WO2000010260A2 - Verfahren zum beeinflussen des pegels eines hochfrequenten sendesignals in einer basisstation eines funkfestnetzes - Google Patents

Verfahren zum beeinflussen des pegels eines hochfrequenten sendesignals in einer basisstation eines funkfestnetzes Download PDF

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WO2000010260A2
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antenna
signal
transmitter
transmission signal
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Carsten Ball
Alexander Starck
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters

Definitions

  • radio base stations are provided, to which wireless network termination devices are connected.
  • a network termination device represents the termination of a communication network - for example a public or private communication network - and provides an interface - for example an analog or digital telephone or an ISDN interface - to which communication terminals - for example analog or digital telephone devices or ISDN Communication terminals - can be connected.
  • the information to be transmitted from or to the communication terminals is transmitted over the radio link between the network termination devices and the radio base stations by radio signals formed in accordance with the standardized DECT transmission method or the CDMA transmission method.
  • a high-frequency signal to be transmitted is formed in a radio base station, for example in accordance with the CDMA transmission method.
  • the transmission signal with a lower level or with a lower power is transmitted via a line to an antenna transceiver unit which contains a line amplifier and which is connected to an antenna emitting the high-frequency transmission signal as a radio signal.
  • the antenna transmitter / receiver unit is usually attached to the top of an antenna mast near the antenna.
  • a radio signal is received in the network termination device and the transmitted information is derived from the received high-frequency received signal.
  • the antenna transmit
  • Receiver unit also contains a low-noise amplifier for a receive signal that is sent directly from the antenna - with separate transmitter / receiver unit and antenna transmitter / receiver unit - or via a transmitter / receiver switch - with common transmitter / receiver antenna - to the amplifier.
  • the power of the transmitted radio signal or the level of the high-frequency transmission signal is not only determined by the transmission method used - for example in the CDMA transmission method - level change but also by the antenna transmitter / receiver units and by the RF cable leading to the radio base station or significantly influenced the line.
  • the level of the high-frequency transmission signal will have a wide variety of level values.
  • the antenna transmitter / receiver unit in particular will amplify the high-frequency transmit signal considerably differently under a wide variety of temperature conditions - for example direct sunlight during the day and low night temperatures - and thus additionally influence the level of the radio signal.
  • the level of the received signal at the radio base station is influenced.
  • the level of the high-frequency transmission signal represents an essential function by means of which optimum reception conditions are achieved with the network termination devices and minimal interference with the other network termination devices. Since high fluctuations in the level of the received radio signal, particularly in radio networks implemented according to the CDMA transmission method, can lead to different reception powers at the network termination devices or to disturbed operation, the radio signal received there or the high-frequency transmission signal in the radio base station should be as intended as possible Have levels.
  • the object underlying the invention is to be seen in designing a radio base station or the transmission path in a radio base station in such a way that a radio signal with approximately the intended level is emitted by the antenna, whereby level changes caused by the transmission method are to be ensured.
  • the object is achieved by the features of patent claim 1.
  • the essential aspect of the method according to the invention is to be seen in the fact that the level of the transmitted signal received is measured in the transmitting / receiving unit and the level of the transmitted signal transmitted over the line is measured in the antenna transmitting / receiving unit.
  • the level difference of the measured levels is then determined and compared with a predetermined level difference and the level of the transmission signal is influenced in such a way that the determined level difference is kept approximately at the predetermined level difference.
  • the total gain of the arrangement formed by the transmitting / receiving unit, the line and the antenna transmitting / receiving unit is set to a predetermined value or amplification factor, and this setting is checked and, if necessary, adjusted.
  • the comparison of the level differences and the influencing of the transmission signal (fs) can be carried out in the transmission / reception unit (SE) or alternatively in the antenna transmission / reception unit (ASE), the measured levels being transmitted to the transmission / reception unit (SE ) or the antenna transmission / reception unit (ASE) are transmitted - claim 2.
  • a major advantage of the method according to the invention is that the level of the transmission signal on the antenna is kept approximately at a value dependent on the transmission method, independently of what length and which transmission properties - in particular attenuation - the line between the transceiver units has, the different transmission properties being caused in particular by different cable types and by environmental influences such as strong temperature fluctuations.
  • the inventive regulation of the level of the transmission signal allows optimal Reception conditions in the network termination facilities are guaranteed.
  • Level of the transmission signal transmitted via the line is measured before and after amplification of the radio signal and the additional measurement result is transmitted to the transmission / measurement unit via the line.
  • the additionally measured level is transmitted to the transmitting / receiving unit via the line and a further level difference of the measured levels is determined. In the event of a deviation of the further level difference, this is included in the influencing of the transmission signal (fs) - claim 3.
  • This measure additionally enables the different amplification factors of the antenna transmitter / receiver unit, caused by strong temperature fluctuations, to be detected and thereby compensated that the measurement result is included in the regulation of the level of the transmission signal.
  • the measurements of the level of the transmission signal are advantageously carried out continuously or at regular time intervals.
  • a constant measurement of the level allows a detailed regulation of the level, whereas a measurement at time intervals means a lower dynamic load on a microprocessor implementing the method according to the invention.
  • integration of the measured values by means of which hectic regulation is smoothed can also be dispensed with.
  • the measured level values of the level of the transmission signal are advantageously integrated - claim 5.
