DE69934957T2

DE69934957T2 - Funkübertragungsgerät und -Verfahren mit Mehrweg-Diversity

Info

Publication number: DE69934957T2
Application number: DE1999634957
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Kawasaki-shi Miya; Katsuhiko Yokosuka-shi Hiramatsu; Hideyuki Yokosuka-shi Takahashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: CN1180565C; DE69934957D1; EP1001557A2; US6721367B1; EP1001557A3; KR20000035272A; JP2000151488A; EP1001557B1; KR100443327B1; CN1253436A; JP3554207B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Funkkommunikationsverfahren, die in einem digitalen Funkkommunikationssystem verwendet werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Ausbreitungsmodell in einer Funkkommunikation wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert. Beispielhaft nehmen wir an, dass die Anzahl von Antennen der Funkkommunikationsvorrichtung (Basisstations-Vorrichtung) 3 ist. In 1 deuten zwei Wege A und B Downlink-Ausbreitungswege (Senden von einer Basisstation zu einer Endstelle) an. Ein von der Basisstations-Vorrichtung 1 gesendetes Signal wird von dem Gebäude 2 reflektiert und trifft auf eine Antenne einer Endstellen-Vorrichtung 3 auf. Ein solcher Ausbreitungsweg wird als „Mehrweg-Ausbreitungsweg" bezeichnet, und die Kommunikationsqualität verschlechtert sich im Allgemeinen, wenn diese Mehrweg-Ausbreitung nicht kompensiert werden kann. In diesem Beispiel nehmen wir an, dass das Signal von dem Gebäude 2 von der Empfangsseite mit einer Verzögerung innerhalb des Bereiches ihrer Zeitauflösung empfangen wird. Die Senderichtcharakteristik für diesen Fall wird in 2 gezeigt.
Wenn das Signal somit eine große Verzögerung enthält, kann diese Verzögerung einen wesentlichen Faktor von Verschlechterung der Kommunikationsqualität darstellen. Um Wehrweg-Ausbreitung zu unterdrücken, ist es wünschenswert, Signale entweder zu dem Weg A oder zu dem Weg B zu senden. Weiterhin kann ein Kommunikationssystem, wie zum Beispiel das CDMA-Übertragungssystem, bei dem ein gleiches Band und eine gleiche Zeit gemeinsam genutzt werden, Störung durch andere Stationen unterdrücken, indem der Bereich von Senderichtcharakteristik eingeengt wird, wodurch eine wirksame Möglichkeit bereitgestellt wird, um hohe Wirksamkeit von Frequenzbereichsbelegung zu erzielen. Daher ist es äußerst wichtig, eine Richtung einer optimalen Kommunikationsqualität zu erfassen und Übertragungen unter Fokussierung auf diese Richtung durchzuführen.
3A bis 3C sind Verzögerungsprofile und zeigen die Ausbreitungsweg-Kennlinien von Weg A und von Weg B in 1. In 3 stellt die horizontale Achse die Zeit dar und die vertikale Achse stellt den Ausbreitungsverlust dar. Das heißt, t0 und t1 auf der Empfangsseite stellen Zeiten von Weg A beziehungsweise von Weg B dar und die Höhendifferenz stellt eine Differenz in dem Empfangspegel (Differenz im Ausbreitungsverlust) dar. Der Umstand, dass sich die Empfangszeit zwischen dem Weg A und dem Weg B unterscheidet, bedeutet, dass sich der Weg A und der Weg B in der Ausbreitungsentfernung unterscheiden.
Ein Verzögerungsprofil ändert sich im Allgemeinen, wenn sich eine Endstelle bewegt. Das heißt, die Kommunikationsqualität des Weges A und des Weges B verändert sich. 3A zeigt, dass die Kommunikationsqualität von Weg A besser ist, während 3B zeigt, dass beide Wege gleiche Pegel von Kommunikationsqualität aufweisen, und 3C zeigt, dass die Kommunikationsqualität von Weg B besser ist.
Eine herkömmliche Basisstations-Vorrichtung wird unten erläutert. 4 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Basisstations-Vorrichtung, die herkömmliche adaptive Arrayübertragung durchführt. Beispielhaft nehmen wir an, dass die Anzahl der Antennen 3 ist.
Die Sendeseite dieser Endstelle moduliert ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 11. Eine Vielzahl von Empfangs-Gewichtungsfaktoren, die auf der Grundlage eines Vorausinformationssignals durch die Gewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 12 berechnet werden, werden an die Auswählschaltung 13 ausgegeben, wo ein optimaler Gewichtungsfaktor ausgewählt wird, und die Verarbeitungsschaltung 14 führt unter Verwendung dieses Gewichtungsfaktors Vervielfachung durch (im Allgemeinen komplexe Vervielfachung). Natürlich ist es auch möglich, eine Verstärkung nach der Berechnung eines optimalen Gewichtungsfaktors durchzuführen. Danach führt die Funkübertragungs-Schaltung 15 Frequenzumformung und Verstärkung an dem Sendesignal durch und sendet dieses von den Antennen.
In einer Ausbreitungsumgebung, wie sie in den Verzögerungsprofilen in 3 gezeigt wir, führt die oben genannte Basisstations-Vorrichtung Senden durch, indem Richtfaktor in der Richtung des Weges A ausgebildet wird, wenn die Kommunikationsqualität des Weges A besser ist als in 3A gezeigt wird. Die Basisstations-Vorrichtung führt weiterhin Senden durch Ausbilden von Richtfaktor in der Richtung des Weges B aus, wenn die Kommunikationsqualität des Weges B besser ist als in 3C gezeigt wird. Wenn andererseits Weg A und Weg B gleiche Pegel von Kommunikationsqualität aufweisen, wie in 3B gezeigt wird, führt die Basisstations-Vorrichtung Senden durch Ausbilden von Richtfaktor in beiden Richtungen durch.
Wenn daher das andere Ende der Kommunikation eine mobile Endstelle ist, ändert sich das Verzögerungsprofil über die Zeit, und daher kann die in 4 gezeigte Basisstations-Vorrichtung stets Senden mit Array-Antennen einer optimalen Kommunikationsqualität durchführen, indem bewirkt wird, dass ihre Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung einen Gewichtungsfaktor entsprechend einer Veränderung in den Verzögerungsprofilen schaltet.
Hierbei wird die Sendezeit im Allgemeinen nicht entsprechend einer Umschaltung des Richtfaktors verändert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass im Fall kontinuierlichen Sendens eine Änderung der Sendezeit Probleme verursachen wird, wie zum Beispiel Unterbrechung oder Überlagerung eines Sendesignals und Zusammenbrechen von Orthogonalität (Code-Orthogonalität im Fall von CDMA und Zeit-Orthogonalität im Fall von TDMA) mit anderen Kanälen, mit denen das Sendesignal gemultiplext wird, etc.
