelangt. Sprache gelangt durch das System an der Luftschnittstelle 117, von der Antenne 112 zu der ersten Sendeempfangseinheit TRX1 114 und von dort gemultiplext in den Multiplexer 116 entlang der Übertragungsverbindung 160 zu dem Gruppenvermittlungsnetzwerk 120, wo eine Verbindung zu dem Ausgang gebildet wird, der zu dem Transcoder 122 führt, und von dem Transcoder 122 wird Sprache ent lang des öffentlichen leitungsvermittelten Telefonnetzwerkes 134 an das Telefon 136 geliefert. Die Verwendung von Diversity ist derart gezeigt, dass die Funkverbindung 170 außerdem durch eine zweite Antenne 140 empfangen wird, von wo sie an die zweite Sende-/Empfangseinrichtung TRX2 114 geliefert wird.
  • 3 zeigt im größeren Detail, wie Raum-Diversity angewendet werden kann, zum Beispiel in der Basisstation 100. Die Funkfrequenzteile 230 der ersten TRX1 und zweiten TRX2 Sende-/Empfangseinrichtung 114 werden nun in Funkfrequenzteile 300 der ersten Sende-/Empfangseinheit, Funkfrequenzteil 304 der zweiten Sende-/Empfangseinheit, Funkfrequenzteile 308 der ersten Sende/Empfangseinheit und Funkfrequenzteile 310 der zweiten Sende/Empfangseinheit unterteilt. In Realität ist die Unterteilung nicht so formal notwendig, zum Beispiel ist der Synthesizer 212 wahrscheinlich ein gemeinsamer zwischen dem Sender und dem Empfänger derselben Sende-/Empfangseinheit. Entsprechend ist der digitale, Signal verarbeitende Prozessor einschließlich Software in beiden Sende-/Empfangseinheiten in einen Empfangssignal verarbeitenden Prozessor 302, 306 und einen Sendesignal verarbeitenden Prozessor 310, 314 unterteilt. Nochmals in Realität kann ein effizienter Signal verarbeitender Prozessor verwendet werden, dessen Kapazität sich ein Sender und ein Empfänger teilten.
  • In Übereinstimmung mit dem Beispiel in 1 wird ein Signal, das durch die Antenne 112, die mit der ersten Sende-/Empfangseinheit TRX1 114 verbunden ist, an die Funkfrequenzteile 300 der ersten Sende-/Empfangseinheit angelegt und von dort in Richtung zu dem ersten empfangssignalverarbeiteten Prozessor 202. Der erste Empfangssignal verarbeitende Prozessor 302 verarbeitet außerdem ein Signal, das durch die Antenne 140, die mit der zweiten Sende/Empfangseinheit TRX2 140 verbunden ist, empfangen wird, wobei das Signal zuerst an die zweiten Empfängerfunkfrequenzteile 304 und danach das Signal in digitaler Form an den ersten Empfangssignal verarbeitenden Prozessor 302 geliefert wird. Wie in 3 gezeigt, kann die entsprechende Verbindung außerdem Reverse durchgeführt werden, das heißt, die Verarbeitung kann in dem zweiten Empfangssignal verarbeitenden Prozessor 306 durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass Raum-Diversity außerdem beim Senden verwendet werden kann, wobei in diesem Fall das zu übertragende Signal übertragen werden kann zum Beispiel durch die zwei Antennen 112, 140 wodurch die digitale Signalverarbeitung entweder in dem Signal verarbeitenden Prozessor 310, 314 des ersten oder des zweiten Senders durchgeführt und die Übertragung selbst unter Verwendung der Funkfrequenzteile 308, 312 von sowohl dem ersten als auch von dem zweiten Sender durchgeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird die Verwendung von Raum-Diversity auf der Funkverbindung 170 entsprechend der Qualität der Funkverbindung 170 geregelt. Die Qualität der Funkverbindung 170 kann auf allen bekannten Weisen gemessen werden, während und nach dem Aufbau der Funkverbindung 170, zum Beispiel durch Messen des C/I-Verhältniss, des Bitfehlerverhältniss oder der Empfangsleistung des empfangenen Signals. Messungen können durchgeführt werden sowohl an der Basisstation 100 als auch an dem Teilnehmerendgerät 150.
  • In einem Ausführungsbeispiel, wenn die Basisstationskapazität es zu lässt, wird Raum-Diversity auf allen Funkverbindungen 170 verwendet, wobei in diesem Fall die Qualität des angebotenen Dienstes sehr gut ist. In regelmäßigen Intervallen werden die Funkverbindungen 170 in eine Überlegenheitsreihenfolge basierend auf der Qualität gesetzt. Sobald die Raum-Diversity-Kapazität des Basisstationssystems 126 ausgelastet ist, kann Raum-Diversity der besten Funkverbindungen 170 reduziert werden, wobei in diesem Fall die Verwendung von Raum-Diversity auf schwächeren Verbindungen erhöht werden kann. Dieser Algorithmus kann natürlich entsprechend den Umständen erheblich variieren. Die durch die Anwender genutzten Dienste, zum Beispiel normale Sprachübertragung, Datenübertragung und Übertragung von bewegten Videobildern, können in Kategorien klassifiziert werden, die unterschiedliche Qualitätsniveaus benötigen, wodurch mehr Raum-Diversity für Dienste, die die beste Qualität erfordern, verwendet werden kann als für Dienste, die geringere Qualität erfordern.