  • a transmission signal is coupled into the transmitting / receiving unit with the aid of a switch connected to the line and a received signal received with the aid of the antenna is coupled out, the transmission signal being fed to the switch via a controllable attenuator and an amplifier .
  • the transmission signal is coupled out and the reception signal is coupled in with the aid of a switch connected to the line, the transmission signal being routed via an antenna transmission amplifier and the received radio signal via an antenna reception amplifier.
  • the transmit signal is coupled in and the receive signal is coupled out with the help of a further switch connected to the antenna line, and each with the aid of power meters arranged in the antenna transmitter / receiver unit and the transmitter / receiver unit
  • the level of the transmission signal is measured and a setting signal for setting the attenuator is calculated in the transmitter / receiver unit with the aid of a microprocessor .
  • the level of the transmission signal is measured in the antenna transmitter / receiver unit and in the transmitter / receiver unit, the level difference is determined and the level difference is set with the aid of the attenuator in such a way that a transmission method-related level in the antenna transmitter - / receiving unit is measured.
  • This set level difference is kept approximately constant in constant operation with the aid of the attenuator.
  • the variable attenuator can be set to a basic setting by the measured level difference between the two transmitting / receiving units, and during operation, the level difference of the transmitted signal becomes before and after the gain m of the antenna transmitter / receiver unit is measured and the attenuator is set according to the level difference.
  • the transmission properties of the line change less than that of the temperature-dependent antenna transmitter amplifier, ie considerably higher level fluctuations are caused by the antenna transmitter amplifier.
  • the level difference caused by the line should be determined at larger intervals and the variable attenuator set according to the level difference deviations determined.
  • Fig. 1 m a block diagram of an arrangement for realizing the inventive method
  • the 1 shows a radio base station BS which is connected via a line L to an antenna transceiver unit ASE.
  • the line L can be implemented using a wide variety of coaxial line types with a wide variety of damping coatings.
  • the antenna transmitter / receiver unit ASE is connected directly to an antenna A, whereby the antenna transmitter / receiver unit ASE and the antenna A can be arranged in a housing or separately.
  • further connections are provided, for example, for energy supply and for information exchange between the transmitting / receiving unit SE and the antenna transmitting / receiving unit ASE.
  • the line L is routed to a transmitting / receiving unit SE, in which the line L is connected to a first switch W1.
  • a radio-frequency transmission signal fs intended for radio transmission is formed in the radio base station BS and is transmitted to a first variable attenuator DG1 arranged in the transmission / reception unit SE, for example by a controllable one Pin diode implemented first attenuator DG1 is further with a first
  • Amplifier VI connected in which the high-frequency transmission signal fs is amplified.
  • the high-frequency transmission signal fs is then coupled into line L with the aid of the first switch W1.
  • the high-frequency transmission signal fs transmitted via the line L is decoupled in the antenna transmission / reception unit ASE with the aid of a second switch W2 and passed to an antenna transmission amplifier AV.
  • this antenna transmit amplifier AV - also referred to in the professional world as high power amplifier HPA - the transmit signal fs is amplified to the required or to the intended transmit power.
  • After this amplification of the high-frequency transmission signal fs it is transmitted to antenna A via a third switch W3 or coupled to the connection leading to antenna A.
  • the method according to the invention essentially relates to this previously described transmission path.
  • radio signals are also received with the aid of the antenna A as reception signals.
  • the received signal is decoupled using the third crossover W3 and, after amplification by an antenna receiving amplifier EV - also known in the art as a low noise amplifier LNA - is coupled into the line L using the second crossover W2.
  • an antenna receiving amplifier EV - also known in the art as a low noise amplifier LNA - is coupled into the line L using the second crossover W2.
  • the received signal transmitted to a second, variable attenuator DG2.
  • the received signal is amplified with the aid of a second amplifier V2 in such a way that it can be transmitted to the further processing components - not shown - of the radio base station BS.
  • the level of the introduced high-frequency transmission signal fs is measured in the transmitting / receiving unit SE with the aid of a first level measuring device PM1.
  • a first sensor SI is provided for decoupling a measurement signal ms, which is arranged, for example, by a line parallel to the line carrying the high-frequency signal.
  • the decoupled measurement signal is measured in the first level measuring device PM1 and converted into digital information representing the logarithm of the measured level value pwl and transmitted to a microprocessor MP - indicated in FIG. 1 by an arrow labeled pwl.
  • an additional connection V - implemented, for example, by a 2-wire copper line - is led together with the line L to the antenna transmitter / receiver unit ASE and is connected there to a second level measuring device PM2.
  • a second sensor S2 arranged in front of the antenna transmitter amplifier AV and a third sensor S3 arranged after the antenna transmitter amplifier AV are connected to this second level measuring device PM2. With the help of these two sensors S2, S3, a measuring signal ms is coupled out and transmitted to the second level measuring device PM2.
  • FIG. 2 shows the sequence of a measurement routine MR that is implemented in the microprocessor MP.
  • the measurement routine MR is initialized and switched on when the radio base station BS is started up Preset value vw read in and saved. The reading takes place, for example, via a data interface DS, which is connected to a control unit of the radio base station, not shown, the predetermined value vw m being stored in a memory of the control unit or being transmitted to the control unit via an operating technology interface, not shown.