Die Berechnung der Empfangsseite an dem anderen Kommunikationsende (Endstelle) wird unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Auf der Endstellenseite wird ein Empfangssignal, das von einer Antenne empfangen wird, über eine Antennenweiche (Sende-Empfangs-Weiche) 21 an die Funkempfangsschaltung 22 ausgegeben. Die Funkempfangsschaltung 22 führt Verstärkung, Frequenzumformung und A/D-Umwandlung an dem Empfangssignal durch und extrahiert ein Basisbandsignal oder Zwischenfrequenzsignal.
In einem CDMA-System und bei Verwendung eines Spread-Spectrum-Kommunikationssystems wird ein Empfangssignal an den Korrelator (RAKE-Finger) (oder ein Kammfilter) 23 ausgegeben und durch den gleichen Spreizcode entspreizt, wie der für das Spreizverfahren auf der Sendeseite verwendete. Das entspreizte Signal wird an die Zeiterfassungsschaltung 24 ausgegeben. Die Zeiterfassungsschaltung 24 berechnet die Leistung des Korrelatorausgangs und erfasst die Zeit t0, zu der die Leistung groß ist. Diese Zeit t0 wird an die Abtastungsschaltung 25 ausgegeben. Die Abtastungsschaltung 25 sendet das Empfangssignal an die Demodulationsschaltung 26. Die Demodulationsschaltung 26 demoduliert das Empfangssignal und gibt es aus.
Andererseits sendet ein Nicht-CDMA-Kommunikationssystem im Allgemeinen das extrahierte Basisbandsignal oder Zwischenfrequenzsignal an die Zeiterfassungsschaltung 24. Die Zeiterfassungsschaltung 24 berechnet eine optimale Empfangszeit. Die optimale Empfangszeit wird zum Beispiel berechnet, indem die Senderseite eine sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannte Charakteristik in einen Rahmen einbettet und dieses Signal sendet. Die Empfängerseite führt A/D-Umwandlung mit der mehrfachen bis der mehr als zehnfachen einfachen Symbolzeit durch und führt weiterhin Korrelationsberechnung mit dem bekannten Symbol durch. Danach erfasst die Empfängerseite die Zeit t0, wenn die aus der Korrelationsberechnung resultierende Leistung groß ist. Diese Zeit t0 wird an die Abtastschaltung 25 ausgegeben. Die Abtastschaltung 25 sendet das Empfangssignal der Zeit t0 an die Demodulationsschaltung 26. Die Demodulationsschaltung 26 demoduliert das Empfangssignal und gibt dieses aus.
Andererseits wird das Sendesignal durch die Modulationsschaltung 27 moduliert, das heißt, in dem CDMA-Sendesystem wird das Sendesignal unter Verwendung eines vorgegebenen Spreizcodes gespreizt. Das modulierte Signal wird durch die Funkübertragungs-Schaltung 28 frequenzumgeformt und verstärkt und von einer Antenne über eine Antennenweiche 21 gesendet.
Nun folgt eine Erläuterung der Berechnung einer Basisstation in einem Funkkommunikationssystem, wenn adaptiver Array-Empfang und adaptives Array-Senden auf der Grundlage von Informationen davon angewendet werden. Die Berechnungen der herkömmlichen Basisstation in 6 und der Endstelle in 5 werden erläutert. Beispielhaft nehmen wir an, dass die Anzahl von Antennen der Vorrichtung 3 ist.
Zuerst wird der Uplink erläutert. Die Endstelle moduliert auf ihrer Sendeseite ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 27. Dieses modulierte Signal wird durch eine Funkübertragungs-Schaltung 28 frequenzumgeformt und verstärkt und von den Antennen über die Antennenweiche 21 übertragen.
Die Basisstation sendet von ihren Antennen empfangene Signale über jeweilige Antennenweichen 31 an die Funkempfangs-Schaltung 32. Die Funkempfangs-Schaltung 32 führt Verstärkung, Frequenzumformung und A/D-Umwandlung an den Empfangssignalen aus und extrahiert Basisbandsignale oder Zwischenfrequenzsignale. Wenn die Sendesignale und die Empfangssignale die gleiche Frequenz aufweisen (Zeitduplexübertragung), werden anstelle von Antennenweichen Umschalter verwendet. Diese Signale werden an die Zeiterfassungs-Schaltung 34 ausgegeben.
Die Zeiterfassungs-Schaltung 34 berechnet eine optimale Empfangszeit. Die optimale Empfangszeit wird zum Beispiel berechnet, indem eine sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannte Charakteristik in einen Rahmen eingebettet wird und indem dieses Signal von dem Sender übertragen wird. Der Empfänger führt A/D-Umwandlung mit der mehrfachen bis der mehr als zehnfachen einfachen Symbolzeit durch und führt weiterhin eine Korrelationsberechnung mit dem bekannten Symbol durch. Danach erfasst der Empfänger die Zeit t0, zu der die aus der Korrelationsberechnung resultierende Leistung groß ist. Diese Zeit t0 wird an die Abtastschaltung 35 ausgegeben.
Die Abtastschaltung 35 sendet das Empfangssignal mit der Zeit t0 an die Empfangsschaltung 36 der adaptiven Array-Antenne. Die Empfangsschaltung 36 der adaptiven Array-Antenne kombiniert die Empfangssignale von den drei Antennen, so dass eine gewünschte Welle oder SIR für eine jede Zeit einen Maximalwert erreicht. Danach gibt die Empfangsschaltung 36 der adaptiven Array-Antenne die Empfangssignale und die mit den Empfangssignalen der jeweiligen Antennen zu multiplizierenden Empfangs-Gewichtungsfaktoren aus. Diese Gewichtungsfaktoren bilden den Empfangs-Richtfaktor.
Wenn Verarbeitung der adaptiven Array-Antenne durchgeführt wird, um das gewünschte Signal herauszuziehen, wird der Richtfaktor auf das gewünschte Signal gerichtet, wodurch ein Teil mit kleinem Richtfaktor („Null" genannt) in einem unnötigen Signal (ein mit dem gewünschten Signal identisches Signal, das zu einer unterschiedlichen Zeit eintrifft, da der Ausbreitungsweg unterschiedlich ist, oder ein Signal von einem an deren Sender) erzeugt wird. Die Anzahl der Nullpunkte ist bekanntermaßen (die Anzahl der Array-Antennen – 1), und wenn die Anzahl der Antennen 3 ist, werden zwei Nullpunkte ausgebildet.
In dem Fall eines CDMA-Systems, das ein Wide-Spectrum-Kommunikationssystem verwendet, führt der Korrelator (oder das Kammfilter) 33 Entspreizen unter Verwendung des gleichen Spreizcodes wie dem für Spreizverarbeitung für Basisbandsignale oder Zwischenfrequenzsignale verwendete auf der Senderseite durch. Die entspreizten Signale werden an die Zeiterfassungs-Schaltung 34 ausgegeben. Die Zeiterfassungs-Schaltung 34 berechnet die Leistung des Korrelatorausgangs und erfasst die Zeiten t0 und t1, wenn die Leistung groß ist. Diese Zeiten t0 und t1 werden an die Abtastschaltung 35 ausgegeben.
