WO2001031812A1 - Strahlformung in einem funk-kommunikationssystem - Google Patents

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WO2001031812A1
WO2001031812A1 PCT/DE2000/003755 DE0003755W WO0131812A1 WO 2001031812 A1 WO2001031812 A1 WO 2001031812A1 DE 0003755 W DE0003755 W DE 0003755W WO 0131812 A1 WO0131812 A1 WO 0131812A1
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determined
base station
subscriber
msi
signals
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PCT/DE2000/003755
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Markus Ali-Hackl
Christopher Brunner
Markus Dillinger
Martin Haardt
Alexander Seeger
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming

Definitions

  • the invention relates to a method for beam shaping in a radio communication system with a base station, the associated antenna device of which has a plurality of antenna elements, so that spatial resolution during beam shaping is possible.
  • messages In radio communication systems, messages (voice, picture information or other data) are transmitted via transmission channels with the aid of electromagnetic waves (radio interface).
  • the transmission takes place both in the downward direction (downlmk) from the base station to the subscriber station and in the upward direction (uplmk) from the subscriber station to the base station.
  • Signals that are transmitted with the electromagnetic waves are subject to interference from interferences when they are propagated in a propagation medium. Interference due to noise can arise from noise in the input stage of the receiver. Diffraction and reflection cause signal components to travel through different propagation paths and overlap with the receiver, leading to extinction effects there. Furthermore, these signals are superimposed on several signal sources.
  • the signal sources can be subscriber stations or the base station within an associated radio cell of the base station or subscriber stations or base stations of further, for example adjacent, radio cells. From DE 198 10 285.2 A it is known that to differentiate the
  • FDMA frequency division multiplexing
  • TDMA time slot multiplexing
  • CDMA code division multiplexing
  • the currently existing GSM mobile radio system is a radio communication system with a TDMA and an FDMA component for subscriber separation (Time Division Multiple Access).
  • FDMA frequency division multiplexing
  • TDMA time slot multiplexing
  • CDMA code division multiplexing
  • the currently existing GSM mobile radio system is a radio communication system with a TDMA and an FDMA component for subscriber separation (Time Division Multiple Access).
  • subscriber separation Time Division Multiple Access
  • a method is known from DE 198 03 188 A, spatial covariance matrices being determined for a connection from a base station to a subscriber station.
  • a beam shaping vector is calculated from the covariance matrices for the connection.
  • the transmission signals for the connection are weighted with the beam shaping vector and antenna elements are supplied for radiation. Due to the use of joint detection, for example in the end devices, intracell interferences are not included in the beam shaping and falsification of the received signals by intercell interferences is neglected.
  • the invention is based on the object of specifying an improved method for data transmission in which the efficiency of the beam shaping is improved.
  • the method according to the invention for data transmission is in a radio communication system with a base station and
  • the subscriber stations are, for example, mobile stations, for example in a mobile radio network, or fixed stations, for example in so-called subscriber access networks for wireless subscriber connection.
  • the base station has an antenna device (smart antenna) with several antenna elements. The antenna elements enable directional reception or transmission of data via the radio interface.
  • orthogonality factors from interfering signals of further subscriber stations to signals of a k-th connection from the base station to a subscriber station are determined. If several subscriber stations are in a communication relationship with the base station in a radio cell, the signals of the k-th connection from the base station to the subscriber station are disturbed by the signals to the other subscriber stations.
  • the interfering signals transmitted in the downward direction lead to intra-cell interference for the kth connection.
  • the severity of the interference depends, among other things, on the orthogonality between the useful and interference signals received by the subscriber station.
  • the orthogonality factor is determined for each signal of the base station interfering with the signals of the k-th connection.
  • spatial covariance matrices are determined for the k-th connection or for the other subscriber stations.
  • the covariance matrices of the k-th connection and those of the other subscriber stations are evaluated together in the base station so that the beam shaping vectors can be optimally controlled for the subscriber stations.
  • the spatial covariance matrices for the other subscriber stations are weighted with the orthogonality factors.
  • the weighting significantly improves the efficiency of the beam shaping.
  • the subscriber station reaches the signal of a further connection which is connected to the useful signal of the connection Subscriber station is orthogonal, the orthogonality factor is equal to or close to zero.
  • the transmitting lobe of the interfering connection is shaped, for example, in such a way that the interference in the direction of the subscriber station is not suppressed.
  • the resultant weighting of the covariance mat ⁇ x aligns a zero point of the transmission lobe of the interference signal in the direction of the further subscriber station from the base station for better interference suppression.
  • a beam shaping vector w (k) is calculated from the covariance matrices for the connection.
  • transmission signals for the connection to the beam shaping vector are weighted and fed to the antenna elements and emitted by the antenna elements.
  • the orthogonality factor is determined using a reserved spreading code. If ⁇ k : orthogonality factor,
  • E m expectation over several symbols
  • x k (n) sampled input signal after A / D conversion of a chip filtering and element-by-element multiplication with a scrambling sequence (de-scramblmg)
  • c (n) reserved spreading code with, for example, 256 chips ever
  • Symbol is a symbol number, is the subscriber station of the k-th connection, a chip number, and a normalization factor, the orthogonality factor
  • the orthogonality factor is determined by means of several reserved spreading codes or joint detection.
  • a quadratic or exponential dependency is also possible, for example.
  • the value range of the orthogonality factor is limited between 0 and 1.
  • the normalization factor can be configured, for example, by the base station in order to obtain comparable values from the individual subscriber stations.
  • the orthogonality factor is dependent on further parameters, for example intercell interference or the signal transit time.
  • the resulting covariance matrix (Rj) of the interfering signals is derived from the covariance matrices weighted with the orthogonality factors
  • the weighting is linearly linked by the orthogonality factor.
  • Another alternative is, for example, a square link conceivable, whereby the solution according to the invention can be optimized.
  • At least one factor for inter-cell interference for the k-th connection is additionally determined and the factor is used to additionally weight the covariance matrices.
  • the ratio of intracell interference to intercell interference is determined. While the intracellular interference is determined as a function of the orthogonality of the signals, the intercellular interference is determined via the background noise measured by the receiver. The factor is therefore greater, the greater the ratio of intra-cell interference to inter-cell interference.
  • the factor for intercell interference is advantageously included in the orhogonality factor.