  • the predetermined value vw indicates the level difference at which the high-frequency transmission signal ts, which is conducted via the transceiver SE, the line (L) and the antenna transceiver unit ASE, is to be kept.
  • the measuring routine MR then forms a first and second level measurement request mwal, mwa2 and transmits them to the first and second level measurement devices PM1, PM2.
  • a measured value mw present at the sensors S1..3 is then recorded and information representing the digital level as first to third level measured values pwl..3 is transmitted to the microprocessor MP.
  • the value pdwl of a first level difference is formed by forming the difference between the first and second level measurement values pwl, pw2. Furthermore, a value pdw2 of a second level difference is formed by forming the difference between the second and third level measurement values pw2, pw3.
  • the value pdw3 of a third level difference is formed by summing these two values pdwl, pdw2.
  • the value pdw 3 of this third level difference represents the overall amplification factor of the high-frequency transmission signal fs, which is conducted via the transmission / reception unit SE, the line (L) and the antenna transmission / reception unit ASE.
  • the value pdw3 of the third level difference is compared with the predetermined value vw and the deviation is determined.
  • This deviation represents the one basic setting information ei ', which transmits to the first and second attenuator DG1.2 becomes.
  • This setting information ei in particular sets the damping of the first attenuator DG1 in such a way that the value pdw3 of the third level difference and the predetermined value vw are approximately the same. This means that the total gain factor explained above is approximately equal to the predetermined value.
  • This basic setting information ei ' sets the first variable attenuator DG1 to basic attenuation.
  • the first attenuator DG1 is set to low attenuation for lines L with high level attenuation and to high attenuation for lines L with low level attenuation.
  • the setting information ei can be formed either by the values pdw2, pdw3 of the second or third level difference. If it is formed by the value pdw3 of the third level difference, the setting information ei is formed as in the commissioning. When the setting information ei is formed by the value pdw2 of the second level difference, the deviations of the value pdw2 of the second level difference from the value pdw2 determined during commissioning are determined and this is determined as setting information ei. This setting information ei essentially serves to compensate for the different amplification factors of the antenna transmitter amplifier AV caused by the strong temperature fluctuations.
  • the value pdwl of the first level difference is additionally checked (not shown in FIG. 2) at larger time intervals in order to correct, for example, a damping shift of the line L which is also caused by temperature fluctuations.
  • a radio communication network - not shown - different predetermined values can be loaded into the microprocessor MP in order to influence a remote-controlled setting of the sizes of radio cells determined by the level of the emitted transmission signal fs.
  • radio cells can be configured and, if necessary, changes in position of the radio base station BS can be avoided.
  • the level of the radio signal at the edges of the radio cells can be set such that undisturbed operation of the network termination device is ensured.
  • the level relationships determined for the transmission path and influenced by different lines L and amplification factors can also be transmitted to the transmission path — not shown in FIG. 2.
  • further setting information is formed, by means of which the second damping element DG2 is set.
  • the setting information ei, eie for the transmission and reception path are approximately the same, which results in approximately the same setting of the second variable attenuator DG2.

Abstract

In einer Sende-/Empfangseinheit (SE) und einer über eine Leitung (L) mit dieser verbundenen Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) wird der Pegel eines hochfrequenten Sendesignals (fs) gemessen und von den gemessenen Pegeln eine Pegeldifferenz (pdw) ermittelt. Der Pegel des Sendesignals (fs) wird derart beeinflußt, daß die ermittelte Pegeldifferenz annähernd auf einer vorgegebenen Pegeldifferenz (pdw, vw) gehalten wird. Hierdurch werden durch unterschiedliche Leitungen (L) und Umwelteinflüsse verursachte Pegelschwankungen des Sendesignals (fs) kompensiert.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Beeinflussen des Pegels eines hochfrequenten Sendesignals in einer Basisstation eines Funkfestnetzes
Zur Realisierung eines Funkfestnetzes sind Funk-Basisstationen vorgesehen, an die drahtlos Netzabschlußeinrichtungen angeschlossen sind. Eine Netzabschlußeinrichtung stellt den Abschluß eines Kommunikationsnetzes dar - beispielsweise ein öffentliches oder privates Kommunikationsnetz -, und stellt eine Schnittstelle - beispielsweise eine analoge oder digitale Telefon- oder eine ISDN-Schnittstelle - zur Verfügung, an die Kommunikationsendgeräte - beispielsweise analoge oder digitale Fernsprechendgeräte oder ISDN-Kommunikationsendgeräte - angeschlossen werden. Die von den oder an die Kommunikationsendgeräte zu übermittelnden Informationen werden durch gemäß dem standardisierten DECT-Übermittlungsverfahren oder dem CDMA-Übermittlungsverfahren gebildete Funksignale über die Funkstrecke zwischen der Netzabschlußeinrichtungen und den Funk-Basisstationen übertragen.