Die Abtastschaltung 35 sendet die Empfangssignale mit den Zeiten t0 und t1 zu der Empfangsschaltung 36 der adaptiven Array-Antenne. Die Empfangsschaltung 36 der adaptiven Antenne kombiniert die Empfangssignale von den drei Antennen, so dass eine gewünschte Welle oder SIR einen Maximalwert für eine jede Empfangszeit t0 und t1 unter Verwendung der Gewichtungsfaktoren, die durch die Empfangsgewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 37 berechnet werden, und kombiniert abschließend zusätzliche Empfangssignale, die zwei Wegen entsprechen. Danach gibt die Empfangsschaltung 36 der adaptiven Array-Antenne die resultierenden Empfangssignale und zwei Gruppen von Gewichtungsfaktoren aus, die an den Empfangssignalen der jeweiligen Antennen zu multiplizieren sind. Diese beiden Gruppen von Gewichtungsfaktoren bilden Empfangs-Richtungsfaktoren mit Empfangszeiten t0 beziehungsweise t1.
Danach wird der Downlink erläutert. Die Basisstation moduliert ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 38. Die Sendegewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 39 erzeugt Sendegewichtungsfaktoren auf der Grundlage der Empfangsgewichtungsfaktoren. Danach führt die Verarbeitungsschaltung 40 Vervielfachung (im Allgemeinen komplexe Vervielfachung) durch einen optimalen Sendegewichtungsfaktor durch, nachdem eine Gewichtungsfaktorgruppe durch die Auswählschaltung 41 ausgewählt wurde. Wie bei der in 4 gezeigten Berechnung der Basisstation gezeigt wurde, kann die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 41 nun stets Senden mit Array-Antennen einer optimalen Kommunikationsqualität durchführen, indem zwischen den beiden Sendegewichtungsfaktorgruppen entsprechend Änderungen in den Verzögerungsprofilen umgeschaltet wird.
Wie weiter oben gezeigt wurde, verhindert das Senden von Signalen mit der gleichen Richtcharakteristik wie die Empfangs-Richtcharakteristik auf der Grundlage des Gewichtungsfaktors der Empfangssignale, kombiniert durch eine adaptive Array-Antenne, dass Signale in Richtungen unnötiger Signale, die angekommen sind, gesendet werden, und ermöglicht es daher der Sendeseite, den Mehrweg-Ausbreitungsweg zu kompensieren. Dies eliminiert die Notwendigkeit für die Bereitstellung von hochwertigen Geräten, wie zum Beispiel einem Equaliser, für den Empfänger (die Endstellenseite).
Das Vermeiden des Sendens von Signalen in Richtungen unnötiger Signale, die angekommen sind, begrenzt die Reichweite von übertragenen Funkwellen, wodurch somit die Frequenzbereichsauslastung der Downlinkfrequenz verbessert wird. Da Senden auch über einen Ausbreitungsweg mit der gewünschten Wellenleistung auf dem Uplink oder mit großer SIR durchgeführt wird, wobei der Vorteil der Umkehrbarkeit des Ausbreitungsweges ausgenutzt wird, erhöht sich auch die gewünschte Wellenleistung oder SIR auf dem Downlink.
Wenn jedoch das Schalten von Sende-Richtfaktoren entsprechend dem oben beschriebenen herkömmlichen System gesteuert wird, wenn Senden durch Auswahl eines Weges mit einer breit unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird, ändert sich die Empfangszeit der Empfangsseite plötzlich, was Probleme verursacht, wie zum Beispiel dass sie daran gehindert wird, Signale korrekt zu empfangen, bis die Empfangsseite eine neue Empfangszeit erfasst und Richtfaktoren schaltet oder augenblickliche Unterbrechung eines Empfangssignals aufgrund von Gleichlaufverlust bewirkt.
In einem CDMA-System, das Spread-Spectrum-Kommunikation verwendet und wenn das Schalten von Sende-Richtfaktoren unter Verwendung von Empfangs-Richtfaktoren über eine adaptive Empfangs-Array-Antenne erfolgt, wenn Richtfaktorsenden durch Auswahl eines Weges mit einer breit unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird, ändert sich insbesondere der Ausbreitungsweg plötzlich, was Probleme verursacht, wie zum Beispiel, dass die Endstelle daran gehindert wird, Signale korrekt zu empfangen, da eine Such- und Finger-Zuweisung der Änderung nicht folgen kann, oder Bewirken augenblicklicher Interbrechung eines Empfangssignals aufgrund von Gleichlaufverlust.
EP-A-0 869 577 beschreibt eine adaptive Senderichtfaktor-Vorrichtung, die Abstrahlungsmuster direkter und indirekter Wellen erfasst. Empfangs- und Sende-Strahlungscharakteristik-Steuereinheiten werden verwendet, um diese Strahlungscharakteristiken, die zeitversetzte Wellen sind, zu kombinieren.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Funkkommunikationsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Signal korrekt zu empfangen und augenblickliche Unterbrechung aufgrund von Gleichlaufverlust zu verhindern, wenn Senden durch Auswählen eines Weges mit breit unterschiedlicher Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 11 gelöst.
Der vorliegende Erfinder hat die vorliegende Erfindung gemacht, indem er entdeckt hat, dass es möglich ist, die Probleme der plötzlichen Änderung des Ausbreitungsweges, wodurch die Endstelle gehindert wird, Signale korrekt zu empfangen, da eine Such- und Finger-Zuweisung nicht der Änderung oder dem Gleichlaufverlust folgen kann, selbst wenn adaptives Array-Senden durchgeführt wird, zu lösen, indem ein Weg mit stark unterschiedlicher Ausbreitungsverzögerung ausgewählt wird.
Das heißt, wenn ein Weg ausgewählt wird, bei dem sich der Richtfaktor stark ändert, führt die vorliegende Erfindung Senden in beiden Richtfaktoren wie weichen Handover durch, und die Endstelle führt Empfang durch Kombinieren dieser durch. Danach schaltet die Endstelle auf einen Richtfaktor entsprechend dem Empfangspegel um. In der vorliegenden Schrift wird diese Technologie als „Weg-Handover (PHO)" bezeichnet.
Dieser Weg-Handover ist besonders wirksam für Richtfaktorschalten, wenn eine adaptive Array-Antenne für den Downlink in ein W-CDMA-System eingeführt wird. Der Weg-Handover ermöglicht es, die Empfangscharakteristika an der Endstelle zu verbessern und augenblickliche Unterbrechung eines Empfangs zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und andere Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen besser ersichtlich werden, wobei in den Zeichnungen jeweils ein Beispiel beispielhaft veranschaulicht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist ein Schema und zeigt ein Ausbreitungsmodell in einem Funkkommunikationssystem.
2 ist ein Schema und zeigt einen Senderichtfaktor in einer Funkkommunikation.
Die 3A bis 3C sind Schemata und zeigen ein Verzögerungsprofil eines Empfangssignals.
4 ist ein Blockschema und zeigt eine herkömmliche Basisstation.
5 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Endstelle.
6 ist ein Blockschema und zeigt eine weitere Konfiguration der herkömmlichen Basisstation.
