DE69838972T2

DE69838972T2 - Übertragungsverfahren und funksystem

Info

Publication number: DE69838972T2
Application number: DE69838972T
Authority: DE
Inventors: Kari NIEMELÄ
Original assignee: Nokia Siemens Networks Oy
Current assignee: Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: FI973422A; US6430399B1; FI973422A0; FI106669B; NO991858D0; EP0951759A2; NO991858L; EP0951759B1; JP2001505029A; WO1999009677A2; AU746749B2; WO1999009677A3; AU8809998A; JP3930059B2; DE69838972D1; ATE383681T1; CN1237292A; CN1135736C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungsverfahren, das in einem Funksystem verwendet wird, das einen Sender und einen Empfänger umfasst, wobei das Verfahren das Übertragen von Signalen durch Mittel, von denen eine Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger aufgebaut wird, und die sich entlang verschiedener Pfade zum Empfänger ausbreiten, umfasst, und in welchem Verfahren die Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, im Empfänger kombiniert werden, nachdem die Signale empfangen worden sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zellulare Funksysteme verwenden im allgemeinen verschiedene Diversitätsverfahren, um die Qualität einer Verbindung zwischen einer Basisstation und einem Teilnehmerendgerät unter variierenden Bedingungen zu verbessern. Die Basisstation kann ein Signal an das Teilnehmerendgerät in der Abwärtsverbindungsrichtung mittels mehrerer unterschiedlicher Antennen übertragen. Die Diverstitätskombination erniedrigt insbesondere die Nachteile, die durch einen Signalschwund verursacht werden. Bei Diversitätsverfahren wird Information, die in vorzugsweise mehreren empfangenen Signalen enthalten ist, die nicht miteinander korrelieren, kombiniert. Bei einem Mehrwegeempfang kombinieren die gebräuchlichsten Diversitätsempfänger die Signale vor oder nach der Detektion. Mehrwegesignale werden gewöhnlicherweise durch eine Viterbi-Detektion detektiert.
Die Verbindungsqualität zwischen einer Basisstation und einem Teilnehmerendgerät hängt gewöhnlicherweise beispielsweise von der Geschwindigkeit ab, mit der sich das Teilnehmerendgerät bewegt, und der Distanz zwischen den Sendeantennen. Ein anderer Faktor, der die Verbindungsqualität beeinflusst, wird beispielsweise durch Hindernisse auf dem Funkpfad, die das Signal reflektieren und somit eine Verzögerung darin verursachen, dargestellt.
Die Empfängeranordnung, die im allgemeinen in Funksystemen verwendet wird, ist ein sogenannter RAKE-Empfänger, der aus einem oder mehreren RAKE-Zweigen besteht. Jeder Zweig ist eine unabhängige Empfängereinheit, deren Funktion darin besteht, eine empfangene Signalkomponente zusammenzufügen und zu demodulieren. Jedes Verzweigung kann mit einer Signalkomponente, die sich entlang eines einzelnen Pfades ausgebreitet hat, synchronisiert werden. In einem konventionellen Empfänger werden die Signale von den Empfängerzweigen kombiniert, um ein Signal mit guter Qualität zu erhalten. Die Kombination der Signale liefert jedoch nicht immer das beste mögliche Signal. In einigen Fällen werden die Signalkomponenten, die das Summensignal bilden, in einer Stufe empfangen, wo das Summieren der Signale die Signalkapazität verschlechtert.
Die EP0807989 gibt ein Verfahren an, bei dem eine Kommunikationsvorrichtung ein Antennengewicht bestimmt und das Gewicht an eine andere Kommunikationsvorrichtung überträgt. Die andere Kommunikationsvorrichtung stellt dann für die Übertragung das Gewicht ihrer Antenne gemäß der empfangenen Gewichtsinformation ein. Dieses Dokument fällt unter Artikel 54(3) EPÜ.
Jen-Wei Liang; Paulrau, A. J. "Forward link antenna diversity using feedback for indoor communication systems", ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, 1995, ICASSP-95., 1995 INTERNATIONAL CONFERENCE ON DETROIT, MI, USA, 9.–12. Mai 1995, NEW YORK, NY, USA, IEEE, US, 9. Mai 1995 (1995-05.09), Seiten 1753–1755, XP0010151628 beschreibt ein Prinzip der Verwendung mehrerer Antennen gegen einen Mehrwegeschwund: das Gewicht jeder Antenne kann eingestellt werden, um Mehrwegesignale am Empfänger konstruktiv zu kombinieren. Die Einstellung mit geschlossen Schleife wird verwendet.