In einer Funk-Basisstation wird ein auszusendendes, hochfrequentes Signal beispielsweise gemäß dem CDMA-Übermittlungsverfahren gebildet. Um eine erhebliche Dämpfung aufgrund ei- ner Übertragung über eine Leitung - insbesondere eine Koaxialleitung - zu vermeiden, wird das Sendesignal mit kleinerem Pegel bzw. mit kleinerer Leistung über eine Leitung zu einer Antennen-Sende-/Empfangseinheit übermittelt, die einen Leitungsverstärker enthält und die mit einer das hochfrequen- te Sendesignal als Funksignal aussendenden Antenne verbunden ist. Die Antennen-Sende-/Empfangseinheit ist meist am oberen Ende eines Antennenmastes nahe der Antenne angebracht. In der Netzabschlußeinrichtung wird ein Funksignal empfangen und aus dem empfangenen hochfrequenten Empfangssignal die übermittel- te Information abgeleitet. Die Antennen-Sende-
/Empfangseinheit enthält zusätzlich einen rauscharmen Verstärker für ein Empfangssignal, das von der Antenne direkt - bei getrennter Sende-/Empfangseinheit und Antennen-Sende- /Empfangseinheit - oder über eine Sende-Empfangsweiche - bei gemeinsamer Sende-/Empfangsantenne - an den Verstärker geführt ist.
Die Leistung des ausgesandten Funksignals bzw. der Pegel des hochfrequenten Sendesignals wird hierbei nicht nur durch das eingesetzte Ubermittlungsverfahren bedingte - beispielsweise beim CDMA-Übermittlungsverfahren - Pegelveränderung sondern auch durch die Antennen-Sende-/Empfangseinheiten und durch das zur Funk-Basisstation führenden HF-Kabel bzw. die Leitung erheblich beeinflußt. Je nach Art und Länge des verwendeten Kabels wird der Pegel des hochfrequenten Sendesignals unterschiedlichste Pegelwerte aufweisen. Des weiteren wird insbe- sondere die Antennen-Sende-/Empfangseinheit bei unterschiedlichsten Temperaturbedingungen - beispielsweise direkte Sonneneinstrahlung am Tage und tiefen Nachttemperaturen - das hochfrequente Sendesignal erheblich unterschiedlich verstärken und somit zusätzlich den Pegel des Funksignal beeinflus- sen. Zusätzlich wird der Pegel des Empfangssignals an der Funk-Basisstation beeinflußt. Insbesondere beim CDMA-Über- mittlungsverfahren stellt die präzise Steuerung des Pegels des hochfrequenten Sendesignals eine wesentliche Funktion dar, durch die optimale Empfangsbedingungen bei den Netzab- Schlußeinrichtungen und minimale Störungen der weiteren Netzabschlußeinrichtungen erreicht werden. Da hohe Pegelschwankungen des empfangenen Funksignals insbesondere in nach dem CDMA-Übermittlungsverfahren realisierten Funknetzen zu unterschiedlichen Empfangsleistungen bei den Netzabschlußeinrich- tungen bzw. zu einem gestörten Betrieb führen können, sollte das dort empfangene Funksignal bzw. das hochfrequente Sendesignal in der Funk-Basisstation einen möglichst vorgesehenen Pegel aufweisen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, eine Funk-Basisstation bzw. den Sendeweg in einer Funk- Basisstation derart auszugestalten, daß ein Funksignal mit annähernd vorgesehenem Pegel von der Antenne ausgesandt wird, wobei Übermittlungsverfahrens-bedingte Pegeländerungen zu gewährleisten sind. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß in der Sende-/Empfangseinheit der Pegel des herangeführten Sendesignals und in der Antennen-Sende- /Empfangseinheit der Pegel des über die Leitung übermittelten Sendesignals gemessen wird. Anschließend wird die Pegeldifferenz der gemessenen Pegel ermittelt sowie mit einer vorgegebenen Pegeldifferenz verglichen und der Pegel des Sendesignals derart beeinflußt, daß die ermittelte Pegeldifferenz annähernd auf der vorgegebenen Pegeldifferenz gehalten wird. Hierdurch wird die Gesa t-Verstärkung der durch die Sende- /Empfangseinheit, die Leitung und die Antennen-Sende-/Emp- fangseinheit gebildeten Anordnung auf einen vorgegebenen Wert bzw. Verstärkungsfaktor eingestellt und diese Einstellung kontrolliert und ggfs. nachgestellt.
Der Vergleich der Pegeldifferenzen und die Beeinflussung des Sendesignals (fs) kann in der Sende-/Empfangseinheit (SE) oder alternativ in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) durchgeführt werden, wobei die gemessenen Pegel an die Sende- /Empfangseinheit (SE) oder die Antennen-Sende-/Empfangsein- heit (ASE) übermittelt werden - Anspruch 2. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß der Pegel des Sendesignals an der Antenne annähernd auf einem Übermittlungsverfahren-bedingten Wert gehalten wird, unabhängig davon, welche Länge und welche Übertragungseigenschaften - insbesondere Dämpfung - die Leitung zwischen den Sende-/Empfangseinheiten aufweist, wobei die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften insbesondere durch unterschiedliche Kabeltypen und durch Umwelteinflüsse wie starke Temparaturschwankungen verursacht sind. Durch die erfindungsgemäße Regelung des Pegels des Sendesignals können optimale Empfangsbedingungen in den Netzabschlußeinrichtungen gewährleistet werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit der
Pegel des über die Leitung übermittelten Sendesignals vor und nach einer Verstärkung des Funksignals gemessen und das zusätzliche Meßergebnis wird über die Leitung an die Sende- /Meßeinheit übermittelt. Der zusätzlich gemessene Pegel wird über die Leitung an die Sende-/Empfangseinheit übermittelt sowie eine weitere Pegeldifferenz der gemessenen Pegel ermittelt. Bei einer Abweichung der weiteren Pegeldifferenz wird diese in die Beeinflussung des Sendesignals (fs) einbezogen - Anspruch 3. Durch diese Maßnahme können zusätzlich die un- terschiedlichen, durch starke Temperaturschwankungen verursachten Verstärkungsfaktoren der Antennen-Sende-/Empfangsein- heit erfaßt und dadurch kompensiert werden, daß das Meßergebnis in die Regelung des Pegels des Sendesignals einbezogen wird.