7 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Basisstation entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Endstelle gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel.
9 ist ein Schema und zeigt eine Konfiguration einer Kombinationsschaltung der Basisstation gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel.
10 ist ein Schema und zeigt eine weitere Konfiguration der Kombinationsschaltung der Basisstation gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Basisstation gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 und 13 sind Blockschemata und zeigen eine weitere Konfiguration der Basisstation gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel.
Die 14A bis 14C sind Schemata zur Erläuterung der Schwellenwert-Umschaltsteuerung von Weg-Handover gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel.
15 ist ein Schema zur Erläuterung von Zeitschlitzen in einem TDMA-Übertragungssystem; und
16 ist ein Schema und zeigt eine Konfiguration einer Kombinationsschaltung in einer Basisstation gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bei dem Umschalten auf einen Weg, bei dem sich der Richtungsfaktor stark ändert, führen die Basisstations-Vorrichtung und das Funkkommunikationsverfahren der vorliegenden Erfindung Senden in beiden Richtungsfaktoren wie weicher Handover durch, und die Endstelle führt Empfang durch Kombinieren derselben durch. Danach wird ein Richtungsfaktor entsprechend dem Empfangspegel geschaltet. Die Basisstation bestimmt dieses Schalten auf Handover. Schalten auf einen Weg (Richtungsfaktor) wird durch zwei Verfahren durchgeführt: Das Verfahren der Basisstation, das unabhängig das Umschalten bestimmt, ist weiter unterteilt in ein Verfahren der Mobilstation, das das Umschalten auf dem Weg-Empfangspegel von Empfang der adaptiven Uplink-Array-Antenne bestimmt, und in ein Verfahren der Mobilstation, das das Umschalten auf dem Empfangspegel eines jeden Handover-Weges bestimmt.
Weiterhin wählt die Basisstation einen Empfangsweg aus, der die Quelle eines Sende-Richtfaktors ist, bestimmt sie, ob der Richtfaktor eines jeden Weges weit unterschiedlich ist und führt sie adaptive Array-Antennen-Übertragung mit beiden Richtfaktoren durch. In diesem Fall wird der Sendepegel eines jeden Richtfaktors gesteuert.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein TDMA-Übertragungssystem anwendbar. In diesem Fall sind lediglich zwei Empfänger ausreichend für die Mobilstation. In einem TDMA-/CDMA-System kann die vorliegende Erfindung auch mit einem einzelnen Empfänger implementiert werden, wenn Verarbeitung bereitgestellt wird, die Zeitmultiplexbetrieb ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unten ausführlich erläutert werden.
(Ausführungsbeispiel Nr. 1)
7 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Basisstation gemäß dem Ausführungsbeispiel Nr. 1 der vorliegenden Erfindung. 8 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Endstelle gemäß dem Ausführungsbeispiel Nr. 1 der vorliegenden Erfindung. 7 beschreibt lediglich die Sendeseite. Hierbei wird ein CDMA-System angenommen, das ein Spread-Spectrum-Kommunikationssystem verwendet.
Zuerst wird die in 7 gezeigte Berechnung der Basisstation erläutert. Beispielhaft nehmen wir an, dass die Anzahl von Antennen 3 ist. Ein Sendesignal wird durch die Modulationsschaltung 101 moduliert. Andererseits wird oder werden aus einer Vielzahl von Sende-Gewichtungsfaktoren, die durch die Gewichtungsfaktor- Berechnungsschaltung 102 auf der Grundlage eines Vorausinformationssignals, wie zum Beispiel Weg-Handover-Umschaltung, berechnet werden, ein oder zwei am besten geeignete Gewichtungsfaktoren durch die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 103 ausgewählt und durch die Verarbeitungsschaltungen 104 und 105 vervielfacht. Diese Sendesignale werden danach durch die Kombinationsschaltung 106 kombiniert (gemultiplext), durch die Funkübertragungsschaltung 107 frequenzumgeformt und verstärkt, und von Antennen gesendet.
Die Berechnung der Auswählschaltung 103 und die Berechnung der Kombinationsschaltung 106 werden in Entsprechung zu den in 3 gezeigten Verzögerungsprofilen erläutert. Wenn sich das Verzögerungsprofil von 3A zu 3B, danach zu 3C ändert, ist die Kommunikationsqualität von Weg A offensichtlich besser als Weg B in 3A, und Senden wird durchgeführt, indem Richtfaktor nur in der Richtung von Weg A gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Auswählschaltung 103 nur den Gewichtungsfaktor von Weg A aus, um eine Produktsummenberechnung durchzuführen. Weiterhin kombiniert die Kombinationsschaltung 106 Signale nicht und sendet nur das Vervielfachungssignal eines Weges an die Funkübertragungsschaltung 107.
Wenn sich andererseits das Verzögerungsprofil zu 3B verändert, weisen Weg A und Weg B gleichwertige Pegel von Kommunikationsqualität auf. Auf herkömmliche Weise würde Senden durchgeführt, indem Richtfaktor nur in einer Richtung ausgebildet wird, in der vorliegenden Erfindung werden jedoch Richtfaktoren in den jeweiligen Richtungen von Weg A und Weg B ausgebildet, und entsprechend der jeweiligen Richtfaktoren zu sendende Signale werden kombiniert und gesendet.
Das heißt, die Auswählschaltung 103 wählt zwei Gewichtungsfaktoren von Weg A und Weg B aus und führt Produktsummenberechnungen an ihren jeweiligen modulierten Signalen durch. Danach kombiniert die Kombinationsschaltung 103 die beiden Signale für eine jede Antenne und sendet das kombinierte Signal an die Funkübertragungsschaltung 107.
Wenn sich das Verzögerungsprofil zu 3C ändert, ist die Kommunikationsqualität von Weg B besser als im Vergleich zu 3A, und Senden wird durchgeführt, indem ein Richtfaktor nur in der Richtung von Weg B ausgebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Auswählschaltung 103 nur den Gewichtungsfaktor von Weg B und führt eine Produktsummenberechnung durch. Danach kombiniert die Kombinationsschaltung 106 Signale nicht und sendet nur das Vervielfachungssignal eines Weges an die Funkübertragungsschaltung 107.
Hierbei wird die Kombinationsschaltung unter Verwendung von 9 und 10 erläutert. 9 zeigt eine grundlegende Kombinationsschaltung und 10 zeigt eine Kombinationsschaltung mit einer Steuerschaltung, die die Sendepegel von Signalen mit jeweiligen hinzugefügten Richtfaktoren einzeln steuert. Das heißt, in 9 wird ein jedes Signal, das einer Produktsummenberechnung durch einen Gewichtungsfaktor unterzogen wird, mit einem Koeffizienten entsprechend den jeweiligen Sendepegeln multipliziert und in der Kombinationsschaltung 301 kombiniert. In diesem Fall wird Senden nur eines Signals in der oben genannten Berechnung durchgeführt, indem der Sendepegel eines anderen Signals auf 0 gesetzt wird.