In bekannten Funksystemen werden Antennenstrahlen einer Basisstation in Abwärtsverbindungen auf der Basis eines Signals ausgerichtet, das ein Teilnehmerendgerät an die Basisstation übertragen hat. Ein solches Abwärtsverbindungs-Strahlsteuerverfahren wird ein DOA-Verfahren (Direction of Arrival, Richtung der Ankunft) genannt. Die Strahlsteuerung wird auf der Basis eines Signals, das von einem Teilnehmerendgerät an eine Basisstation übertragen worden ist, ausgeführt, obwohl die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungssignale nicht dieselbe Frequenz haben, was bedeutet, dass die Steuerung nicht genau ist. Da die Abwärtsverbindungs- und Aufwärtsverbindungsrichtung in der Praxis nicht identisch sind, ist eine Phasenkalibrierung zwischen den TX- und RX-Teilen einer Basisstation erforderlich. Wenn mehrere Antennen gleichzeitig für eine Signalübertragung verwendet werden, wird der summierte Antennenstrahl der Antennen eine sehr streifenförmige Form aufweisen, was insbesondere beim Signalempfang Probleme verursacht. Ein Antennenstrahl, der mehreren Sendeantennen gemeinsam ist, enthält auch Schattengebiete, die Probleme bei einer Verbindung zwischen der Basisstation und einem Teilnehmerendgerät verursachen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Übertragungsverfahren und ein Funksystem zu liefern, mit denen die vorher erwähnten Probleme gelöst werden können.
Dieses wird mit einem Übertragungsverfahren des Typs, der in der Einführung beschrieben ist, erzielt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Signale für jede Verbindung übertragen werden, und dass die Signale im Empfänger in ein Signal kombiniert werden, das die Verbindung bildet, und das gemessen wird, wobei in diesem Verfahren die Optimalität der Phase des übertragenen Signals durch das Übertragen einer Messperiode des Empfängers mit einer zufälligen Phase und einer darauf folgende Messperiode mit einem festen Phase und durch eine Qualitätsanalyse dieser Messperioden geschätzt wird, und die Phase mindestens des Signals, das in der Abwärtsverbindungsrichtung übertragen wird, auf der Basis der Messung und Schätzung eingestellt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Funksystem, das einen Sender und einem Empfänger umfasst, die miteinander mittels Signalen kommunizieren, die sie übertragen haben, wobei die Signale sich entlang verschiedener Pfade vom Sender zum Empfänger ausbreiten, das Mittel für das Kombinieren der Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, nach dem Empfang umfasst.
Das Funksystem gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem Übertragungsmittel für das Übertragen von mindestens zwei Signalen für jede Verbindung umfasst, die in den Mitteln in ein Signal kombiniert werden, Messmittel für das Messen des kombinierten Signals und für das Schätzen der Optimalität des übertragenen Signals durch das Übertragen einer Messperiode des Empfängers mit einer zufälligen Phase und einer darauf folgenden Messperiode mit einer festen Phase und durch eine Qualitätsanalyse dieser Messperioden, und Steuermittel, die auf der Basis der Messung und Schätzung die Phase von mindestens dem Signal einstellen, das in der Abwärtsverbindungsrichtung während der Signalübertragung durch das Übertragungsmittel übertragen wird, um die Akkumulation von Signalen während der Kombination der Signale zu erniedrigen.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass der Antennenstrahl des Senders auf der Basis von Daten, die von einer Messung der Signale, die vom Empfänger empfangen werden, empfangen werden, geändert wird, so dass der Empfänger ein optimales Signal empfangen kann.