Vorteilhaft werden die Messungen des Pegels des Sendesignals ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt - Anspruch 4. Eine ständige Messung des Pegels erlaubt eine detaillierte Regelung des Pegels, wogegen eine Messung in Zeit- abständen eine geringere dynamische Belastung eines das erfindungsgemäße Verfahren realisierenden Mikroprozessors bedeutet. Bei einer Messung in regelmäßigen Zeitabständen kann des weiteren auf eine Integration der Meßwerte, durch die eine hektische Regelung geglättet wird, verzichtet werden. Bei einer ständigen Messung werden vorteilhaft die gemessenen Pegelwerte des Pegels des Sendesignals integriert - Anspruch 5.
Die Pegel werden als Spannungs- oder Leistungspegel gemessen und die Pegeldifferenz wird als Leistungs-Pegeldifferenz er- mittelt, wobei bei einer Messung des Spannungspegels in einen Leistungspegel umgerechnet wird - Anspruch 6. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Sende-/Empfangseinheit mit Hilfe einer mit der Leitung verbundenen Weiche Sendesignal eingekoppelt und ein mit Hilfe der Antenne empfangenes Empfangssignal ausgekoppelt, wobei das Sendesignal über ein regelbares Dämpfungsglied und einen Verstärker an die Weiche geführt ist. In der Antennen-Sende-/Empfangseinheit wird mit Hilfe einer mit der Leitung verbundenen Weiche das Sendesignal ausgekoppelt und das Empfangssignal eingekoppelt, wobei das Sendesignal über einen Antennen-Sendeverstärker und das empfangene Funksignal über einen Antennen-Empfangsverstärker geführt ist. In der Antennen-Sende-/Empfangseinheit wird mit Hilfe einer weiteren, mit der Antennenleitung verbundenen Weiche das Sendesignal eingekoppelt und das Empfangssignal ausgekoppelt sowie mit Hilfe von in der Antennen-Sende-/Emp- fangseinheit und der Sende-/Empfangseinheit angeordneten Leistungsmessern jeweils der Pegel des Sendesignal gemessen und in der Sende-/Empfangseinheit mit Hilfe eines Mikroprozessors ein Einstellsignal zur Einstellung des Dämpfungsgliedes be- rechnet - Anspruch 8. Durch die vorteilhafte Regelung des Pegels des Sendesignal mit Hilfe eines regelbaren Dämpfungsgliedes kann eine Pegelregelung in einem weitem Pegelbereich erreicht werden.
Bei einer Installation der vorhergehend erläuterten Sende-
/Empfangseinheiten-Konfiguration wird in der Antennen-Sende- /Empfangseinheit und in der Sende-/Empfangseinheit der Pegel des Sendesignals gemessen sowie die Pegeldifferenz ermittelt und mit Hilfe des Dämpfungsgliedes die Pegeldifferenz derart eingestellt, daß ein Übermittlungsverfahrens-bedingter Pegel in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit gemessen wird. Diese eingestellte Pegeldifferenz wird im ständigen Betrieb mit Hilfe des Dämpfungsgliedes annähernd konstant gehalten. Alternativ kann durch die gemessene Pegeldifferenz zwischen den beiden Sende-/Empfangseinheiten das variable Dämpfungsglied auf eine Grundeinstellung eingestellt werden und im laufenden Betrieb wird die Pegeldifferenz des Sendesignals vor und nach der Verstärkung m der Antennen-Sende-/Empfangseinheit gemessen und das Dampfungsglied entsprechend der Pegeldifferenz eingestellt. Hierbei ist vorausgesetzt, daß nach einer Inbetriebnahme der Sende-/Empfangseιnheιten-Konflguration die Ubertragungseigenschaften der Leitung sich geringer andern als die des temperaturabhangigen Antennen-Sendeverstarkers, d.h. durch den Antennen-Sendeverstarker werden erheblich höhere Pegelschwankungen verursacht. Zusätzlich sollte m größeren Zeitabstanden die durch die Leitung verursachte Pegel- differenz ermittelt und entsprechend der ermittelten Pegeldifferenzabweichungen das variable Dampfungsglied eingestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird das erfindungsgemaße Verfahren anhand eines Blockschaltbildes und eines Ablaufdiagrammes naher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 m einem Blockschaltbild eine Anordung zur Realisierung des erfmdungsgemaßen Verfahrens und
Fig. 2 m einem Ablaufdiagram das erfindungsgemaße Verfah- ren.