  • Falls festgestellt wird, dass nur für bestimmte Zeitschlitze der TDMA-Rahmen die Notwendigkeit, Raum-Diversity zu verwenden, besteht, ist dies auch möglich. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die Verbesserung der Verbindungsqualität, die mit Raum-Diversity erreicht wurde, genau auf nur solche Funkverbindungen 170 ausgerichtet werden kann, die es benötigen. Dann wird Signalverarbeitungskapazität der Basisstation 100 gespart.
  • In Verbindung mit der dynamischen Bestimmung des Raum-Diversity's kann auch die Verwendung von Leistungssteuerung festgelegt werden. Wenn Raum-Diversity die Signalauflösungskapazität, zum Beispiel um 5 dB erhöhen kann, dann kann das übertragende Ende seine Sendeleistung entsprechend reduzieren, wobei der Vorteil erreicht wird, dass die gesamte Störung in einem zellularen Netzwerk reduziert wird.
  • 4A und 4B beschreiben zwei unterschiedliche Wege der Implementierung der Verwendung von Raum-Diversity. Die Beispiele verwenden den Teil des Aufwärtsverbindungsfrequenzbereichs (vom Teilnehmerendgerät 150 zur Basisstation 100) 900 bis 901,8 MHz des GSM-Systems, der in Kanäle unterteilt ist, die 200 KHz breit sind. Die Beispiele werden im Hinblick auf den Empfänger beschrieben, aber dieselbe Prozedur wird verwendet, auch im Hinblick auf den Sender.
  • Die Lösung in 4A erfordert einen Softwareansatz vom Funktyp. Der Empfänger 114 wird dann eingerichtet, ein Frequenzband zu empfangen, das im Wesentlichen breiter als ein Kanal ist. Der erste Empfänger 300 empfängt den Frequenzbereich 900 bis 901 MHz oder einen Bereich 400 umfassend sechs 200 kHz Kanäle. Das empfangene Frequenzband wird danach digital gefiltert auf den Kanälen, die dann konventionell verarbeitet werden können. Der zweite Empfänger 304 empfängt den Frequenzbereich 901 bis 901,8 MHz oder einen Bereich 404 umfassend fünf 200 kHz Kanäle. Raum-Diversity wird in solch einer Weise erreicht, dass ein Teil der Frequenzbereiche sich in den zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen 400, 404 überlappt. Dieser überlappende Frequenzbereich 402 ist bevorzugt ein Bereich der Größe von einem Mehrfachkanal. In diesem Beispiel gehört nur ein Kanal bei der Frequenz 901 MHz zu den Frequenzbereichen der zwei unterschiedlichen Empfänger 300, 304. Die Größe des Überlappungsbereichs 402 wird während der Installation der Basisstation 100 festgelegt und zum Beispiel durch den Verkehrsumfang der Basisstation 100, die Auswirkung des Terrains auf die Funkbegebenheiten und ökonomischen Gegebenheiten beeinflusst. Raum-Diversity kann in gewisser Hinsicht kostenlos erhalten werden, wenn redundante Sende-/Empfangseinheiten 114 an der Basisstation 100 installiert sind, um die mittlere Zeit zwischen einem Fehler (Meantime Between Failure, MTBF) in akzeptablen Grenzen zu halten.
  • Das Beispiel in 4B zeigt ein Verfahren bezüglich einer herkömmlichen Basisstation 100, in der die Empfänger 300, 304 schmalbandige, einen Kanal breite Signale empfangen. Dann, wenn der Empfänger 300, 304 auf jede beliebige Frequenz, die durch die Basisstation 100 verwendet wird, eingestellt werden kann, kann Raum-Diversity implementiert werden, wenn gewünscht, auf allen durch die Basisstation 100 verwendeten Kanälen. In dem Beispiel werden sowohl der erste Empfänger 300 als auch der zweite Empfänger 304 eingestellt, um denselben Frequenzbereich 400, 404 zu empfangen. Dann folgt die Prozedur, die in 3 gezeigt ist. Dieses Ausführungsbeispiel besitzt den Vorteil, dass es außerdem bei den Basisstationen angewendet werden kann, die herkömmliche Sende/Empfangseinrichtungen 114 verwenden.