  • the beam shaping vector w (k) is calculated in such a way that the relationship
  • characteristic codes are sent by a plurality of antenna elements.
  • the characteristic codes Sig ⁇ are nal of the individual antenna elements at the receiving end distinction.
  • the characteristic codes are, for example, different training sequences in a pilot channel.
  • the covariance matrices are determined by the subscriber stations by evaluating the characteristic codes. In particular for FDD systems with different frequency bands for the waiting and waiting directions, channel estimation of the waiting direction by the base station BS is only possible with reduced accuracy. In contrast, this embodiment of the invention provides a precise estimate of the downward direction and the determination of the spatial covariance matrices in the subscriber stations.
  • the spatial covariance matrix and the orthogonality factors are advantageously transmitted from the subscriber station to the base station.
  • the measured values are advantageously compressed and transmitted to the base station BS with an appropriate signaling and appropriate protocols.
  • the transmission takes place continuously or is configured by the base station BS and adapted to the speed of the subscriber station MS. Averaging over several measured values is also conceivable if the subscriber station MS moves accordingly slowly.
  • additional spatial covariance matrices in the upward direction are determined in that the determination is based on estimated channel impulse responses. based, ie channel measurements are evaluated in addition to obtaining spatial information.
  • the channel impulse responses are advantageously determined from training sequences sent by the subscriber station. The transmitted training sequences for one or more connections are known in the receiving base station, so that additional treasure values can be determined.
  • the spatial covariance matrices of the connection for the downward direction are advantageously determined from measured values of the upward direction.
  • the m TDD (time division duplex) existing match of transmit and receive frequency is thus used for the reliable determination of the spatial channel parameters.
  • the subscriber station determines a plurality of covariance matrices based on the fingers of a rake receiver. This enables, for example, separate beam shaping for each finger of a rake receiver, which enables a more precise interference suppression. This is particularly advantageous at low subscriber station speeds.
  • the measurement results are averaged, for example, or transmitted individually to the base station BS.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a mobile radio network
  • 2 shows a block diagram of the base station and subscriber station
  • FIG. 3 shows a block diagram of the antenna device and the base station
  • FIG. 4 shows a block diagram of a beam shaping network
  • FIG. 5 shows a flow diagram for beam shaping
  • FIG. 6 shows an example of beam shaping including the orthogonality factors.
  • the structure of the radio communication system shown in FIG. 1 corresponds to a known GSM mobile radio network which consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC which are networked with one another and which provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching parts MSC are each connected to at least one device for the allocation of radio resources RNC. Each device for allocating radio resources RNC in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS can establish communication relationships with subscriber stations MS via a radio interface.
  • Connections VI, V2, Vk for the transmission of useful information and signaling information between subscriber stations MSI, MS2, MSk, MSn and a base station BS are shown by way of example in FIG.
  • An operations and maintenance center not shown in FIG. 1, implements control and maintenance functions for the mobile radio network or for parts thereof.
  • the functionality of this structure can be transferred to other radio communication systems in which the invention can be used, in particular for subscriber access networks with a wireless subscriber line. 2 shows the radio transmission in the downward direction from the
  • Base station BS to subscriber stations MSk, MSI to MSn in a frequency channel TCH for data transmission.
  • the subscriber stations MSk, MSI to MSn first determine one or more pilot channels with a sufficiently high or maximum reception power. These are usually the pilot channels of the closest base stations BS, in the vicinity of which the subscriber station MS is currently located.
  • the base station BS is thus assigned to the current radio cell and the subscriber station MSk.
  • the base station BS contains a transceiver TX / RX, which converts transmission signals to be emitted digitally / analogously, converts them from the baseband to the frequency range of the radiation and modulates and amplifies transmission signals.
  • a signal generating device SA has previously compiled the transmission signals, for example in radio blocks, and assigned them to the corresponding frequency channel TCH.
  • antenna elements AI to Am of the antenna device AE as shown in FIG. 3 below, characteristic codes CKl to CKm are sent by the transmitter / receiver device TX / RX.
  • a signal processing device DSP evaluates received signals via the transmitting / receiving device TX / RX and carries out a channel estimation.
  • a signal processing device DSP contains a digital signal processor for detecting the useful information and the signaling information.
  • the interaction of the components is controlled by a control device SE.
  • Those for spatial participant separation using The data required for the assigned antenna device AE are stored in a memory device SP.
  • the subscriber station MSk accordingly contains the modules explained for the base station BS and additionally an evaluation device AU and a control panel T.
  • the subscriber can make inputs on the control panel T, among other things. an input to activate the subscriber station MS or to establish a connection Vk to the base station BS.
  • the evaluation device AU evaluates signals sent in the downward direction and received by the subscriber station MSk.
  • the spatial covariance matrix R is determined.
  • the spatial covariance matrix R is an M x M matrix and is defined by
  • N is the total number of RAKE fingers and h n e C M contains the channel estimates for the antenna elements AI to Am.
  • E denotes the expected value and H indicates complex conjugate transpose.
  • Covariance matrix R and the orthogonality factors ⁇ l (k) to ⁇ n (k) are transmitted to the base station BS.
  • an estimator for example in the Signal processing device DSP is included, supplied.
  • the evaluation device AU receives characteristic codes CKl to CKm of the individual antenna elements AI to Am, the channel impulse responses h and the received digital data symbols for determining the spatial covariance matrix R for a kth connection Vk.
  • the values are optionally averaged over several radio blocks in accordance with a rectangular or exponential window.
  • This antenna device AE is assigned to the base station BS and receives reception signals rx from the transmitting subscriber stations MS of the mobile radio network or sends transmission signals tx to the receiving subscriber stations MS.
  • the antenna elements AI to Am form an antenna device AE, which is designed as an intelligent antenna device, i.e. Several antenna elements AI to Am receive this intelligent antenna device AE at the same time receive signals rx or send transmit signals tx.
  • the signals can be combined with one another in such a way that the transmission quality is improved compared to systems with a receiving antenna and a spatial resolution which increases the capacitance is possible.
  • transmission signals tx are generated from digital signals with a digital / analog converter DA and emitted by the antenna elements AI to Am.