Fig. 1 zeigt eine Funk-Basisstation BS, die über eine Leitung L mit einer Antennen-Sende/Empfangseinheit ASE verbunden ist. Die Leitung L kann durch unterschiedlichste Koaxialleitungs- typen mit unterschiedlichsten Dampfungsbelagen realisiert sein. Die Antennen-Sende-/Empfangseinheit ASE ist direkt mit einer Antenne A verbunden, wobei die Antennen-Sende-/Em- pfangseinheit ASE und die Antenne A in einem Gehäuse oder separat angeordnet sein können. Zusatzlich sind weitere Verbin- düngen beispielsweise zur Energieversorgung und zum Informationsaustausch zwischen der Sende-/Empfangseιnheιt SE und der Antennen-Sende-/Empfangseinheit ASE vorgesehen. In der Funk-Basisstation BS ist die Leitung L an eine Sende/Empfangseinheit SE geführt, in der die Leitung L mit einer ersten Weiche Wl verbunden ist. Für das Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß in der Funk-Basis-Station BS ein für eine Funkübertragung vorgesehenes, hochfrequentes Sendesignal fs gebildet und an ein erstes, in der Sende-/Empfangseinheit SE angeordnetes, variables Dämpfungsglied DG1 übermittelt wird, Das beispielsweise durch eine regelbare Pin-Diode realisierte erste Dämpfungsglied DG1 ist des weiteren mit einem ersten
Verstärker VI verbunden, in dem das hochfrequente Sendesignal fs verstärkt wird. Das hochfrequente Sendesignal fs wird anschließend mit Hilfe der ersten Weiche Wl in die Leitung L eingekoppelt. Das über die Leitung L übermittelte hochfre- quente Sendesignal fs wird in der Antennen-Sende-/Empfangs- einheit ASE mit Hilfe einer zweiten Weiche W2 ausgekoppelt und an einen Antennen-Sendeverstärker AV geführt. Mit Hilfe dieses Antennen-Sendeverstärkers AV - in der Fachwelt auch als high power amplifier HPA bezeichnet - wird das Sendesi- gnal fs auf die erforderliche bzw. auf eine vorgesehene Sendeleistung verstärkt. Nach dieser Verstärkung des hochfrequenten Sendesignal fs wird dieses über eine dritte Weiche W3 an die Antenne A übermittelt bzw. an die zur Antenne A führende Verbindung eingekoppelt. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich im wesentlichen auf diesen vorhergehend beschriebenen Sendeweg.
In einer Funk-Basisstation BS bzw. der Antennen-Sende-/Empfangseinheit ASE werden jedoch auch Funksignale mit Hilfe der Antenne A als Empfangssignale es empfangen. Das Empfangssignal es wird mit Hilfe der dritten Weiche W3 ausgekoppelt und nach einer Verstärkung durch einen Antennen-Empfangsverstärker EV - in der Fachwelt auch als low noise amplifier LNA bekannt - mit Hilfe der zweiten Weiche W2 in die Leitung L eingekoppelt. In der Sende-/Empfangseinheit SE wird mit
Hilfe der ersten Weiche Wl das übermittelte Empfangssignal es an ein zweites, variables Dämpfungsglied DG2 geführt. An- schließend wird das Empfangssignal es mit Hilfe eines zweiten Verstärkers V2 derart verstärkt, daß es an die weiterverarbeitenden Komponenten - nicht dargestellt - der Funk-Basisstation BS übermittelt werden kann.
Erfindungsgemäß wird in der Sende-/Empfangseinheit SE mit Hilfe einer ersten Pegelmeßeinrichtung PM1 der Pegel des herangeführten hochfrequenten Sendesignals fs gemessen. Für die Auskoppelung eines Meßsignals ms ist ein erster Sensor SI vorgesehen, der beispielsweise durch eine parallel zu der das hochfrequente Signal führenden Leitung angeordnet ist. In der ersten Pegelmeßeinrichtung PM1 wird das ausgekoppelte Meßsignal gemessen und in eine digitale, den Logarithmus des gemessenen Pegelwertes pwl repräsentierende Information umge- wandelt und an einen Mikroprozessor MP übermittelt - in Figur 1 durch einen mit pwl bezeichneten Pfeil angedeutet. Von diesem Mikroprozessor MP ist eine zusätzliche Verbindung V - beispielsweise durch eine 2-adrige Kupferleitung realisiert - zusammen mit der Leitung L an die Antennen-Sende-/Empfangs- einheit ASE geführt und dort mit einer zweiten Pegelmeßeinrichtung PM2 verbunden. An diese zweite Pegelmeßeinrichtung PM2 ist ein vor dem Antennen-Sendeverstärker AV angeordneter, zweiter Sensor S2 und ein nach dem Antennen-Sendeverstärker AV angeordneter dritter Sensor S3 geschaltet. Mit Hilfe die- ser beiden Sensoren S2, S3 wird jeweils ein Meßsignal ms ausgekoppelt und an die zweite Pegelmeßeinrichtung PM2 übermittelt. Diese werden analog zur ersten Pegelmeßeinrichtung PM2 gemessen und digitale Pegelmeßwerte pw2, pw3 repräsentierende Informationen gebildet, die über die Verbindung V an den Mi- kroprozessor MP übermittelt - in der Zeichnung durch einen mit pw2, pw3 bezeichneten Pfeil angedeutet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines in Figur 2 dargestellten Ablauf iagrammes näher erläutert. In Figur 2 ist der Ablauf einer Meßroutine MR dargestellt, die im Mikroprozessor MP realisiert ist. Die Meßroutine MR wird bei der Inbetriebnahme der Funk-Basisstation BS initialisiert und ein vorgegebener Wert vw eingelesen und gespeichert. Das Einlesen erfolgt beispielsweise über eine Datenschnittstelle DS, die mit einer nicht dargestellten Steuereinheit der Funk-Basis- station verbunden ist, wobei der vorgegebene Wert vw m einem Speicher der Steuereinheit hinterlegt ist oder über eine nicht dargestellte Betriebstechnik-Schnittstelle an die Steuereinheit übermittelt wird. Der vorgegebene Wert vw zeigt an, auf welcher Pegeldifferenz das über die Sende-/Empfangsem- heit SE, die Leitung (L) und die Antennen-Sende-/Empfangs- einheit ASE geführte, hochfrequente Sendesignal ts gehalten werden soll. Anschließend wird durch die Meßroutine MR eine erste und zweite Pegelmeßanforderung mwal, mwa2 gebildet und an die erste bzw. zweite Pegelmeßeinrichtung PM1, PM2 übermittelt. In den beiden Pegelmeßeinrichtungen PM1, PM2 wird daraufhin ein an den Sensoren S1..3 vorliegender Meßwert mw erfaßt und m digitaler Form als erste bis dritte Pegelmeßwerte pwl..3 repräsentierende Information an den Mikroprozessor MP übermittelt.