Das Übertragungsverfahren und das Funksystem gemäß der Erfindung liefern mehrere Vorteile. Mittels des Verfahrens werden Signale, die vom Empfänger empfangen werden, auf der Basis von Messberichten, die vom Empfänger geliefert werden, eingestellt. Die Einstellung kann ziemlich langsam ausgeführt werden, wenn dies notwendig ist. Das Verfahren kann die Leistung in der Abwärtsverbindungsrichtung um ungefähr 3 bis 8 dB in Abhängigkeit von der Situation verbessern. Die Einstellung wird auch adaptiv ausgeführt, so dass die Leistung in der Abwärtsverbindungsrichtung sich nicht unter die Leistung eines nicht kombinierten Signals erniedrigt, was bei konventionellen Verfahren möglich ist. Da der Antennenstrahl des Senders auf der Basis eines Signals, das vom Empfänger empfangen wird, gerichtet wird, empfängt der Empfänger ein optimales Signal. Mittels des Verfahrens kann sogar ein mobiles Teilnehmerendgerät ein Signal guter Qualität empfangen, das an das Teilnehmerendgerät angepasst ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird detaillierter in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt ein Funksystem, das ein Verfahren gemäß der Erfindung verwendet;
2 zeigt einen Antennenstrahl, der durch eine Antenne ausgebildet wird;
3 zeigt einen Antennenstrahl, der durch zwei Antennen ausgebildet wird;
4 zeigt en Schattengebiet eines Antennenstrahls, das durch zwei Antennen ausgebildet wird;
5 zeigt eine Basisstruktur eines Sendeempfängers;
6 zeigt detaillierter ein Funksystem gemäß der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt ein Funksystem, das Sender 100, Empfänger 200 und eine Basisstationssteuerung 300 umfasst. Im Beispiel der Figur wird angenommen, dass die Sender Basisstationen sind, und dass die Empfänger Teilnehmerendgeräte sind. In der Praxis agieren jedoch sowohl die Basisstationen als auch die Teilnehmerendgeräte als Sendeempfänger. Die Basisstationssteuerung 300 kommuniziert mit den Sendern 100 und sie steuert deren Betrieb. In der in der Figur gezeigten Anordnung kommuniziert die Basisstationssteuerung mit einem PSTN. Der Sender umfasst eine oder mehrere Antennen 108. Der Antennenstrahl der Antenne 108 bildet ein Gebiet im Funksystem, wo der Empfänger 200 ein Signal empfangen kann, das vom Sender 100 gesendet wird.
2 zeigt einen Antennenstrahl oder ein Richtungsmuster, das von der Antenne 108 gebildet wird. Der Antennenstrahl umfasst einen Hauptstrahl, der zum gewünschten primären Abdeckgebiet des Senders gerichtet ist. In einer normalen Situation ist die Signalstärke des Abdeckungsgebiets so, dass es möglich ist, eine Verbindung zum Empfänger herzustellen. Da die Funksysteme für einen Signalsschwund anfällig sind, kann der Sender beispielsweise unter Verwendung mehrerer Antennen 108 Signale senden, womit der Sender 100 eine bessere Verbindung mit dem Empfänger 200 ausbilden kann. 3 zeigt einen Antennenstrahl, der von zwei Antennen ausgebildet wird, die bei der Signalübertragung verwendet werden. Der Punkt A des Antennenstrahls umfasst klarerweise einen Minimumpunkt. Der Minimumpunkt ist ein Ergebnis der Akkumulation der Signale. 4 zeigt einen Antennenstrahl, der einen Schattenbereich umfasst, der ein Ergebnis des Minimumpunktes ist, und der mit B bezeichnet wird. Im Schattenbereich kann die Signalstärke für das Aufbauen einer Verbindung zwischen dem Sender 100 und dem Empfänger 200 ungenügend sein. Sogar wenn eine Verbindung aufgebaut werden könnte, kann es sein, dass sie diskontinuierlich ist. 5 zeigt eine Basisstruktur eines Senders 100 und eines Empfängers 200, die im Funksystem verwendet werden. Insbesondere zeigt die Figur eine Basisstation, die als ein Sendeempfänger arbeitet. Der Sendeempfänger umfasst eine Antenne 108, Funkfrequenzteile 112, einen Demodulator 113 und einen Dekodierer 114. Der Sendeempfänger umfasst auch einen Kodierer 122, einen Modulator 123 und Funkfrequenzteile 124. Das Teilnehmerendgerät 100 umfasst auch Steuermittel 102, die den Betrieb der vorher erwähnten Teile steuern. In der Praxis arbeitet die Antenne 108, die in der Figur gezeigt ist, sowohl als Sendeantenne als auch als eine Empfangsantenne.
Die Funkfrequenzteile 112 des Sendeempfängers transferieren ein analoges Funkfrequenzsignal, das von der Antenne 108 geliefert wird, in eine Zwischenfrequenz und filtern das Signal. Die Funkfrequenzteile 112 detektieren auch das Zwischenfrequenzsignal. Der Demodulator 113 kann ein Breitbandsignal in ein schmalbandiges Datensignal verwandeln. Das Datensignal wird mit dem Dekodierer 114 in einer geeigneten Weise dekodiert. Der Dekodierer 114 dekodiert ein Signal, das typischerweise einer Faltungskodierung unterworfen wurde. Der Betrieb des Dekodierers 114 kann beispielsweise auf dem Viterbi-Algorithmus basieren. Der Dekodierer 114 entwürfelt und entschachtelt gewöhnlicherweise auch das vorbehandelte Signal. Wenn der Sendeempfänger ein Teilnehmerendgerät ist, würde das Signal vom Dekodierer 114 beispielsweise an einen Ohrhörer geliefert.