  • a characteristic code CKl to CKm is emitted simultaneously or at different times from each antenna element AI to Am, in order to enable a reception-based determination of one or more spatial covariance matrix R, for example for each RAKE finger, with only one antenna.
  • the spatial covariance matrices R ⁇ , Rl r to R ⁇ determined by the subscriber stations MSk, MSI to MSn and the orthogonality factors ⁇ l (k) to ⁇ n (k) are evaluated in the signal processing device DSP. With the results of the evaluation, the transmission lobes are aligned with the aid of the control device SE and, if necessary, temporarily stored in the memory device SP.
  • a network for beam shaping is shown in FIG. 4 by way of example for two connections with transmission signals txl and tx2.
  • the connections are assigned beam shaping vectors wl and w2, which are multiplied by the transmission signals txl and tx2, the weighted transmission signals txl and tx2 being superimposed for each individual radiator, converted into high-frequency transmission signals in an HF part HF-T and then radiated via M individual radiators ,
  • the transmission signals txl and tx2 are transmitted in the same frequency channel (same transmission frequency, possibly code and / or time slot) and are only spatially separated.
  • step 1 the base station BS sends useful and / or signaling data, training sequences and characteristic codes CK via the individual antenna elements AI to Am of the antenna device AE to the subscriber station MS.
  • step 2 from each subscriber station MSk, MSI to MSn spatial covariance matrices J ⁇ , ⁇ to R ⁇ . certainly.
  • Size of the spatial covariance matrices R *, R ⁇ . to R ⁇ . and the characteristic code CK are configured by the base station BS.
  • the configuration takes place, for example, on the basis of the radio traffic load in the radio cell of the base station BS. For example, if only a few subscriber stations are present in the radio cell, a rough alignment of the transmission lobes is sufficient. As a result, the number of characteristic codes CK can be reduced.
  • step 3 the covariance matrices R, R ⁇ to R ⁇ are transmitted to the base station BS with a signal.
  • each subscriber station MSk, MSI to MSn determines orthogonality factors that are proportional to the orthogonality of the interfering signals within the radio cell.
  • an intercell interference and a signal transit time from the base station BS to the subscriber station MS are measured and in step 5 the orthogonality factors, the intracell interference, the intercell interference and the signal transit time are transmitted to the base station BS with a signal.
  • the data or measurement results transmitted in step 3 and step 5 are compressed before the transmission in order to be decompressed in the base station.
  • the spatial covariance matrices R *, R ⁇ 1 to R ⁇ are approximated with a Toeplitz structure, for example.
  • step 6 the transmitted data or measurement results are evaluated.
  • the orthogonality factors, the intracellular interferences, the intercell interferences and the signal propagation times, the spatial covariance matrices become
  • subscriber stations MS whose interference is primarily caused by intercell interference are not included in the beam shaping. This is advantageous because beamforming primarily reduces intracell interference.
  • step 7 a beam shaping vector w (k) is used for the kth connection according to the equation:
  • w (k) denotes the generalized eigenvector for the largest generalized eigenvalue A ⁇ ( x after xx i max. This corresponds to a general eigenvalue problem. The calculation is carried out without iterations.
  • step 7 of FIG. 5 an additional check is made to determine whether there is a sufficient signal / stor distance at the mobile station MSk. If this is not the case, the transmission power Pk is additionally raised to a predetermined minimum signal / stor distance at the radio station.
  • transmission signals for the connection with the beam shaping vector w (k) are weighted and fed to the antenna elements for radiation.
  • FIG. 6 shows an example of beam shaping taking into account the orthogonality factors.
  • the method according to the invention is now intended to align a transmitting lobe for the subscriber station MSk.
  • the signals for the subscriber station MSk are also received by the subscriber stations MSI and MS2.
  • the subscriber station MSI is, for example, within sight of the base station BS, so that the signals for the subscriber station MSk are received orthogonally by the subscriber station MSI with respect to the signals for the subscriber station MSI.
  • the signals therefore do not need to be spatially separated and the subscriber station MSI can also be detected by the transmitting lobe of the signals for the subscriber station MSk.
  • the subscriber station MS2 is not in sight of the base station BS and it is assumed that the signals to the subscriber station MSk and to the subscriber station MS2 are non-orthogonal and without spatial subscriber separation cause a strong disturbance of the subscriber station MS 2. Therefore, the transmitting lobe of the signals of the subscriber station MSk is aligned so that a zero point of the transmitting lobe points in the direction of the subscriber station MS2 and the interference is thus minimized.

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Abstract

In einem Verfahren zur Strahlformung in einem Funk-Kommunikationssystem unter der Verwendung von Smart-Antennas werden räumliche Kovarianzmatrizen mit Orthogonalitätsfaktoren gewichtet. Für eine Verbindung wird eine Strahlformungsvektor aus den gewichteten Kovarianzmatrizen bestimmt. Sendesignale werden für die Verbindung mit dem Strahlformungsvektor gewichtet, den Antennenelementen zugeführt und von den Antennenelementen abgestrahlt.

Description

Beschreibung
Strahlformung m einem Funk-Kommunikationssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strahlformung in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer Basisstation, deren zugeordnete Antenneneinrichtung mehrere Antennenelemente aufweist, so daß eine räumliche Auflosung bei der Strahlformung möglich ist.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (Sprache, Bildmformation oder andere Daten) über Übertragungskanale mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen (Funkschnittstelle) übertragen. Die Übertragung erfolgt sowohl in Abwartsrichtung (downlmk) von der Basisstation zu der Teilnehmerstation, als auch in Aufwartsrichtung (uplmk) von der Teilnehmerstation zur Basisstation.