Die in 10 gezeigte Kombinationsschaltung enthält eine Sendepegel-Steuerschaltung 403, die die Sendepegel jeweiliger Signale, die einer Produktsummenberechnung unterworfen werden, einzeln steuert, und die einer Produktsummenberechnung unterworfenen Signale werden durch Vervielfachungsabschnitte 401 und 402 mit Koeffizienten multipliziert. Die Signale, deren Sendepegel einzeln gesteuert worden sind, werden durch den Kombinationsabschnitt 404 kombiniert.
Danach wird die Berechnung der Empfangsseite der Endstelle an dem anderen Kommunikationsende unter Verwendung von 8 erläutert. Auf der Endstellenseite wird ein Signal, das von einer Antenne empfangen wird, über die Antennenweiche 201 an die Funkübertragungsschaltung 202 ausgegeben. Die Funkempfangsschaltung 202 führt Verstärkung, Frequenzumformung und A/D-Umwandlung an dem Empfangssignal durch und extrahiert ein Basisbandsignal oder Zwischenfrequenzsignal. Dieses Basisbandsignal oder Zwischenfrequenzsignal wird unter Verwendung des gleichen Spreizcodes wie der auf der Sendeseite durch den Korrelator (oder das Kammfilter) 2903 verwendete entspreizt.
Danach wird das entspreizte Signal an die Zeiterfassungsschaltung 204 ausgegeben. Die Zeiterfassungsschaltung 204 berechnet die Leistung des Korrelatorausganges und erfasst die Zeit t1, zu der die Leistung groß ist. Diese Zeit t1 wird an die Abtastschaltung 205 ausgegeben. Die Abtastschaltung 205 sendet das Empfangssignal mit der Zeit t1 an die Demodulationsschaltung 206. Die Demodulationsschaltung 206 demoduliert das Empfangssignal und gibt dieses aus. In dem CDMA-System führt die Zeiterfassungsschaltung 204 eine Such- und Fingerzuweisung durch.
Andererseits wird ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 207 moduliert, und in dem CDMA-Übertragungssystem wird das Signal unter Verwendung des oben beschriebenen Spreizcodes gespreizt. Das modulierte Signal wird durch die Funkübertragungsschaltung 208 frequenzumgeformt und verstärkt und von der Antenne über die Antennenweiche 201 gesendet.
Wie oben gezeigt wird, schaltet die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung nicht einfach einen Gewichtungsfaktor von dem Weg A nach dem Weg B entsprechend einer Änderung in dem Verzögerungsprofil, sondern wählt Gewichtungsfaktoren von Weg A und Weg B aus, wenn beide gleichwertige Leistungspegel aufweisen, und Senden wird mit für beide Wege gesetzten Richtfaktoren durchgeführt. Dies ermöglicht es, nicht nur stets Signale mit Array-Antennen mit einer optimalen Kommunikationsqualität zu senden, sondern auch eine neue Zeit (eine Such- und Fingerzuweisung in CDMA) zu erfassen, während mit beiden Richtfaktoren gesendet wird, wenn die Umschaltung von Sende-Richtfaktoren gesteuert wird, wodurch verhindert wird, dass die Zeiterfassungsschaltung in der Endstelle Umschaltungsberechnung nicht rechtzeitig durchführt, wenn Richtfaktorsenden durchgeführt wird, wenn Umschaltung auf einen Weg mit einer breit unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird, und wodurch weiterhin augenblickliche Unterbrechung eines Empfangssignals verhindert wird.
(Ausführungsbeispiel Nr. 2)
11 ist ein Blockschema und zeigt eine Konfiguration einer Basisstation entsprechend dem Ausführungsbeispiel Nr. 2 der vorliegenden Erfindung. Das vorliegende Ausführungsbeispiel geht von einem CDMA-System unter Verwendung eines Spread-Spectrum-Kommunikationssystems aus. Das Ausführungsbeispiel Nr. 2 wird unter Ver wendung einer Basisstation erläutert, zu der adaptive Array-Übertragung auf der Grundlage adaptiven Array-Empfangs und seiner Informationen angewendet wird, und die Endstelle an dem anderen Kommunikationsende wird in 8 gezeigt. Beispielhaft wird die Anzahl der Antennen in der Basisstation mit 3 angenommen.
Zuerst wird der Uplink erläutert. Die Endstelle moduliert auf ihrer Sendeseite ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 207. Dieses modulierte Signal wird durch die Funkübertragungsschaltung 208 frequenzumgeformt und verstärkt und von der Antenne über die Antennenweiche 201 gesendet.
Die Basisstation sendet Signale, die von den Antennen empfangen werden, über Antennenweichen 501 an die Funkempfangsschaltung 502. Die Funkempfangsschaltung 502 führt Verstärkung, Frequenzumformung und A/D-Umwandlung der Empfangssignale durch und extrahiert Basisbandsignale oder Zwischenfrequenzsignale. Wenn die Sendesignale und die Empfangssignale die gleiche Frequenz aufweisen (TDD-Übertragung), werden Umschalter anstelle der Antennenweichen verwendet.
Die genannten Basisbandsignale oder Zwischenfrequenzsignale werden an den Korrelator (oder das Kammfilter) 503 ausgegeben. Der Korrelator 503 entspreizt diese Signale unter Verwendung des gleichen Spreizcodes wie der auf der Senderseite verwendete. Danach werden die entspreizten Signale an die Zeiterfassungsschaltung 504 ausgegeben. Die Zeiterfassungsschaltung 504 berechnet die Leistung des Korrelatorausganges und erfasst die Zeiten t0 und t1, zu denen die Leistung groß ist, und sendet diese Zeiten t0 und t1 an die Abtastschaltung 505.
Die Abtastschaltung 505 sendet die Empfangssignale mit den Zeiten t0 und t1 zu der adaptiven Array-Antennen-Empfangsschaltung 506. Die adaptive Array-Antennen-Empfangsschaltung 506 kombiniert die Empfangssignale von den drei Antennen, so dass eine gewünschte Welle oder SIR einen Maximalwert für eine jede Empfangszeit t0 und t1 erreicht, unter Verwendung der Gewichtungsfaktoren, und kombiniert abschließend zusätzliche Empfangssignale, die zwei Wegen entsprechen. Danach gibt die adaptive Antennen-Empfangsschaltung 506 die resultierenden Empfangssignale und zwei Gruppen von Empfangs-Gewichtungsfaktoren, die an dem Empfangssignal einer jeden Antenne zu multiplizieren sind, aus.
Auf der Grundlage dieser zwei Gruppen von Gewichtungsfaktoren werden Empfangs-Richtfaktoren mit den Empfangszeiten t0 beziehungsweise t1 gebildet. Das heißt, die zwei Gruppen von Gewichtungsfaktoren von der adaptiven Array-Antennen-Empfangsschaltung 506 werden an die Empfangsgewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 507 ausgegeben, wo Empfangs-Gewichtungsfaktoren berechnet werden. In diesem Beispiel werden zwei Empfangszeiten t0 und t1 erfasst, jedoch können offensichtlich ebenso drei oder mehr Empfangszeiten erfasst werden.