Der Kodierer 122 kann das Signal, das er empfangen hat, einer Faltungskodierung und Verwürfelung unterwerfen. Der Kodierer 122 verschachtelt auch die Bits der Bitsequenzen des Signals. Das Signal, das einer Faltungskodierung unterworfen worden ist, kann auch einer Pseudozufallskodierung in ein Breitbandsignal mit gespreiztem Spektrum im Modulator 123 unterworfen werden. Das Signal mit gespreiztem Spektrum wird danach in ein Funkfrequenzsignal gemäß bekannten Verfahren in den Funkfrequenzteilen 124 umgewandelt und über die Antenne 108 zum Funkpfad übertragen. Wenn der Sendeempfänger ein Teilnehmerendgerät ist, würde der Kodierer 122 ein Audiosignal von einem Mikrofon empfangen.
6 zeigt ein Funksystem, das das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet. Zusätzlich zum Sender 100 umfasst das Funksystem Übertragungsmittel 101 und Steuermittel 102. Die vorher erwähnten Mittel 102 und 102 sind mit dem Sender oder der Basisstation 100 in der in der Figur gezeigten Anordnung verbunden. In der Praxis befinden sich die Mittel 101, 102 in der Basisstation. Das Funksystem umfasst auch einen Empfänger 200, Mittel 201 und Messmittel 202. Die Mittel 201 und 202 sind mit dem Empfänger 200 in der in der Figur gezeigten Anordnung verbunden. In der Praxis sind diese Mittel 201, 202 im Empfänger 200 angeordnet.
In der in der Figur gezeigten Anordnung übertragen die Übertragungsmittel 101 Signale zum Empfänger 200. Der Sender 100 kommuniziert mit dem Empfänger 200 durch Signale 110, 111, die von den Übertragungsmitteln 101 übertragen werden. Jedes Signal wird mit einer anderen Antenne übertragen. In der Praxis breiten sich die Signale entlang verschiedener Pfade vom Sender 100 zum Empfänger 200 aus, da es gewöhnlicherweise verschiedene Hindernisse im Funkpfad gibt, und die Signale von diesen Hindernissen reflektiert werden. Reflektionen werden beispielsweise durch hohe Gebäude verursacht. Die Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, werden im Mittel 201 kombiniert. Das Kombinieren der Signale ermöglicht beispielsweise die Ausbildung eines Signals mit besserer Qualität. Wenn es eine ausreichende Phasendifferenz zwischen den Signalen gibt, die vom Empfänger 200 empfangen werden, akkumulieren sich die Signale beim Kombinieren. Die Akkumulation der Signale erniedrigt die Signalstärke.
Das Steuermittel 102 stellt die Phase der Signale ein, bevor sie durch das Übertragungsmittel 101 übertragen werden, so dass die Signale ohne eine Akkumulation kombiniert werden können. Zusätzlich zur Phase kann das Steuermittel 102 auch die Amplitude und die Verzögerung des zu übertragenden Signals einstellen, so dass die Akkumulation der Signale weiter erniedrigt werden kann.
Das Einstellen des Signals durch das Steuermittel 102 reduziert oft insbesondere die Minimumpunkte, die in einem Antennenstrahl auftreten, der von mehreren Antennen 108 gebildet wird. Am besten kann die Einstellung das Auftreten eines Minimumpunkts vollständig verhindern, was wiederum die Kommunikation zwischen dem Sender und dem Empfänger im Abdeckungsgebiet des Senders verbessert. Die Einstellung vermindert und verhindert das Auftreten der Schattengebiete. Die Einstellung ermöglicht die Ausbreitung von mindestens einem Signal, das in der Abwärtsverbindungsrichtung zu übertragen ist, so dass der Empfänger 200 ein Signal empfangen kann, das ausreichend stark ist. Die Einstellung hat auch eine adaptierende Wirkung, was bedeutet, dass der Empfänger ein Signal empfangen kann, das ungefähr um 3 bis 8 dB stärker als ein einzelnes Signal ist. In der Praxis befinden sich die Steuermittel 102 im Modulator 123 des Senders. Die Steuermittel können sich auch in den Zwischenfrequenz- oder Funkfrequenzteilen 124 befinden.
Das Messmittel 202 schätzt und misst das empfangene Signal. Die Schätzung wird beispielsweise mittels der Messung des BER, des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses oder des Signalpegels ausgeführt. Das Messmittel 202 misst das Signal während einer vorbestimmten Messperiode. Während der Messperiode wird verhindert, dass das Steuermittel 102 das Signal einstellt, was bedeutet, dass die Steuerparameter des zu messenden Signals konstant gehalten werden. Die Länge der Messperiode beträgt beispielsweise 480 ms. Die Messperiode wird gewöhnlicherweise einmal während eines Mehrfachrahmens auf einem SACCH übertragen. Nach dem Messung überträgt der Empfänger 200 das Ergebnis der Messung an den Sender 100 über ein Signal 209. Das Steuermittel 102 stellt die Signale 110, 111, die auf der Basis der Messung, die vom Messmittel 202 ausgeführt wurde, zu übertragen sind, ein.