Signale, die mit den elektromagnetischen Wellen übertragen werden, unterliegen bei ihrer Ausbreitung in einem Ausbreitungsmedium u.a. Störungen durch Interferenzen. Störungen durch Rauschen können u.a. durch Rauschen der Eingangsstufe des Empfangers entstehen. Durch Beugungen und Reflexionen durchlaufen Signalkomponenten verschiedene Ausbreitungswege und berlagern sich beim Empfanger und fuhren dort zu Aus- loschungseffekten. Zum weiteren kommt es bei mehreren Signalquellen zu Überlagerungen dieser Signale. Die Signalquellen können Teilneh erstationen oder die Basisstation innerhalb einer zugehörigen Funkzelle der Basisstation oder Teilnehmer- Stationen bzw. Basisstationen weiterer, beispielsweise benachbarter Funkzellen sein. Aus DE 198 10 285.2 A ist bekannt, daß zur Unterscheidung der
Signalquellen und damit zur Auswertung der Signale als Fre- quenzmultiplex (FDMA), Zeitlagenmultiplex (TDMA) oder Code- multiplex (CDMA) bekannte Verfahren dienen, die auch mitein- ander kombiniert werden können. Das gegenwärtig existierende GSM-Mobilfunksystem ist ein Funk-Kommunikationssystem mit einer TDMA- und einer FDMA-Komponente zur Teilnehmerseparie- rung (Time Division Multiple Access) . Gemäß einer Rahmenstruktur werden Nutzinformationen der Teilnehmerverbindungen in Zeitschlitzen übertragen. Die Übertragung erfolgt blockweise .
Aus DE 197 12 549 AI ist bekannt, intelligente Antennen (smart antennas) zu nutzen, um die Übertragungskapazität in Aufwärtsrichtung zu erhöhen.
Aus A.J.Paulraj, C .B . Papadias, „Space-time processing for wireless Communications", IEEE Signal Processing Magazin, Nov. 1997, S.49-83, sind verschiedene Verfahren zur räumli- chen Signaltrennung für Auf- und Abwärtsrichtung bekannt.
Für die Abwärtsrichtung, also von Basisstation zur Teilnehmerstation treten besondere Schwierigkeiten auf, da die Strahlformung vor der Beeinflussung der übertragenen Signale durch den Funkkanal vorzunehmen ist. Aus R. Schmalenberger, J.J. Blanz, „A comparison of two different algorithms for ulti antenna C/I balancing", Proc. 2nd European Personal Mobile Communications Conference (EPMCC) , Bonn, Germany, Sept. 1997, S. 83-490, ist ein Algorithmus der Strahlformung in Abwärtsrichtung bekannt, wobei ein direkter Ausbreitungspfad (Sichtverbindung) zwischen den Basisstationen und den Teilnehmerstationen und eine iterative Berechnung von Strahlformungsvektoren vorausgesetzt werden. Mit jeder Änderung der Eigenschaften des Ubertragungskanals muß die gesamte aufwendige iterative Berechnung wiederholt werden.
Aus DE 198 03 188 A ist ein Verfahren bekannt, wobei räumli- ehe Kovarianzmatrizen für eine Verbindung von einer Basisstation zu einer Teilnehmerstation bestimmt werden. In der Basisstation wird aus den Kovarianzmatrizen für die Verbindung ein Strahlformungsvektor berechnet. Die Sendesignale für die Verbindung werden mit dem Strahlformungsvektor gewichtet und Antennenelementen zur Abstrahlung zugeführt. Intrazell-Inter- ferenzen werden aufgrund der Verwendung von Joint-Detection, beispielsweise in den Endgeräten, in die Strahlformung nicht einbezogen und eine Verfälschung der empfangenen Signale durch Interzell-Interferenzen wird vernachlässigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Datenübertragung anzugeben, bei dem die Effizienz der Strahlformung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Datenübertragung wird in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer Basisstation und
Teilnehmerstationen eingesetzt. Die Teilnehmerstationen sind beispielsweise Mobilstationen, so in einem Mobilfunknetz, oder Feststationen, so in sogenannten Teilnehmerzugangs-Net- zen zum drahtlosen Teilnehmeranschluß. Die Basisstation weist eine Antenneneinrichtung (smart antenna) mit mehreren Antennenelementen auf. Die Antennenelemente ermöglichen einen gerichteten Empfang bzw. eine gerichtete Sendung von Daten über die Funkschnittstelle. In einem ersten Schritt werden Orthogonalitatsfaktoren von interferierenden Signalen weiterer Teilnehmerstationen zu Signalen einer k-ten Verbindung von der Basisstation zu einer Teilnehmerstation bestimmt. Stehen in einer Funkzelle mehrere Teilnehmerstationen mit der Basisstation in einer Kommunikationsbeziehung, so werden die Signale der k-ten Verbindung von der Basisstation zu der Teilnehmerstation von den Signalen zu den weiteren Teilnehmerstationen gestört. Die storen- den, m Abwartsrichtung übertragenen Signale fuhren zur In- trazell-Interferenz f r die k-te Verbindung.
Die Starke der Störung ist unter anderem abhangig von der Orthogonalitat zwischen den von der Teilnehmerstation empfan- genen Nutz- und Storsignalen. Zur Bestimmung der Starke der Störung wird der Orthogonalitatsfaktor für jedes mit den Signalen der k-ten Verbindung interferierende Signal der Basisstation bestimmt.
In einem zweiten Schritt des erfmdungsgemaßen Verfahrens werden raumliche Kovarianzmatrizen für die k-te Verbindung bzw. f r die weiteren Teilnehmerstationen bestimmt. In der Basisstation werden die Kovarianzmatrizen der k-ten Verbindung und die der weiteren Teilnehmerstationen gemeinsam aus- gewertet, daß die Strahlformungsvektoren für die Teilnehmer- Stationen optimal gesteuert werden können.
In einem dritten Schritt werden die räumlichen Kovarianzmatrizen für die weiteren Teilnehmerstationen mit den Orthogo- nalitatsfaktoren gewichtet. Durch die Gewichtung wird die Effizienz der Strahlformung wesentlich verbessert. Erreicht beispielsweise die Teilnehmerstation das Signal einer weiteren Verbindung welches zum Nutzsignal der Verbindung der Teilnehmerstation orthogonal ist, so ist der Orthogonalitats- faktor gleich oder nahe null. Durch die Gewichtung der Kova- rianz atrix der störenden Verbindung wird die Sendekeule der störenden Verbindung beispielsweise so geformt, daß die Sto- rungen m Richtung der Teilnehmerstation nicht unterdruckt werden. Dadurch werden beispielsweise die Storunterdruckung für andere Teilnehmerstationen verbessert, indem Freiheits¬ grade eingespart werden.
Sind die Signale dagegen nicht orthogonal und der Orthogona- litatsfaktor nahe eins, wird durch die erfolgte Gewichtung der Kovarianzmatπx zur besseren Storunterdruckung eine Nullstelle der Sendekeule des Storsignals m Richtung der weiteren Teilnehmerstation von der Basisstation ausgerichtet.