Danach wird der Downlink erläutert. Die Basisstation moduliert ein Sendesignal durch die Modulationsschaltung 508. Andererseits regeneriert die Sendegewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 509 Sendegewichtungsfaktoren auf der Grundlage der von der Empfangsgewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 507 berechneten Empfangsgewichtungsfaktoren. Dieser Sendegewichtungsfaktor wird an die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 ausgegeben. Die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 wählt einen optimalen Gewichtungsfaktor aus der Vielzahl von Sendegewichtungsfaktoren aus und sendet diese an alle Verarbeitungsschaltungen 511 und 512 und führt Vervielfachungsverarbeitung an dem Signal durch, das von der Modulationsschaltung 508 moduliert wurde.
Die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 wählt einen Gewichtungsfaktor auf der Grundlage der Empfangsqualität von der Empfangsqualitäts-Erfassungsschaltung 512 aus. Diese Empfangsqualität wird durch die adaptive Array-Antennen-Empfangsschaltung 506 für das Empfangssignal erfasst. Die Sendegewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 509, die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 und die Empfangsqualitäts-Erfassungsschaltung 513 bilden einen Weg-Handover-(PHO)-Verarbeitungsabschnitt. Hierbei weist der Weg-Handover-(PHO)-Verarbeitungsabschnitt die oben genannte Konfiguration auf, da eine Empfangsqualität als Gewichtungsfaktor-Auswählinformation wird, jedoch kann die Konfiguration des Weg-Handover-(PHO)-Verarbeitungsabschnitts unterschiedlich sein, wenn andere Informationen (Empfangszeit und Richtcharakteristik) als die Gewichtungsfaktor-Auswählinformationen verwendet werden.
Danach werden die einer Produktsummenberechnungs-Verarbeitung unterworfenen Signale an die Kombinationsschaltung 514 ausgegeben, wo die Signale kombiniert (gemultiplext) und an die Funkübertragungs-Schaltung 515 ausgegeben werden. Die Funkübertragungs-Schaltung 515 führt Frequenzumformung und Verstärkung an den Signalen durch und sendet diese Signale von der Antenne über die Antennenweichen 501.
Nun wird die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 des Weg-Handover-(PHO)-Verarbeitungsabschnittes erläutert.
Die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 wählt auf der Grundlage verschiedener Arten von Informationen Gewichtungsfaktoren aus. Die erste Information ist dabei die Empfangsqualität mit einem jeden Empfangs-Richtfaktor oder ein Unterschied in der Empfangsqualität zwischen Empfangs-Richtfaktoren. Diese Empfangsqualität umfasst zum Beispiel den Pegel einer gewünschten Welle oder SIR. Die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 wählt einen Weg für Richtfaktorübertragung auf der Grundlage dieser Empfangsqualitätsinformationen und der Anzahl der Wege aus.
Danach ist die zweite Information eine jede Empfangszeit oder eine Differenz zwischen Empfangszeiten. Ein Weg mit einer breiten Differenz zwischen Empfangszeiten weist mit Wahrscheinlichkeit unterschiedliche räumliche Richtfaktoren auf. Unter Berücksichtigung dieser Tendenz wird bestimmt, ob eine Verschiebung zu einem Weg-Handover-(PHO)-Zustand (Richtfaktorübertragung mit zwei oder mehr Wegen) ausschließlich auf der Grundlage der Zeitdifferenz ohne direkten Vergleich von Empfangs-Richtfaktoren durchgeführt werden sollte. Diese Steuerung kann mit der in 12 gezeigten Basisstation implementiert werden. In 12 wird eine von der Zeiterfassungsschaltung 504 erfasste Empfangszeit an die Gewichtsfaktor-Auswählschaltung 510 des Weg-Handover-(PHO)-Verarbeitungsabschnittes ausgegeben. Danach wird ein optimaler Gewichtungsfaktor auf der Grundlage der Empfangszeiten oder deren Differenz ausgewählt. Die Teile in 12, die identisch mit denen in 11 sind, werden mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet und ihre Erläuterung wird an dieser Stelle weggelassen.
Danach ist die dritte Information eine Richtcharakteristik eines jeden Empfangs-Richtfaktors. In diesem Fall wird das Weg-Handover (PHO) bestimmt, nachdem die Richtfaktoren von auszuwählenden Wegen verglichen werden (Empfangs-Richtfaktoren oder Sende-Richtfaktoren) und nachdem bestimmt wird, ob Richtfaktoren geändert werden, wenn Wege umgeschaltet werden, das heißt, ob sich die Ausbreitungsverzögerung stark verändert. Wenn sich Richtfaktoren verändern, wenn Wege umgeschaltet werden, wird daher Weg-Handover (PHO) durchgeführt. Insbesondere wird diese Steuerung durchgeführt, indem die durch die Empfangsgewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 507 oder die Sendegewichtungsfaktor-Berechnungsschaltung 509 berechneten Gewichtungsfaktoren gespeichert werden, indem diese Gewichtungsfaktoren und neu berechnete Gewichtungsfaktoren verglichen werden und indem das Vorliegen einer Veränderung der Richtfaktoren bestimmt wird.
Das Verfahren des Anwendens dieser Richtcharakteristik-Informationen kann mit dem Verfahren des Anwendens der oben genannten Empfangszeit-Informationen kombiniert werden.
Bei Verwendung der ersten bis dritten oben genannten Informationen ist es wünschenswert, die Informationen unter Verwendung eines Schwellenwertes zu steuern. Insbesondere bei Verwendung einer Empfangsqualität ist Steuerung unter Verwendung eines Schwellenwertes wesentlich. Wenn zum Beispiel die Empfangsqualität eines bestimmten Weges innerhalb von α [dB] von der Empfangsqualität eines größten Weges liegt, steuert das System so, dass Senden in der Richtung des Weges durchgeführt wird, und wenn α [dB] überschritten wird, steuert das System so, dass Senden in dieser Richtung abgebrochen wird. Eine solche Steuerung ermöglicht hochpräzise Steuerung.
Weg-Handover (PHO) unter Verwendung der oben genannten Gewichtungsfaktor-Auswahl wird durch die Basisstation unabhängig bestimmt und durchgeführt. Andererseits kann Weg-Handover (PHO) auch durch die Basisstation durchgeführt werden, indem Rückmeldung von der Endstelle über ein Umschalt-Steuersignal eingeholt wird. Das heißt, die Endstelle sendet Informationen, wie zum Beispiel die Anzahl von ausgewählten Wegen, von auszuwählenden Wegen über den Uplink als Steuersignal an die Basisstation, und die Basisstation bestimmt Weg-Handover (PHO) auf der Grundlage dieses Signals oder auch in Kombination mit anderen Informationen.
Diese Steuerung kann mit der in 13 gezeigten Basisstation implementiert werden. Das heißt, in 13 wird ein Umschalt-Steuersignal von der Endstelle an die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 ausgegeben, wo Gewichtungsfaktoren auf der Grundlage des Umschalt-Steuersignals ausgewählt werden. Die Teile in 13, die identisch mit denen in 11 sind, werden mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet, und ihre Erläuterung wird an dieser Stelle weggelassen.
