SE512656C2 - Förfarande för att minska fädning i ett telekommunikationssystem - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 512 656 2 Föreliggande uppfinning utnyttjar mätningar i upplänkssignalerna samt mobílåterkoppling för att justera antennmönstren. Detta minskar återkopplingsdata- hastigheterna märkbart vilka annars är för höga för att vara praktiska.

Sammanfattning av uppfinningen Således tillhandahåller föreliggande uppfinning ett förfarande för att minska fädning i ett telekommunikationssystem innefattande åtminstone en basstation som har en gruppantenn som tillhandahåller lobdiversitet och kommunicerar med mobilterminalenheter.

Enligt uppfinningen mäts den genomsnittliga vägförlusten mellan bas- stationen och en mobilterminalenhet för att välja en uppsättning alternativa lober.

Den momentana vägförlusten mellan basstationen och mobilterminalenheten mäts också för att välja en kommunikationslob.

Förfarandet enligt uppfinningen är definierat i krav l, medan föredragna utföringsforrner av uppfinningen är angivna i de beroende kraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas nedan med hänvisning till den åtföljande ritningen, i vilken ñgur 1 är en schematisk illustration av olika sändningsvägar mellan en basstation och en mobilstation som använder en uppsätt- ning av lober i enlighet med uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utförin giformer Rayleigh-fadningens mekanism är välkänd inom området och diskuteras endast kortfattat här. Den orsakas av flervägsutbredning från en sändare till en mottagare. I ñgur 1 visas en basstation BS som sänder till en mobilstation MS. En möjlig väg representeras av en heldragen linje och en annan möjlig väg av en streckad linje. När signalerna interfererar kan minima orsakas. Om basstationen använder lobdiversitet används flera lober med olika riktningskarakteristiker, såsom visas av de två lobema illustrerade i figur 1. Eftersom lobema har olika fas- och förstärkningsegenskaper som en funktion av vinkeln uppträder fädningsminima i olika mönster i varje lob. Genom att på lämpligt sätt kombinera lobema kan således sannolikheten för ett fadningsminimum vid en speciell mobilposition minskas avsevärt. “ Basstationen är alltså försedd med gruppantennelement som kombineras till upplänksmottagningslober. På motsvarande sätt bildar ett fördelningsnät en upp- sättning nedlänkssändningslober. Typiskt utförs kommunikationen i upplänken och nedlänken vid olika frekvenser men detta är inte ett krav i den här uppfinningen.

Baserat på uppskattningar av si gnalstyrkan i upplänksloberna välj er basstationen en 10 15 20 25 30 35 512 656 3 uppsättning lober (de alternativa loberna) som skall användas i nedlänkstrans- missionen. Dessa lober bör typiskt väljas att ha låg genomsnittlig vägförlust.

Transmissionen överföres sedan i loben som uppskattas ha den lägsta momentana vägförlusten (förlust i överföringsvägen - eng. path-loss) av de alternativa lobema.

Information om vilken som har den lägsta momentana vägförlusten erhålles av basen genom ett arrangemang som låter mobilen mäta den momentana vägförlusten i de alternativa lobema och skicka tillräcklig information tillbaka till basstationen.

Med andra ord, först väljs en uppsättning alternativa lober. I utföríngsformen som visas i figuren inbegriper uppsättningen endast två lober men ett större antal lober kan användas. Dessa lober väljs så att de har låg genomsnittlig vägförlust.

Den genomsnittliga vägförlusten definieras som kvoten mellan sänd effekt och mottagen effekt, där effekterna medelvärdesbildas över ett tidsintervall som är i storleksordningen sekunder. Den genomsnittliga vägförlusten har typiskt en lognormal fördelning och är i stort sett oberoende av frekvensen. Även om olika frekvenser används för nedlänken kan således upplänkssignaler användas för att uppskatta den genomsnittliga vägförlusten i nedlänken. Således har basstationen BS ansvaret för att mäta den genomsnittliga vägförlusten och mobilterminalen är inte inblandad.

För det andra skall en kommunikationslob väljas i vilken kommunikationen mellan basstationen BS och mobilstationen MS skall utföras. För att välja den bästa loben måste den momentana vägförlusten hos de alternativa loberna mätas. Den momentana vägförlusten är definierad som kvoten mellan sänd effekt och mottagen effekt, där effekterna medelvärdesbildas över ett tidsintervall som är i storleks- ordningen millisekunder eller kortare. Mätningarna av den momentana vägförlusten görs av mobilstationen.

Innan en kommunikationslob väljs mäter basstationen korrelationen hos de mottagande lobema. Allmänt är det bättre att välja lober som har låg korrelation, så att de komplementerar varandra och har sina respektive minima vid olika positioner.

Lober som har låg vägförlust men stark korrelation är således inte alltid det bästa valet för den altemativa uppsättningen av lober.

I en utföringsfonn av uppfinningen används två altemativa lober och mobilen sänder tillbaka en signal till basstationen för att beordra ett byte av kommunikationslob, vid behov. Annars fortsätter kommunikationen i samma lob.

I en utföringsforrn sänder basen korta skurar i den altemativa loben så att mobilstationen kan utföra sina mätningar. Mobilen vet när dessa skurar sänds och ingen information bärs av dem. I kommunikationsloben sänder basstationen hela skurar.

Såsom framgår ur det ovanstående tillhandahåller föreliggande uppfinning en metod som har flera fördelar jämfört med den tidigare tekniken. Metoden ger 10 512 656 4 antenndiversitet i nedlänken utan att använda flera antenner eller mottagare i mobilen och använder mätningar gjorda av såväl basen som mobilen, vilket minskar återkopplingshastigheterna avsevärt jämfört med användning av enbart åter- koppling. Dessutom, även om mobilstationen gör vissa mätningar, krävs det inte att mätresultaten återkopplas till basstationen, förutom en enkel omkastningssignal.

Detta minskar återkopplingsdatahastighetema avsevärt.

En fackman på området inser att föreliggande uppfinning kan implementeras med olika kombinationer av hårdvara och mjukvara. Alla dessa kombinationer avses falla inom omfattningen av följande patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 512 656 5 PATENTKRAV

1. Förfarande för att minska fadning i ett telekommunikationssystem inne- fattande åtminstone en basstation (BS) som har en gruppantenn som tillhandahåller lobdiversitet, och kommunicerar med mobilterminalenheter (MS), kännetecknat av stegen: att mäta den genomsnittliga vägförlusten mellan basstationen och en mobiltenninalenhet, för att välja en uppsättning av altemativa lober; att mäta den momentana vägförlusten hos de altemativa loberna; varvid mobilterrninalenheten återkopplar tillräckligt med information för att låta basen välja en kommunikationslob bland nämnda uppsättning av alternativa lober.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att den genomsnittliga vägförlusten mäts av basstationen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att den momentana vägförlusten mäts av mobilterminalenheten.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att mobil- terminalenheten sänder tillbaka en signal till basstationen för att begära ett byte till en alternativ lob.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att bas- stationen sänder en hel skur i kommunikationsloben och sänder korta skurar i de altemativa lobema.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att bas- stationen mäter korrelationen av de mottagna lobema innan den väljer en kommunikationslob.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den genomsnittliga vägförlusten mäts genom att medelvärdesbilda vägförlusten över en tid i storleksordningen några sekunder.

8. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den momentana vägförlusten mäts genom att medelvärdesbilda vägförlusten över en tid i storleksordningen millisekunder. li» tll.. ll