In einem vierten Schritt des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird für die Verbindung ein Strahlformungsvektor w(k) aus den Kovarianzmatrizen berechnet.
In einem fünften Schritt des Verfahrens werden Sendesignale für die Verbindung mit dem Strahlformungsvektor gewichtet und den Antennenelementen zugeführt und von den Antennenelementen abgestrahlt.
In einer Ausgestaltung wird der Orthogonalitatsfaktor mittels eines reservierten Spreizkodes ermittelt. Sind αk: Orthogonalitatsfaktor,
Em: Erwartung über mehrere Symbole, xk(n): Abgetastetes Emgangssignal nach einer A/D Wandlung einer Chip-Filterung und einer elementweisen Multiplikation mit einer Verwurfelungssequenz (de-scramblmg) , c(n): reservierter Spreizkode mit beispielsweise 256 chips j e
Symbol, eine Symbolnummer, ist die Teilnehmerstation der k-ten Verbindung, eine Chipnummer, und ein Normierungsfaktor, wird der Orthogonalitatsfaktor durch
ott = E ∑xk (n + 256 - m) - c(n) ϊ - λ
bestimmt .
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird der Ortho- gonalitätsfaktor mittels mehrerer reservierter Spreizkodes oder gemeinsamer Detektion ermittelt. Alternativ zu der aufgezeigten Ausgestaltung einer linearen Abhängigkeit ist beispielsweise auch eine quadratische oder exponentielle Abhängigkeit möglich. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Wertbereich des Orthogonalitätsfaktors zwischen 0 und 1 begrenzt. Der Normierungfaktor ist beispielsweise von der Basisstation konfigurierbar um vergleichbare Werte der einzelnen Teilnehmerstationen zu erhalten. In einer weiteren Ausgestaltung ist der Orthogonalitatsfaktor von wei- teren Kenngrößen, beispielsweise der Interzell-Interferenz oder der Signallaufzeit abhängig.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird aus den mit den Orthogonalitätsfaktoren gewichteten Kovarianzma- trizen eine resultierende Kovarianzmatrix (Rj) der interferierenden Signale nach
Figure imgf000008_0001
bestimmt. In dieser Ausgestaltung ist die Gewichtung durch den Orthogonalitatsf ktor linear verknüpft. Alternativ ist auch eine andere, beispielsweise quadratische Verknüpfung denkbar, wodurch die erfindungsgemäße Lösung optimiert werden kann.
Vorteilhafterweise wird zusätzlich mindestens ein Faktor für eine Interzell-Interferenz für die k-te Verbindung bestimmt und mit dem Faktor die Kovarianzmatrizen zusätzlich gewichtet. In einer günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hierzu das Verhältnis von Intrazell-Inter- ferenz zur Interzell-Interferenz bestimmt. Während die Intra- zell-Interferenz in Abhängigkeit von der Orthogonalität der Signale bestimmt wird, wird die Interzell-Interferenz über das vom Empfänger gemessene Grundrauschen bestimmt. Der Faktor ist somit um so größer, je größer das Verhältnis von In- trazell-Interferenz zur Interzell-Interferenz ist. Der Faktor für die Interzell-Interferenz wird vorteilhafterweise in den Orhogonalit tsfaktor einbezogen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Strahlformungsvektor w(k) derartig berechnet, daß die Bezie- hung
Figure imgf000009_0001
maximiert wird. H bezeichnet dabei einen transjugierten Vektor. Rτ ist eine resultierende Kovarianzmatrix der interferierenden Signale. Nach R^w k) = R kV**^ wird der Strahlfor- mungsvektor mit dem größten Eigenwert bestimmt. Durch dieses Verfahren wird die für die Verbindung k zur Verfügung stehende Leistung im Verhältnis zur Leistung der Interferenzen maximiert, wobei auf Iterationen verzichtet werden kann, da die Berechnung mit der Nebenbedingung R^w'-'Α R^k)w k) λ^ in ei- nem Schritt zum gewünschten Ergebnis führt. Insbesondere bei Szenarios mit vielen Teilnehmern und stark schwankenden Ka- nalbedmgungen wird die Strahlformung in Abwartsrichtung wirtschaftlicher gestaltet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden von mehreren Antennenelementen charakteristische Kodes gesendet. Durch die charakteristischen Kodes werden die Sig¬ nale der einzelnen Antennenelemente empfangsseitig unterschieden. Die charakteristischen Kodes sind beispielsweise unterschiedliche Trainingssequenzen in einem Pilotkanal. Von den Teilnehmerstationen werden unter Auswertung der charakteristischen Kodes die Kovarianzmatrizen bestimmt. Insbesondere für FDD-Systemen mit unterschiedlichen Frequenzbandern für Abwarts- und Aufwartrichtung ist eine Kanalschatzung der Ab- wartsrichtung durch die Basisstation BS nur mit verminderter Genauigkeit möglich. Dagegen erfolgt mit dieser Ausgestaltung der Erfindung eine präzise Schätzung der Abwartsrichtung und die Bestimmung der räumlichen Kovarianzmatrizen in den Teilnehmerstationen .
Vorteilhaft werden die raumliche Kovarianzmatix und die Orthogonalitatsfaktoren von der Teilnehmerstation an die Basisstation übertragen. Die Meßwerte werden vorteilhaft komprimiert und mit einer entsprechenden Signalisierung und entsprechenden Protokollen an die Basisstation BS übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei standig oder wird von der Basisstation BS konfiguriert und e nach Geschwindigkeit der Teilnehmerstation MS angepaßt. Auch ist eine Mittelung über mehrere Meßwerte denkbar, wenn sich die Teilnehmerstation MS entsprechend langsam bewegt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden zusatzlich raumliche Kovarianzmatrizen m Aufwartsπchtung dadurch bestimmt, daß die Bestimmung auf geschätzten Kanalimpulsantworten ba- siert, d.h. Kanalmessungen zusätzlich zur Gewinnung räumlicher Aussagen ausgewertet werden. Vorteilhafterweise werden die Kanalimpulsantworten aus von der Teilnehmerstation gesendeten Trainingssequenzen bestimmt. Die gesendeten Trainmgs- sequenzen für eine oder mehrere Verbindungen sind in der empfangenden Basisstation bekannt, so daß zusatzlich Schatzwerte ermittelt werden können.