In diesem werden unterschiedliche Pegeldifferenzen ermittelt. Der Wert pdwl einer ersten Pegeldifferenz wird durch die Differenzbildung des ersten und zweiten Pegelmeßwertes pwl, pw2 gebildet. Des weiteren wird ein Wert pdw2 einer zweite Pegeldifferenz durch die Differenzbildung des zweiten und dritten Pegelmeßwertes pw2, pw3 gebildet. Durch Summation dieser beiden Werten pdwl, pdw2 wird der Wert pdw3 einer dritten Pegeldifferenz gebildet. Der Wert pdw 3 dieser dritten Pegeldifferenz repräsentiert den Gesamtverstarkungsfaktor des über die Sende-/Empfangseinheιt SE, die Leitung (L) und die Antennen- Sende-/Empfangseinheit ASE geführten, hochfrequenten Sendesignals fs .
Bei einer Inbetriebnahme der Funk-Basissataion BS wird der Wert pdw3 der dritten Pegeldifferenz mit dem vorgegebenen Wert vw verglichen und die Abweichung ermittelt. Diese Abweichung repräsentiert die eine Grund-Einstellmformation ei' , die an das erste und zweite Dampfungsglied DG1,2 übermittelt wird. Durch diese Einstellinformation ei wird insbesondere die Dämpfung des ersten Dämpfungsgliedes DG1 derart eingestellt, daß der Wert pdw3 der dritten Pegeldifferenz und der vorgegebene Wert vw annähernd gleich sind. Dies bedeutet, daß der vorhergehend erläuterte Gesamtverstärkungsfaktor annähernd gleich dem vorgegebenen Wert ist. Durch diese Grund- Einstellinformation ei' wird das erste variable Dämpfungsglied DG1 auf eine Grund-Dämpfung eingestellt. Da diese Einstellung insbesondere durch die Leitungseigenschaften, d.h. die Eigenschaften des verwendeten Koaxialkabels bestimmt wird, ist das erste Dämpfungsglied DG1 bei Leitungen L mit hohen Pegeldämpfungen auf eine niedrigen Dämpfung und bei Leitungen L mit einer niedrigen Pegeldämpfung auf eine hohe Dämpfung eingestellt.
Beim Betrieb der Funk-Basis-Station BS kann die Einstellinformation ei entweder durch die Werte pdw2, pdw3 der zweiten oder dritten Pegeldifferenz gebildet werden. Bei einer Bildung durch den Wert pdw3 der dritten Pegeldifferenz wird die Einstellinformation ei wie bei der Inbetriebnahme gebildet. Bei einer Bildung der Einstellinformation ei durch den Wert pdw2 der zweiten Pegeldifferenz werden jeweils die Abweichungen des Wertes pdw2 der zweiten Pegeldifferenz gegenüber dem bei der Inbetriebnahme ermittelten Wert pdw2 ermittelt und diese als Einstellinformation ei bestimmt. Diese Einstellinformation ei dient im wesentlichen dazu, durch die starken Temperaturschwankungen verursachten unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren des Antennen-Sendeverstärkers AV zu kompensieren. Bei einer Bildung der Einstellinformation ei durch den Wert pdw2 der zweiten Pegeldifferenz wird zusätzlich - in Figur 2 nicht dargestellt - in größeren Zeitabständen der Wert pdwl der ersten Pegeldifferenz überprüft, um beispielsweise eine durch ebenfalls Temperaturschwankungen hervorgerufene Dämpfungsverschiebung der Leitung L zu korrigieren.