Es ist wünschenswert, die oben genannten Gewichtungsfaktoren gegebenenfalls durch eine Änderung der Richtfaktoren von wenigstens zwei Wegen, eine Änderung des Ausbreitungsverlustes oder eine Änderung der Ausbreitungsverzögerung auszuwählen. Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Richtfaktoren von wenigstens zwei Wegen die Richtfaktoren beinhalten, die gegenwärtig in Kommunikation vorliegen, sowie neu erhaltene Richtfaktoren. Diese ermöglichen eine genauere Steuerung.
Als die Eingangsinformationen für die Kombinationsschaltung 514 werden die Anzahl von ausgewählten Wegen und Empfangsqualitäts-Informationen etc. vorwiegend als Steuerung des Sendepegels eingegeben. Die Anzahl von ausgewählten Wegen wird verwendet, um zu bestimmen, wie viele Wege kombiniert und gesendet werden. Die Empfangsqualitäts-Informationen werden verwendet, um den Sendepegel eines jeden Weges zu steuern.
Danach werden die Berechnung der Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 und die Berechnung der Kombinationsschaltung 514 unter Verwendung der Verzögerungsprofile in 14 erläutert. Hierbei wird α [dB] als Umschalt-Schwellenwert eingestellt.
Wenn sich das Verzögerungsprofil in der Zeiterfassungsschaltung 504 auf der Empfangsseite von 14A zu 14B und danach zu 14C ändert, erfasst die Empfangsseite die Zeiten t0 und t1, wenn die Empfangsleistung groß ist, sendet sie die Empfangssignale mit diesen Zeiten t0 und t1 an die adaptive Array-Empfangsschaltung 506 und kombiniert und empfängt sie die gerichteten Empfangssignale.
Andererseits wählt die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 auf der Sendeseite einen Gewichtungsfaktor auf der Grundlage der Empfangsqualitäts-Informationen eines jeden Weges von der Empfangsqualitäts-Erfassungsschaltung 513. In 14A überschreitet die Empfangsqualität von Weg A die von Weg B hinreichend, und Senden wird durchgeführt, indem nur dieser Richtfaktor in der Richtung von Weg A unter Verwendung des Sende-Gewichtungsfaktors gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 nur den Gewichtungsfaktor von Weg A aus und führt eine Produktsummenberechnung unter Verwendung dieses Gewichtungsfaktors durch. Die Kombinationsschaltung 514 kombiniert Signale nicht. Somit wird nur ein Signal, das mit dem Gewichtungsfaktor von Weg A multipliziert wird, an die Funkübertragungsschaltung 515 ausgegeben, einer Funkübertragungsverarbeitung unterworfen und danach gesendet.
Wenn sich andererseits das Verzögerungsprofil wie in 14B gezeigt verändert, liegt die Empfangsqualität von Weg A und von Weg B innerhalb des Schwellenwertes α dB. Zu diesem Zeitpunkt bildet die vorliegende Erfindung Richtfaktoren in Richtungen von Weg A und Weg B und kombiniert und sendet diese. Das heißt, die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung 510 wählt zwei Gewichtungsfaktoren von Weg A und Weg B aus und führt Produktsummenberechnungen an den demodulierten Signalen unter Verwendung dieser Gewichtungsfaktoren durch. Danach kombiniert die Kombinationsschaltung 514 zwei Signale für eine jede Antenne und sendet diese an die Funkübertragungsschaltung 515, um das Signal Funkübertragungsverarbeitung zu unterwerfen und um es zu senden.
Wenn sich das Verzögerungsprofil wie in 14C gezeigt ändert, ist die Kommunikationsqualität von Weg B besser im Vergleich zu 14A, und daher wird ein Richtfaktor nur in der Richtung von Weg B gebildet und gesendet. Das heißt, die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung wählt nur den Gewichtungsfaktor von Weg B aus und führt eine Produktsummenberechnung unter Verwendung dieses Gewichtungsfaktors durch. Weiterhin kombiniert die Kombinationsschaltung 514 Signale nicht. Somit wird nur ein Signal, das mit dem Gewichtungsfaktor von Weg B multipliziert wird, an die Funkübertragungsschaltung 515 ausgegeben, um das Signal Funkübertragungsverarbeitung zu unterwerfen und um es zu senden.
Die Konfiguration der Kombinationsschaltung 514 ist die gleiche wie die in dem Ausführungsbeispiel Nr. 1 erläuterte, und ihre Erläuterung wird an dieser Stelle weggelassen.
Wie oben gezeigt wird, schaltet die Gewichtungsfaktor-Auswählschaltung nicht nur einfach einen Gewichtungsfaktor von Weg A auf Weg B entsprechend einer Änderung des Verzögerungsprofils, sondern wählt zwei Gewichtungsfaktoren von Weg A und Weg B aus, wenn beide gleichwertige Leistungspegel aufweisen, und führt Senden mit Richtfaktoren für beide durch. Dies ermöglicht nicht nur Senden mit Array-Antennen mit optimaler Kommunikationsqualität zu jeder Zeit, sondern auch Erfassung einer neuen Zeit (in dem Fall von CDMA eine Such- und Finger-Zuweisung), während mit beiden Richtfaktoren gesendet wird, wenn das Umschalten von Sende-Richtfaktoren gesteuert wird, wodurch verhindert wird, dass die Zeiterfassungsschaltung in der Endstelle Umschaltberechnung nicht rechtzeitig durchführt (eine Such- und Finger-Zuweisung nicht rechtzeitig durchführt), selbst wenn Richtfaktorsenden durchgeführt wird, indem auf einen Weg mit breit unterschiedlicher Ausbreitungsverzögerung umgeschaltet wird, und wodurch augenblickliche Unterbrechung eines Empfangssignals verhindert wird.
(Ausführungsbeispiel Nr. 3)
Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt einen Fall, in dem Weg-Handover (PHO) auf ein TDMA-Übertragungssystem angewendet wird. Eine Funkkommunikationsvorrichtung hat in diesem Fall grundlegend die gleiche Konfiguration wie die der in 7 gezeigten Basisstation. Sie unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Basisstation dahingehend, dass sie eine unterschiedliche Kombinationsschaltung aufweist.
Ein TDMA-Übertragungssystem führt Übertragung in einer Zeitschlitz-Konfiguration wie in 15 gezeigt durch. In dem TDMA-Übertragungssystem ist es wünschenswert, Mehrwegausbreitung durch Senden von Signalen entweder zu dem Weg A oder zu dem Weg B zu unterdrücken. In diesem Fall wird ein jedes Signal unter Verwendung eines separaten Schlitzes gesendet.