Erfolgt die Datenübertragung in Abwarts- und Aufwartsrichtung im gleichen Frequenzband, werden vorteilhafterweise die raumlichen Kovarianzmatrizen der Verbindung für die Abwartsrich- tung aus Meßwerten der Aufwartsrichtung bestimmt. Die m TDD (time division duplex) vorhandene Übereinstimmung von Sende- und Empfangsfrequenz wird damit zur zuverlässigen Bestimmung der raumlichen Kanalparameter benutzt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden von der Teilnehmerstation mehrere Kovarianzmatrizen bezogen auf die Finger eines Rake-Empfangers bestimmt. Damit wird bei- spielsweise eine getrennte Strahlformung für jeden Finger eines Rake-Empfangers ermoglαcht, wodurch eine präzisere In- terferenzunterdruckung möglich wird. Dies ist insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit der Teilnehmerstation vorteilhaft. Die Meßergebnisse werden beispielsweise gemittelt oder einzeln an die Basisstation BS übertragen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbei- spiels bezugnehmend auf zeichnerische Darstellungen naher erläutert.
Dabei zeigen
FIG 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes, FIG 2 Blockschaltbilder von Basisstation und Teilnehmerstation, FIG 3 ein Blockschaltbild der Antenneneinrichtung und der Basisstation, FIG 4 ein Blockschaltbild eines Strahlformungsnetzwerks, FIG 5 ein Ablaufdiagramm für die Strahlformung, und FIG 6 ein Beispiel einer Strahlformung unter Einbeziehung der Orthogonalitatsfaktoren.
Das m FIG 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem entspricht in seiner Struktur einem bekannten GSM-Mobilfunknetz, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobil- vermittlungssteilen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung zur Zuteilung funktechnischer Ressourcen RNC verbunden. Jede Einrichtung zur Zuteilung funktechnischer Ressourcen RNC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS . Eine solche Basisstation BS kann über eine Funk- schnittsteile Kommunikationsbeziehungen zu Teilnehmerstationen MS aufbauen.
In FIG 1 sind beispielhaft Verbindungen VI, V2, Vk zur Übertragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinformatio- nen zwischen Teilnehmerstationen MSI, MS2, MSk, MSn und einer Basisstation BS dargestellt. Ein Operations- und Wartungszentrum, in FIG 1 nicht dargestellt, realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon. Die Funktionalitat dieser Struktur ist auf andere Funk- Kommunikationssysteme bertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß. FIG 2 zeigt die Funkübertragung in Abwärtsrichtung von der
Basisstation BS zu Teilnehmerstationen MSk, MSI bis MSn in einem Frequenzkanal TCH zur Datenübertragung. Die Teilnehmerstationen MSk, MSI bis MSn bestimmen zuerst einen oder meh- rere Pilotkanäle mit einer ausreichend hohen oder maximalen Empfangsleistung. Dies sind in der Regel die Pilotkanäle der nächstliegenden Basisstationen BS, in deren Nähe sich die Teilnehmerstation MS momentan befindet. Somit entsteht die Zuordnung von Basisstation BS der aktuellen Funkzelle und der Teilnehmerstation MSk.
Die Basisstation BS enthält eine Sende/Empfangseinrichtung TX/RX, die abzustrahlende Sendesignale digital/analog wandelt, vom Basisband in den Frequenzbereich der Abstahlung um- setzt und Sendesignale moduliert und verstärkt. Eine Signalerzeugungseinrichtung SA hat zuvor die Sendesignale beispielsweise in Funkblöcken zusammengestellt und dem entsprechenden Frequenzkanal TCH zugeordnet. Mit Antennenelementen AI bis Am der Antenneneinrichtung AE, wie folgend in der FIG 3 dargestellt, werden charakteristische Kodes CKl bis CKm von der Sende/Empfangseinrichtung TX/RX gesendet. Eine Signalverarbeitungseinrichtung DSP wertet über die Sende-/Empfangsein- richtung TX/RX empfangene Empfangssignale aus und führt eine Kanalschätzung durch.
Zur Signalverarbeitung werden die Empfangssignale in Symbole mit diskretem Wertevorrat umgewandelt, beispielsweise digitalisiert. Eine Signalverarbeitungseinrichtung DSP enthält einen digitalen Signalprozessor zum Detektieren der Nutzinfor- mationen und der Signalisierungsinformationen. Das Zusammenwirken der Komponenten wird durch eine Steuereinrichtung SE gesteuert. Die zur räumlichen Teilnehmerseparierung mittels der zugeordneten Antenneneinrichtung AE benötigten Daten werden in einer Speichereinrichtung SP gespeichert.
Die Teilnehmerstation MSk enthält entsprechend adaptiert die für die Basisstation BS erläuterten Baugruppen und zusätzlich eine Auswerteeinrichtung AU und ein Bedienfeld T. Am Bedienfeld T kann der Teilnehmer Eingaben vornehmen, u.a. eine Eingabe zum Aktivieren der Teilnehmerstation MS oder zum Verbindungsaufbau einer Verbindung Vk zur Basisstation BS . Die Aus- Werteeinrichtung AU wertet in Abwärtsrichtung gesendeten und von der Teilnehmerstation MSk empfangenen Signale aus. Neben der Empfangsleistung bzw. dem vorliegenden momentanen Signal/Stör-Verhältnis und den Orthogonalitätsfaktoren αl (k) bis αn(k) wird die räumliche Kovarianzmatrix R bestimmt. Die räumliche Kovarianzmatix R ist eine M x M Matrix und wird durch
Figure imgf000014_0001
bestimmt, wobei N die Gesamtzahl der RAKE-Finger ist und hn e CM beinhaltet die Kanalschätzungen für die Antennenele- mente AI bis Am. E bezeichnet den Erwartungswert und H indiziert komplex konjugiert transponiert. Mit einer Signalisierung durch die Signalverarbeitungseinrichtung DSP zur Basisstation BS in einem Signalisierungskanal ACCH werden u.a. die
Kovarianzmatrix R und die Orthogonalitätsfaktoren αl(k) bis αn(k) an die Basisstation BS übertragen.