Durch eine übergeordnete Einrichtung - beispielsweise einer Netzmanagementeinrichtung - eines Funkkommunikationsnetzes - nicht dargestellt - können unterschiedliche vorgegebene Werte in den Mikroprozessor MP geladen werden, um eine ferngesteuerte Einstellung des durch den Pegel des abgestrahlten Sendesignals fs bestimmte Größen von Funkzellen zu beeinflussen. Hierdurch können Funkzellen konfiguriert und ggfs. eine Positionsänderungen der Funk-Basisstation BS vermieden werden. Zusätzlich kann der Pegel des Funksignals an den Rändern der Funkzellen derart eingestellt werden, daß ein ungestörter Betrieb der Netzabschlußeinrichtung gewährleistet wird.
Des weiteren können die für den Sendeweg ermittelten, durch unterschiedliche Leitungen L und Verstärkungsfaktoren beeinflußte Pegelverhältnisse auch auf den Sendeweg übertragen werden - in Figur 2 nicht dargestellt. Hierzu wird eine wei- tere Einstellinformation eie gebildet, durch die das zweite Dämpfungsglied DG2 eingestellt wird. Die Einstellinformationen ei, eie für den Sende- und Empfangsweg sind hierbei annähernd gleich, wodurch eine annähernd gleiche Einstellung des zweiten variablen Dämpfungsgliedes DG2 bewirkt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beeinflussen des Pegels eines für eine Funkübertragung vorgesehenen Sendesignals (fs), das an eine Sen- de-/Empfangseinheit (SE) geführt und von dieser über eine
Leitung (L) zu einer mit einer Antenne (A) verbundenen Anten- nen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) übermittelt wird,
- bei dem in der Sende-/Empfangseinheit /SE) der Pegel des herangeführten Sendesignals (fs) gemessen wird, - bei dem in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) der Pegel des über die Leitung (L) übermittelten Sendesignals fs) gemessen wird,
- bei dem die Pegeldifferenz der gemessenen Pegel ermittelt sowie mit einer vorgegebenen Pegeldifferenz verglichen und der Pegel des Sendesignals (fs) derart beeinflußt wird, daß die ermittelte Pegeldifferenz annähernd auf der vorgegebenen Pegeldifferenz gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- n e t , daß der Vergleich der Pegeldifferenzen und die Beeinflussung des Sendesignals (fs) in der Sende-/Empfangseinheit (SE) oder Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) durchgeführt wird, wobei die gemessenen Pegel an die Sende-/Empfangseinheit (SE) oder die Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) übermittelt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) der Pegel des über die Leitung (L) übermittelten Sendesignals (fs) vor und nach einer Verstärkung des Sendesignals (fs) gemessen wird, daß der zusätzlich gemessene Pegel über die Leitung (L) an die Sende-/Empfangseinheit (SE) übermittelt und eine wei- tere Pegeldifferenz der gemessenen Pegel ermittelt wird, und daß bei Abweichungen der weiteren Pegeldifferenz diese in die Beeinflussung des Sendesignals (fs) einbezogen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen des Pegels des Sendesignals (fs) ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Pegel des Sendesignals (fs) integriert werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel als Spannungs- oder Leistungspegel gemessen werden und die Pegeldifferenz als Leistungs-Pegeldifferenz ermittelt wird, wobei bei einer Messung des Spannungspegels in einen Leistungspegel umgerechnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Sendesignal (fs) gemäß dem CDMA-Zugriffsverfahren gebildet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß in der Sende-/Empfangseinheit (SE) mit Hilfe einer ersten, mit der Leitung (L) verbundenen Weiche (Wl) das Sendesignal (fs) eingekoppelt und ein mit Hilfe der Antenne (A) empfangenes Empfangssignal (es) ausgekoppelt wird, wobei das Sendesignal (fs) über ein regelbares Dämpfungsglied (DGl) und einen Verstärker (VI) an die erste Weiche (Wl) geführt ist, daß in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) mit Hilfe einer mit der Leitung (L) verbundenen zweiten Weiche (W2) das Sendesignal (fs) ausgekoppelt und Empfangssignal (es) einge- koppelt wird, wobei das Sendesignal (fs) über einen Antennen- Sendeverstärker (AV) und das Empfangssignal (es) über einen Antennen-Empfangsverstärker (EV) geführt ist, daß in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) mit Hilfe einer weiteren, mit der Antenne (A) verbundenen dritten Weiche (W3) das Sendesignal (fs) eingekoppelt und das Empfangssignal (es) ausgekoppelt wird, und daß mit Hilfe von in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit
(ASE) und der Sende-/Empfangseinheit (SE) angeordneten Pegelmessern (PM1,PM2) jeweils der Pegel des Sendesignals (fs) gemessen und in der Sende-/Empfangseinheit (SE) mit Hilfe eines Mikroprozessors (MP) ein die Abweichungen der ermittelten und vorgegebenen Pegeldifferenz repräsentierendes Einstellsignal (ei) zur Einstellung des Dämpfungsgliedes (DGl) berechnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- n e t , daß in der Sende-/Empfangseinheit (SE) der Pegel des Empfangssignal (es) durch ein weiteres Dämpfungsglied (DG2) beeinflußt und das Empfangssignal (es) über einen weiteren Verstärker (V2) geführt ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal (fs) durch ein hochfrequentes, zur Übertragung über eine Funkstrecke vorgesehenes Signal gebildet ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (SE) oder An- tennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) gemessenen Pegel des Sendesignals (fs) über zumindest eine separate Verbindung V zur Sende-/Empfangseinheit (SE) oder der Antennen-Sende-/Empfangseinheit (ASE) übertragen werden.
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