Die Kombinationsschaltung enthält in diesem Fall die Sendepegel-Steuerschaltung 1003 wie in 16 gezeigt, die einzeln den Sendepegel eines jeden einer Produktsummenberechnung unterworfenen Signals steuert. In dieser Konfiguration wird ein Signal, das einer Produktsummenberechnung unterworfen wird, durch die Vervielfachungsabschnitte 1001 beziehungsweise 1002 mit Koeffizienten multipliziert. Da nach werden Signale, deren Sendepegel einzeln gesteuert werden, zu einer Zeit entsprechend ihrem Zeitschlitz durch die Umschalt-Schaltung 1004 umgeschaltet. In dem TDMA-System werden Sendeschlitzpositions-Informationen, das heißt Positionsinformationen von Schlitzen, die zu zeitmultiplexen sind, wenn zwei oder mehr Wege gesendet werden, in die Kombinationsschaltung 514 eingegeben.
Wenn zum Beispiel die Leistung von Weg A und Weg B gleichwertige Leistungspegel aufweisen, werden die beiden Gewichtungsfaktoren von Weg A und Weg B ausgewählt und Senden wird mit Richtfaktoren für beide Wege durchgeführt. In diesem Fall wird der Weg A mit dem Zeitschlitz 1 (TS1) ausgegeben, und der Weg B wird mit dem Zeitschlitz 2 (TS2) ausgegeben.
Dies ermöglicht nicht nur Senden mit Array-Antennen mit optimaler Kommunikationsqualität zu jeder Zeit, sondern auch Erfassen einer neuen Zeit, während mit beiden Richtfaktoren gesendet wird, wenn das Umschalten von Sende-Richtfaktoren gesteuert wird, wodurch verhindert wird, dass die Zeiterfassungsschaltung in der Endstelle Umschalt-Berechnung nicht rechtzeitig ausführt, selbst wenn Richtfaktorsenden durch Umschalten auf einen Weg mit einer breit unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird, und was augenblickliche Unterbrechung eines Empfangssignals verhindert.
Die Basisstations-Vorrichtung und das Funkkommunikationsverfahren der vorliegenden Erfindung sind auf eine Basisstations-Vorrichtung und auf eine Kommunikationsendstellen-Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Mobilstation in einem Funkkommunikationssystem, anwendbar.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann mit verschiedenen Änderungen implementiert werden. Daher kann sie durch geeignetes und zweckmäßiges Kombinieren der Technologien in den oben genannten Ausführungsbeispielen implementiert werden.
Da, wie oben beschrieben, die Basisstations-Vorrichtung und das Funkkommunikationsverfahren in der vorliegenden Erfindung Weg-Handover verwenden, wenn das Umschalten von Richtfaktoren gesteuert wird, verhindert die vorliegende Erfindung, dass die Zeiterfassungsschaltung in der Endstelle nicht rechtzeitig Umschaltberechnung durchführt, selbst wenn Richtfaktorsenden durch Umschalten auf einen Weg mit breit unterschiedlicher Ausbreitungsverzögerung durchgeführt wird, und sie verhindert weiterhin augenblickliche Unterbrechung eines Empfangssignals. Die vorliegende Erfindung gilt insbesondere für Richtfaktor-Umschalten in einer adaptiven Array-Antennen-Übertragung.

Claims

Funkkommunikationsvorrichtung, die umfasst: eine Auswähleinrichtung (103, 510), die wenigstens einen ersten Gewichtungsfaktor und einen zweiten Gewichtungsfaktor auswählt; und einen Sender (106, 107, 515), der ein Signal unter Verwendung eines ersten Richtfaktors und/oder eines zweiten Richtfaktors sendet, der die dem ersten Gewichtungsfaktor und/oder dem zweiten Gewichtungsfaktor entspricht/entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein Weg, der dem ersten Richtfaktor entspricht, auf einen Weg umgeschaltet wird, der dem zweiten Richtfaktor entspricht und das Senden durchgeführt wird, eine Auswähleinrichtung (103, 510) temporär sowohl den ersten Gewichtungsfaktor als auch den zweiten Gewichtungsfaktor auswählt und anschließend nur den zweiten Gewichtungsfaktor auswählt.
Funkkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst: eine Empfangsqualität-Erfassungseinrichtung (513), die wegbezogen Empfangsqualitäten von Wegen erfasst, die dem ersten Richtfaktor und dem zweiten Richtfaktor entsprechen, wobei die Auswähleinrichtung (510) sowohl den ersten Gewichtungsfaktor als auch den zweiten Gewichtungsfaktor auswählt, wenn eine Differenz zwischen den erfassten Empfangsqualitäten für die Wege, die dem ersten Richtfaktor und dem zweiten Richtfaktor entsprechen, nicht größer ist als ein vorgegebener Wert.
Funkkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst: eine Empfangszeit-Erfassungseinrichtung (505), die Empfangszeiten für Wege erfasst, die dem ersten Richtfaktor und dem zweiten Richtfaktor entsprechen, wobei die Auswähleinrichtung (510) sowohl den ersten Gewichtungsfaktor als auch den zweiten Gewichtungsfaktor auswählt, wenn verschiedene Empfangszeiten für die Wege erfasst werden, die dem ersten Richtfaktor und den zweiten Richtfaktor entsprechen.
Funkkommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst: einen Richtempfänger (506, 507), der Richtempfang zu Zeiten einer Vielzahl eingehender Signale durchführt; und wobei die Auswähleinrichtung (510) wenigstens den ersten Gewichtungsfaktor oder den zweiten Gewichtungsfaktor entsprechend einer Richtcharakteristik bei dem gerichteten Empfang auswählt.
Funkkommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst: eine Steuereinheit (1003), die Sendepegel von den zu sendenden Signalen auf Basis des ersten Richtfaktors und des zweiten Richtfaktors steuert.
Funkkommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswähleinrichtung (510) die Gewichtungsfaktoren auf Basis eines Schaltsteuersignals (701) von einem kommunizierenden Teilnehmer auswählt.
Funkkommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Richtfaktor bei aktuellen Kommunikationen verwendet wird und der zweite Richtfaktor unter Verwendung des zweiten Gewichtungsfaktors neu gewonnen wird.
Funkkommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (106) Zeitmultiplexieren zu sendender Signale auf Basis des ersten Richtfaktors und des zweiten Richtfaktors in unterschiedlichen Zeitschlitzen zum Senden durchführt.
Funkkommunikationsverfahren, das umfasst: einen Auswählschritt des Auswählens wenigstens eines ersten Gewichtungsfaktors oder eines zweiten Gewichtungsfaktors; und eine Sendeschritt des Sendens eines Signals unter Verwendung eines ersten Richtfaktors und/oder eines zweiten Richtfaktors, der/die dem ersten Gewichtungsfaktor und/oder dem zweiten Gewichtungsfaktor entspricht/entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswählschritt umfasst: einen ersten Auswählschritt des temporären Auswählens sowohl des ersten Gewichtungsfaktors als auch des zweiten Gewichtungsfaktors, wenn ein Weg, der dem ersten Richtfaktor entspricht, auf einen Weg umgeschaltet wird, der dem zweiten Richtfaktor entspricht, und Senden durchgeführt wird; und einen zweiten Auswählschritt des anschließenden Auswählens nur des zweiten Gewichtungsfaktors.