Die durch mindestens einen Kanalschätzer beispielsweise nach einer Gauß-Markov- oder einer Maximum-Likelihood-Schätzung basierend auf den Trainingssequenzen tseql bis tseqn bestimm- ten Kanalimpulsantworten h und die empfangenen digitale Datensymbole werden einem Schätzer, der beispielsweise in der Signalverarbeitungseinrichtung DSP enthalten ist, zugeführt.
Weiterhin erhält die Auswerteeinrichtung AU charakteristische Kodes CKl bis CKm der einzelnen Antennenelemente AI bis Am, die Kanalimpulsantworten h und die empfangenen digitalen Da- tensymbole zur Bestimmung der räumlichen Kovarianzmatrix R für eine k-te Verbindung Vk.
Es schließt sich optional eine Mittelung der Werte über mehrere Funkblöcke entsprechend eines rechteckigen oder exponen- tiellen Fensters an.
In FIG 3 ist die Basisstation BS mit zugeordneten Antennenelementen AI bis Am der Antenneneinrichtung AE dargestellt. Diese Antenneneinrichtung AE ist der Basisstation BS zuge- ordnet und empfängt von den sendenden Teilnehmerstationen MS des Mobilfunknetzes Empfangssignale rx bzw. sendet zu den empfangenden Teilnehmerstationen MS Sendesignale tx.
Die Antennenelemente AI bis Am bilden eine Antenneneinrich- tung AE, die als intelligente Antenneneinrichtung ausgebildet ist, d.h. mehrere Antennenelemente AI bis Am dieser intelligenten Antenneneinrichtung AE empfangen zum gleichen Zeitpunkt Empfangssignale rx bzw. senden Sendesignale tx. Die Signale können derartig miteinander kombiniert werden, daß die Übertragungsqualität gegenüber Systemen mit einer Empfangsantenne verbessert wird und eine die Kapazität steigernde räumliche Auflösung möglich ist.
Im Sendefall werden aus digitalen Signalen mit einem Digi- tal/Analogwandler DA Sendesignale tx erzeugt und von den Antennenelementen AI bis Am abgestrahlt. Zusätzlich wird von jedem Antennenelement AI bis Am ein charakteristische Kode CKl bis CKm gleichzeitig oder zeitlich versetzt abgestrahlt, um eine empfangseitige Bestimmung einer oder mehrerer, beispielsweise je RAKE-Finger eine, räumlichen Kovarianzmatrix R mit nur einer Antenne zu ermöglichen.
Zur Formung der Sendekeulen werden die von den Teilnehmerstationen MSk, MSI bis MSn ermittelten räumlichen Kovarianzmatrizen R^ , Rlr bis R^ sowie die Orthogonalitätsfaktoren αl(k) bis αn(k) in der Signalverarbeitungseinrichtung DSP ausgewertet. Mit den Ergebnissen der Auswertung werden die Sende- keulen mit Hilfe der Steuerungseinrichtung SE ausgerichtet und ggf. in der Speichereinrichtung SP zwischengespeichert.
Ein Netzwerk zur Strahlformung ist in Fig. 4 beispielhaft für zwei Verbindungen mit Sendesignalen txl und tx2 gezeigt. Den Verbindungen sind Strahlformungsvektoren wl und w2 zugeordnet, die mit den Sendesignalen txl und tx2 multipliziert werden, wobei für jeden Einzelstrahler die gewichteten Sendesignale txl und tx2 überlagert, in einem HF-Teil HF-T in hochfrequente Sendesignale umgewandelt und anschließend über M Einzelstrahler abgestrahlt werden. Die Sendesignale txl und tx2 werden im gleichen Frequenzkanal (gleiche Sendefrequenz, ggf. Code und/oder Zeitschlitz) übertragen und werden lediglich räumlich separiert.
Durch die Anwendung verschiedener Strahlformungsvektoren wl, w2 für die unterschiedlichen Verbindungen wird eine Abstrah- lungscharakteristik der Antenneneinrichtung AE erzeugt, die einen ungestörten Empfang der Sendesignale txl, tx2 an den entsprechenden Positionen der Teilnehmerstationen MSI, MSk gewährleistet. In FIG 5 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt:
Im Schritt 1 werden von der Basisstation BS Nutz- und/oder Signalisierungsdaten, Trainingssequenzen und charakteristi- sehe Kodes CK über die einzelnen Antennenelemente AI bis Am der Antenneneinrichtung AE an die Teilnehmerstation MS gesendet.
Im Schritt 2 werden von jeder Teilnehmerstation MSk, MSI bis MSn räumliche Kovarianzmatrizen J^,^ bis R^. bestimmt. Die
Größe der räumlichen Kovarianzmatrizen R* , R^. bis R^. und der charakteristischen Kodes CK werden von der Basisstation BS konfiguriert. Die Konfiguration erfolgt beispielsweise anhand der Funkverkehrslast in der Funkzelle der Basisstation BS . Sind beispielsweise nur wenige Teilnehmerstationen in der Funkzelle anwesend, ist bereits eine grobe Ausrichtung der Sendekeulen ausreichend. Folglich kann die Anzahl der charakteristischen Kodes CK verringert werden.
Im Schritt 3 werden die Kovarianzmatrizen R , R^ bis R^ mit einer Signalisierung an die Basisstation BS übertragen.
Im Schritt 4 bestimmt jede Teilnehmerstation MSk, MSI bis MSn Orthogonalitätsfaktoren, die proportional zur Orthogonalität der interferierenden Signale innerhalb der Funkzelle sind. Zusätzlich wird eine Interzell-Interferenz und eine Signallaufzeit von der Basisstation BS zur Teilnehmerstation MS gemessen und im Schritt 5 die Orthogonalitätsfaktoren, die Intrazell-Interferenz, die Interzell-Interferenz und die Sig- nallaufzeit mit einer Signalisierung an die Basisstation BS übertragen. Die in Schritt 3 und Schritt 5 übertragenen Daten, bzw. Meßergebnisse werden vor der Übertragung komprimiert um in der Basisstation de-komprimiert zu werden. Die räumlichen Kovarianzmatrizen R* , R^ 1 bis R^ werden hierzu beispielsweise mit einer Toeplitz Struktur angenähert.