Das Funksystem umfasst ein Schätzmittel 103 für das Auswerten der Zuverlässigkeit der Schätzung. Dies kann so ausgeführt werden, dass das Mittel 103 die Daten, die von der Schätzung erhalten werden, mit einem Signal vergleicht, das durch den Sender 100 vom Empfänger 200 empfangen wird. Die Optimalität der Phase, die bei der Übertragung verwendet wird, wird geschätzt durch das Übertragen eines Signals, das die Messung aktiviert, an das Messmittel 202. Das Übertragungsmittel 101 überträgt einige der Signale mit einer Phase, die zufällig gewählt wird. Das Übertragungsmittel 101 überträgt auch einige der Signale mit einer vorbestimmten Phase. Das Messmittel 202 vergleicht danach die Qualitäten der Signale, die auf verschiedene Arten übertragen worden sind.
Das Steuermittel 102 muss nicht notwendigerweise alle zu übertragenden Signale einstellen. Das Steuermittel 102 stellt beispielsweise nur ein Signal ein. Das Steuermittel 102 ändert die Phase von vorzugsweise mindestens einem Signal mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung. Das Steuermittel 102 ändert auch die Phase von mindestens einem Signal mit einer zufälligen Phasenverschiebung. Das Steuermittel 102 kann die Signalphase zufällig ändern, wenn die Stärke des kombinierten Signals unter einem vorbestimmten Schwellwert bleibt. Das Steuermittel 102 stellt die Phase anderer Kanäle als dem TCH zufällig ein. In der oben beschriebenen Situation stellt das Steuermittel 102 die Verzögerung so ein, dass ein Niveau der Phasendifferenz der zu übertragenden Signale 360° abdeckt. Eine sich zufällig ändernde Phase und Verzögerung können auch insbesondere auf einem TCH verwendet werden, wenn keine geeignete Phasendifferenz bei den Signalen gefunden wird, die während der Adaptionsstufe zu übertragen sind.
Das Übertragungsmittel 101 überträgt die meisten Signale mit einer Phase, mit der der Empfänger 200 ein Signal mit im wesentlichen der geringsten Akkumulation bildet. Das Übertragungsmittel 101 überträgt die zu kombinierenden Signale vorzugsweise ohne Korrelation, was bedeutet, dass die Ausbildung von Minimumpunkten im Richtungsmuster erniedrigt werden kann. Wenn es keine Verzögerungsdifferenz zwischen den Signalen gibt, und wenn nur die Phase der Signale geändert wird, so könne sich die Signale zumindest über eine kurze Zeitspanne korrelieren. Das Steuermittel 102 stellt die Signalphase gelegentlich ein, und somit ist es möglich, die optimale Phase für das Übertragen eines Signals zu lokalisieren. Das Übertragungsmittel 101 überträgt jedoch nur einen kleinen Teil der Signale mit einer Phase, die verwendet wird, um eine noch optimalere Phase zu finden.
Die Signale, die vom Übertragungsmittel 101 übertragen werden, können beispielsweise aus Bursts bestehen. In einem solchen Fall stellt das Steuermittel 102 jeden Burst getrennt ein. Es ist für das Steuermittel 102 möglich, eine Burstspezifische Phase zu definieren, die eingestellt wird, wenn die Übertragungsleistung des Übertragungsmittels 101 im Sender sich im wesentlichen an einem Minimum befindet. Die Einstellung wird vorzugsweise ausgeführt, wenn die Sendeleistung des Senders vollständig ausgeschaltet wurde, so dass es möglich ist, die Ausbildung von Übergängen zu vermeiden. Das Übertragungsverfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere in SDMA (Space Division Multiple Access) und CDMA-Verfahren anwendbar. Die Qualität der empfangenen Signale wird weiter verbessert, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung mit bekannten Fehlerkorrekturalgorithmen verwendet wird.
Wenn der Sender 100 und der Empfänger 200 eine Verbindung aufgebaut haben, ändert das Steuermittel die Phase eines oder mehrerer Bursts, was dazu dient, die Optimalität der verwendeten Phase zu testen. Die Phase der anderen Bursts als die, die oben erwähnt wurden, wird mit einer zufälligen Phase geändert. Vorzugsweise werden sieben von acht Bursts auf derselben Phase gehalten, und ein Burst wird für das Testen der Optimalität der Phase, die in diesem Burst verwendet wird, verwendet. Die zu testende Phase wird während der Dauer von mindestens einer Messperiode, während der das Messmittel 103 das Signal schätzt, konstant gehalten.