  • Obgleich die Erfindung oben unter Bezug auf das Beispiel der begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist offensichtlich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern in verschiedensten Weisen innerhalb des Bereichs der erfinderischen Idee, die in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, modifiziert werden kann.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Verbessern der Funkverbindungsqualität in einem Funksystem umfassend ein Basisstationssystem (126), ein Teilnehmerendgerät (150) und eine Funkverbindung (170), die Raum-Diversity (Raum, Winkel, Polarisations-, Feld-Diversity) zwischen dem Basisstationssystem (126) und dem Teilnehmerendgerät (150) verwendet, wobei dynamisch die Verwendung des Raum-Diversity entsprechend der Qualität der Funkverbindung (170) bestimmt wird, sodass die Verwendung von Raum-Diversity erhöht wird wie die Qualität der Funkverbindung (170) abnimmt, und die Verwendung von Raum-Diversity reduziert wird wie die Qualität der Funkverbindung (170) sich verbessert, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) wenigstens zwei Breitbandsende-/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) einer Vielzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen (114) verwendet, wobei jede der Sende-/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) mit einer Antenne (112, 140) für eine Verbindung zwischen einem Teilnehmerendgerät (150) und der Basisstation (126) verbunden ist, wobei der überlappende Bereich der Antennen (112, 140) und die überlappenden Frequenzbänder, die mehreren Kanälen der Sende-/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) entsprechen, Raum-Diversity zwischen der Basisstation (126) und dem Endgerät (150) ermöglichen, das in dem Überlappungsbereich durch die Verwendung des überlappenden Frequenzbands untergebracht ist.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Bestimmen umfasst die Schritte: Verwenden von Raum-Diversity auf jeder Funkverbindung (170), wenn die Kapazität des Basisstationssystems (126) es erlaubt, Einrichten der Funkverbindungen (170) in einer Ordnung basierend auf ihrer Qualität, Verringern des Raum-Diversity der besten Funkverbindungen (170) und des Erhöhens des Raum-Diversity auf den schlechtesten Funkverbindungen (170), wenn die Raum-Diversity-Kapazität des Basisstationssystems (126) voll ausgelastet ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Bestimmen auftritt, wenn die Funkverbindung (170) aufgebaut wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Bestimmen während der Funkverbindung (170) auftritt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Raum-Diversity unabhängig in jedem Zeitschlitz eines TDMA-Rahmens verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außerdem die Verwendung von Leistungssteuerung in der Verbindung mit der dynamischen Bestimmung des Raum-Diversity bestimmt wird.
  7. Basisstationssystem (126), wobei das Basisstationssystem eingerichtet ist, Raum-Diversity (Raum-, Winkel-, Polarisations-, Feld-Diversity) auf einer Funkverbindung (170) zu einem Teilnehmerendgerät (150) zu verwenden, wobei das Basisstationssystem (126) eingerichtet ist, dynamisch die Verwendung des Raum-Diversity auf der Funkverbindung (170) entsprechend der Qualität der Funkverbindung (170) zu bestimmen, sodass die Verwendung des Raum-Diversity erhöht wird wie die Qualität der Funkverbindung (170) sich abnimmt, und die Verwendung des Raum-Diversity reduziert wird wie die Qualität der Funkverbindung (170) sich verbessert, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) wenigstens zwei Breitbandsende-/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) einer Vielzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen (114) verwendet, wobei jede der Sende/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) mit einer Antenne (112, 140) für eine Verbindung zwischen einem Teilnehmerendgerät (150) und der Basisstation (126) verbunden ist, wobei der überlappende Bereich der Antennen (112, 140) und die überlappenden Frequenzbänder, die mehreren Kanälen der Sende-/Empfangseinrichtungen (TRx1, TRx2) entsprechen, Raum-Diversity zwischen der Basisstation (126) und dem Endgerät (150) ermöglichen, das in dem Überlappungsbereich durch die Verwendung des überlappenden Frequenzbands untergebracht ist.
  8. Basisstationssystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) eingerichtet ist, Raum-Diversity auf jeder Funkverbindung (170) zu verwenden, wenn die Funksystemkapazität es zulässt, die Funkverbindungen (170) in einer Ordnung basierend auf ihrer Qualität einzurichten, Raum-Diversity von den besten Funkverbindungen (170) zu verringern und Raum-Diversity auf den schlechtesten Funkverbindungen (170) zu erhöhen, wenn die Raum-Diversity-Kapazität des Basisstationssystems (126) voll ausgelastet ist.
  9. Basisstationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) eingerichtet ist, eine dynamische Bestimmung durchzuführen, wenn es die Funkverbindung (170) aufbaut.
  10. Basisstationssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) eingerichtet ist, die dynamische Bestimmung während der Funkverbindung (170) durchzuführen.
  11. Basisstationssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem eingerichtet ist, Raum-Diversity unabhängig in jedem Zeitschlitz eines TDMA-Rahmens zu verwenden.
  12. Basisstationssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisstationssystem (126) eingerichtet ist, außerdem Leistungssteuerung zu verwenden, wenn es das Raum-Diversity dynamisch bestimmt.
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