Wenn alle Phasen getestet worden sind, überträgt der Empfänger an den Sender Daten über die Phase, die das Signal mit der besten Qualität an den Empfänger 200 liefert. Die Daten werden mittels des Signals 209 übertragen. Das Steuermittel 102 startet dann die Verwendung der auf der Basis der Messung bestimmten Phase. Wenn eine Phase, die dem Empfänger ein Minimumsignal liefert, zuerst lokalisiert wird, so kann angenommen werden, dass das optimale Signal 180° von der Phase, die das Minimumsignal liefert, entfernt lokalisiert werden kann. Die optimale Phase kann somit entweder durch das Lokalisieren des Minimum- oder des Maximumpunkts in der Stärke eines Signals, das vom Empfänger empfangen wird, bestimmt werden.
Wenn das Steuermittel 102 die optimale Phase verwendet, so werden die meisten der Burts mit derselben Phase übertragen, und nur einige der Bursts werden für ein Testen verwendet. An diesem Punkt ist es jedoch nicht notwendig, durch alle die Phasen zu gehen. Es genügt, sich auf die Phasen zu konzentrieren, von denen es wahrscheinlich ist, dass sie die beste Verbindung liefern. Wenn der Empfänger sich schnell bewegt, oder wenn das übertragene Signal mehrere Male reflektiert wird, ändert das Steuermittel 102 die Signalphase zufällig. In dieser Situation ist es auch möglich, Korrelationsschätzungen zu verwenden, die von der Aufwärtsverbindungsrichtung geschätzt wurden, und auf deren Basis es möglich ist, die Korrelation in der Abwärtsverbindungsrichtung ebenfalls zu schätzen.
Je besser zuverlässig die beste Signalphase ist, die bei der Übertragung verwendet wird, die in dem Verfahren bestimmt wird, desto größer ist der Teil der Signale, die mit dieser Phase durch das Übertragungsmittel 101 übertragen wird. Die Optimalität der verwendeten Phase wird durch das Übertragen der Messperiode des Empfängers mit einer zufälligen Phase und der nächsten Messperiode mit einer festen Phase geschätzt. Als nächstes werden die Qualitäten der Signale, die vom Empfänger empfangen werden, verglichen. Wenn es eine große Differenz in der Qualität zwischen dem empfangenen Signalen gibt, so ist entsprechend die verwendete Phasenschätzung auch besser. Je unsicherer die Schätzung der korrekten Phase ist, desto mehr ändert das Steuermittel 102 die Phase.

Im Übertragungsverfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, ein adaptives Zeitteilungsverhältnis zu verwenden. In Abhängigkeit von der Situation wird die Anzahl der Signale oder Bursts, die mit dem optimalen Phasenwinkel übertragen werden, auf der Basis der Zuverlässigkeit der Phasenbestimmung geändert. Einige der Bursts werden für ein Testen verwendet, was der Lokalisierung einer optimalen Phase dient. Die Anzahl der Bursts, die für das Testen verwendet werden, ist so klein, dass das Testen die Verbindung nicht stört. Die Anzahl der Signale und Burts wird auf der Basis der Zuverlässigkeit der gewählten Phase geändert, so dass wenn die gewählte Phase sehr zuverlässig ist, die meisten Signale mit der gewählten Phase übertragen werden. Eine Tabelle, die die mögliche Verteilung der verschachtelten Signale oder Bursts zeigt, ist unten dargestellt.

Zuverlässigkeit der Entscheidung	Bursts mit zufälliger Phase	Bursts mit bester Phase	Bursts für das Testen
0 (keine Daten)	7	0	1
1 (unsicher)	5	2	1
2 (ziemlich sicher)	2	5	1
3 (sicher, und schlechtes S/N)	0	5	2
4 (sicher und gutes (S/N)	0	7	1

Wenn keine Daten über die Zuverlässigkeit einer Entscheidung, die auf der Basis der Aufwärtsverbindungsrichtung ausgebildet wurde, verfügbar sind, werden sieben Bursts aus acht Bursts mit einer zufälligen Phase übertragen, und ein Burst wird für ein Testen verwendet. Wenn es sehr wahrscheinlich ist, dass die ausgewählte Phase die korrekte Phase ist, und wenn das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Signals genügend hoch ist, so werden sieben Bursts von acht Bursts mit der gewählten Phase übertragen, und ein Burst wird für das Testen verwenden.
Obwohl oben die Erfindung unter Bezug auf die Beispiele gemäß den begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist es klar, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass sie auf verschiedene Arten innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee, die in den angefügten Ansprüchen offenbart ist, modifiziert werden kann.

Claims

Übertragungsverfahren, das in einem Funksystem verwendet wird, umfassend einen Sender (100) und einen Empfänger (200), wobei das Verfahren umfasst, Signale zu übertragen, mit denen eine Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger eingerichtet wird, und die sich entlang verschiedener Pfade zu dem Empfänger (200) ausbreiten, und wobei in dem Verfahren die Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, in dem Empfänger kombiniert werden, nachdem die Signale empfangen wurden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Signale für jede Verbindung übertragen werden, und die Signale in dem Empfänger (200) zu einem Signal kombiniert werden, das die Verbindung bildet und das gemessen wird, und wobei in dem Verfahren die Optimalität der Phase des übertragenen Signals abgeschätzt wird durch Übertragen eines Signals, das eine Messung in dem Empfänger aktiviert, durch den Sender, und Übertragen von einigen der Signale mit einer zufällig ausgewählten Phase und von einigen der Signale mit einer vorbestimmten Phase durch den Sender während einer Messzeitspanne, wobei die Qualitäten der Signale verglichen werden, die von dem Empfänger empfangen werden, und die Phase von mindestens einem der Signale, das von dem Sender in der Downlink-Richtung übertragen wird, auf der Grundlage der Messung und der Abschätzung angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale, welche die Verbindung bilden, mit deren eigener Antenne übertragen werden, welche einen gemeinsamen Antennenstrahl bilden, der Minimalstellen der Signalstärke enthält, und die Phasenanpassung die Signalstärke an diesen Minimalstellen erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale, welche die Verbindung bilden, mit deren eigener Antenne übertragen werden, welche einen gemeinsamen Antennenstrahl bilden, an den ein Signal übertragen wird, wobei in dem Verfahren die Phasenanpassung die Ausbreitung von mindestens einem Signal in der Downlink-Richtung ermöglicht, so dass es möglich ist, das Signal in dem Bereich des Antennenstrahls zu empfangen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Phase die Signalamplitude und -Verzögerung ebenfalls angepasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal gemessen wird, das von dem Empfänger (200) empfangen wird, Daten über das gemessene Signal an den Sender (100) übertragen werden, die Optimalität der Übertragung auf der Grundlage der Messung abgeschätzt wird, und das zu übertragende Signal auf der Grundlage der aus der Abschätzung erhaltenen Daten angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlässlichkeit der Abschätzung beurteilt wird, so dass die abgeschätzten Werte mit einem Signal verglichen werden, das von dem Sender (100) vom Empfänger (200) empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität des empfangenen Signals zum Beispiel mittels einer Messung der BER, dem Signal-Rausch-Verhältnis oder dem Signalpegel gemessen wird, und das zu übertragende Signal auf der Grundlage der Daten angepasst wird, die aus der Messung erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase von mindestens einem Signal angepasst wird, nachdem die Verbindung eingerichtet wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase, die in der Anpassung verwendet wird, nach dem Einrichten der Verbindung bestimmt wird, so dass die Phase von mindestens einem Signal mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung geändert wird, und die Phase von mindestens einem Signal mit einer zufälligen Phasenverschiebung geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Empfänger empfangene Signal während einer vorbestimmten Messzeitspanne gemessen wird, wenn die Signalsteuerparameter konstant gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die meisten der Signale mit einer Phase übertragen werden, mit welcher der Empfänger ein Signal mit im Wesentlichen der geringsten Akkumulation bildet, und nur einige der Signale mit einer Phasendifferenz übertragen werden, die verwendet wird, um eine Phase zu lokalisieren, die eine noch kleinere Akkumulation von Signalen ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Anpassung die Signalphase zufällig verändert wird, wenn die Stärke des kombinierten Signals unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal, das von dem Empfänger (200) empfangen wird, während einer vorbestimmten Messzeitspanne gemessen wird, die Optimalität der Phase, die in der Übertragung verwendet wird, abgeschätzt wird durch Übertragen eines Signals an den Empfänger (200), das die Messung aktiviert, so dass einige der Signale mit einer zufällig gewählten Phase übertragen werden, und einige der Signale mit einer vorbestimmten Phase übertragen werden, wonach die Qualitäten der Signale verglichen werden, die von dem Empfänger (200) empfangen werden, und die Signale auf der Grundlage des Vergleichs angepasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Signal aus Bursts besteht, jeder Burst separat angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Signal aus Bursts besteht, die Phase von mindestens einem Burst angepasst wird, um die Optimalität der Phase zu prüfen, die in diesem Burst verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal angepasst wird, wenn die Sendeleistung des Senders auf einem Minimum ist.
Funksystem, umfassend einen Sender (100) und einen Empfänger (200), die miteinander durch Signale kommunizieren, die sie übertragen haben, wobei sich die Signale entlang verschiedener Pfade von dem Sender (100) zu dem Empfänger (200) ausbreiten, das Mittel (201) umfasst, um die Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, nach dem Empfang zu kombinieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem Übertragungsmittel (101) umfasst, um für jede Verbindung mindestens zwei Signale zu übertragen, die in den Mitteln (201) zu einem Signal kombiniert werden; Messmittel (202) des Empfängers zum Messen des kombinierten Signals und zum Abschätzen der Optimalität der Phase des übertragenen Signals, wobei beim Abschätzen die Übertragungsmittel (101) ein Signal übertragen, das eine Messung in dem Empfänger aktiviert, die Übertragungsmittel (101) während einer Messzeitspanne einige der Signale mit einer zufällig gewählten Phase und einige der Signale mit einer vorbestimmten Phase übertragen, und die Messmittel (202) die Optimalität der Phase des übertragenen Signals durch Vergleichen der Qualitäten der von dem Empfänger empfangenen Signale abschätzen; und Steuermittel (102) zum Anpassen, auf der Grundlage der Messung und Abschätzung, der Phase von mindestens einem der Signale, das während der Signalübertragung von den Übertragungsmitteln (101) in der Downlink-Richtung übertragen wird, um die Akkumulation von Signalen während dem Kombinieren der Signale zu verringern.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem mehrere Antennen (108) umfasst, und die Übertragungsmittel (101) jedes Signal, das eine Verbindung bildet, mit einer separaten Antenne (108) übertragen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem mehrere Antennen (108) umfasst, und die Antennen (108), die zum Bilden von ein und derselben Verbindung verwendet werden, einen gemeinsamen Antennenstrahl bilden, der Minimalstellen der Signalstärke umfasst, und die Steuermittel (102) die Signalstärke in diesen Minimalstellen erhöhen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (102) zusätzlich zu der Phase die Signalamplitude und -Verzögerung des zu übertragenden Signals anpassen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem Sendemittel (203) umfasst, um Daten über das gemessene Signal an die Steuermittel (102) zu übertragen, welche das an den Empfänger (200) zu übertragende Signal auf der Grundlage der aus der Abschätzung erhaltenen Daten anpassen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Funksystem Abschätzmittel (103) umfasst, um die Verlässlichkeit der Abschätzung zu beurteilen, so dass die Mittel (103) die aus der Abschätzung erhaltenen Daten mit einem Signal vergleichen, das von dem Sender (100) vom Empfänger (200) empfangen wurde.
Funksystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschätzmittel (103) die Qualität des von dem Empfänger (200) empfangenen Signals abschätzen auf der Grundlage von Messung der BER, des Signal-Rausch-Verhältnisses oder des Signalpegels, ausgeführt durch die Messmittel (202).
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (102) die Phase von mindestens einem Signal ändern, nachdem die Verbindung eingerichtet wurde.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (102) die Phase von mindestens einem Signal mit einer vorbestimmten Phasenverschiebung und die Phase von mindestens einem Signal mit einer zufälligen Phasenverschiebung ändern.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (202) das von dem Empfänger (200) empfangene Signal während einer vorbestimmten Messzeitspanne messen, während der die Steuermittel (102) die Steuerparameter des zu messenden Signals konstant halten.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendemittel (101) die meisten der Signale mit einer Phase, mit welcher der Empfänger (200) ein Signal mit im Wesentlichen der geringsten Akkumulation bildet, und nur einige der Signale mit einer Phase übertragen, die verwendet wird, um eine noch optimalere Phase zu lokalisieren.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (102) die Signalphase zufällig ändern, wenn die Stärke des kombinierten Signals unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts bleibt.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage der Abschätzung die Sendemittel (101) ein Signal, das die Messung aktiviert, an die Messmittel (202) übertragen, so dass einige der Signal mit einer zufällig gewählten Phase übertragen werden, und einige der Signal mit einer vorbestimmten Phase übertragen werden, wonach die Messmittel (202) die Qualität der von dem Empfänger (200) empfangenen Signale vergleichen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Signal, das von den Sendemitteln (101) übertragen wird, aus Bursts besteht, die Steuermittel (102) jeden Burst separat anpassen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Signal, das von den Sendemitteln (101) übertragen wird, aus Bursts besteht, die Steuermittel (102) die Phase von mindestens einem Burst anpassen, um die Optimalität der verwendeten Phase zu prüfen.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (102) das Signal anpassen, wenn die Sendeleistung des Senders (100) auf einem Minimum ist.
Funksystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (100) eine Basisstation ist und der Empfänger (200) ein Teilnehmerendgerät ist.