Im Schritt 6 werden die übertragenen Daten, bzw. Meßergebnisse ausgewertet. Mit den Orthogonalitätsfaktoren, den In- trazell-Interferenzen, den Interzell-Interferenzen und den Signallaufzeiten werden die räumlichen Kovarianzmatrizen
R ∞ ' R bis R x der einzelnen Teilnehmerstationen MSk, MSI bis MSn gewichtet. Beispielsweise werden Teilnehmerstationen MS, deren Störung vornehmlich durch Interzell-Interferenzen gegeben ist, nicht mit in die Strahlformung mit einbezogen. Dies ist daher vorteilhaft, da Strahlformung vorrangig Intrazell- Interferenzen vermindert.
In Schritt 7 wird für die k-te Verbindung ein Strahlformungs- vektor w ( k) gemäß der Gleichung:
Figure imgf000018_0001
berechnet, wobei w ( k) den verallgemeinerten Eigenvektor zum größten verallgemeinerten Eigenwert A^( x nach xx i max bezeichnet. Dies entspricht einem allgemeinen Eigenwertpro- blem. Die Berechnung erfolgt ohne Iterationen.
Eine Sendeleistung für die Sendesignale tx der Verbindung k
(k) wird aus dem Strahlformungsvektor w gemäß der Beziehung
Pk = w k Hw(k) bestimmt, wobei H einen transjugierten Vektor be- zeichnet. Im Schritt 7 von FIG 5 wird zusätzlich überprüft, ob bei der Mobilstation MSk ein ausreichender Signal/Stor-Abstand vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird die Sendeleistung Pk zusätzlich auf einen vorgegebenen minimalen Signal/Stor-Abstand bei der Funkstation angehoben.
Daraufhin werden Sendesignale für die Verbindung mit dem Strahlformungsvektor w (k) gewichtet und den Antennenelementen zur Abstrahlung zugeführt.
In FIG 6 ist beispielhaft ein Strahlformung unter Einbeziehung der Orthogonalitätsfaktoren dargestellt.
In diesem Szenario besteht eine Kommunikationsbeziehung zu den Teilnehmerstationen MSI, MS2 und MSk. Mit dem erfmdungs- gemaßen Verfahren soll nun eine Sendekeule für die Teilnehmerstation MSk ausgerichtet werden. Vor der Ausrichtung der Sendekeule werden die Signale für die Teilnehmerstation MSk auch von der Teilnehmerstationen MSI und MS2 empfangen. Die Teilnehmerstation MSI ist beispielsweise in Sichtweite der Basisstation BS, so daß die Signale für die Teilnehmerstation MSk zu den Signalen für die Teilnehmerstation MSI von der Teilnehmerstation MSI orthogonal empfangen werden. Daher brauchen die Signale nicht räumliche separiert werden und auch die Teilnehmerstation MSI kann von der Sendekeule der Signale für die Teilnehmerstation MSk erfaßt werden.
Die Teilnehmerstation MS2 ist dagegen nicht in Sichtweite zur Basisstation BS und es wird angenommen, daß die Signale zur Teilnehmerstation MSk und zur Teilnehmerstation MS2 nichtorthogonal sind und ohne räumliche Teilnehmerseparierung zu einer starken Störung der Teilnehmerstation MS 2 führen. Daher wird die Sendekeule der Signale der Teilenehmerstation MSk so ausgerichtet, daß eine Nullstelle der Sendekeule in die Richtung der Teilnehmerstation MS2 weist und die Störung damit minimiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Strahlformung in einem Funk-Kommunikations- system mit Teilnehmerstationen (MSk,MSI bis MSn) und einer Basisstation (BS), die eine Antenneneinrichtung (AE) mit mehreren Antennenelementen (AI bis Am) aufweist, bei dem
Orthogonalitätsfaktoren (αl(k) bis αn(k)) von interferierenden Signalen (sigl bis sign) weiterer Teilnehmerstationen (MSI bis MSn) zu Signalen (sigk) einer k-ten Verbindung (Vk) von der Basisstation (BS) zu einer Teilnehmerstation (MSk) bestimmt werden, räumliche Kovarianzmatrizen ( R , R^ bis R^ ) für die k-te Verbindung (Vk) bzw. für die weiteren Teilnehmerstationen (MSI bis MSn) bestimmt werden, die räumlichen Kovarianzmatrizen ( R^. bis R^. ) für die weiteren Teilnehmerstationen (MSI bis MSn) mit den Orthogonalitätsfaktoren (αl(k) bis αn(k)) gewichtet werden,
(k) für die Verbindung (Vk) ein Strahlformungsvektor (w ) aus den Kovarianzmatrizen ( R^ , R^. bis R^" ) bestimmt wird, und
(k) Sendesignale (tx ) für die Verbindung (Vk) mit dem Strahl-
(k) formungsvektor (w ) gewichtet und den Antennenelementen
(AI bis Am) zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem aus den mit den Orthogonalitätsfaktoren (αl(k) bis αn(k)) gewichteten Kovarianzmatrizen (Ri bis Rn) eine resultierende
Kovarianzmatrix (Ri) der interferierenden Signale (sigl bis sign) nach (*) i Ct k,t Ri ι=l,ιwt bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zusätzlich mindestens ein Faktor (ß) für eine Interzell-Interferenz (II) für die k-te Verbindung (Vk) bestimmt wird, und mit dem Faktor (ß) die Kovarianzmatrizen ( R^ bis R^. ) zusätzlich gewichtet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
(k) der Strahlformungsvektor (w ) gemäß der Bedingung
Figure imgf000022_0001
mit dem größten Eigenwert ( λ^. ) nach
Figure imgf000022_0002
bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von mehreren Antennenelementen (AI bis Am) charakteristische Kodes (CK) gesendet werden, und von den Teilnehmerstationen (MSk, MSI bis MSn) unter Auswertung der charakteristischen Kodes (CK) die Kovarianzmatrizen
( R* ' R bis R« ) bestimmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die räumliche Kovarianzmatrix ( R , R^ bis R^ ) und die Orthogonalitätsfaktoren (αl(k) bis αn(k)) von der Teilnehmerstation (MSk, MSI bis MSn) an die Basisstation (BS) übertragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem von der Teilnehmerstation (MSk, MSI bis MSn) mehrere Kovarianzmatrizen ( R / R« bis R^. ) bezogen auf die Finger eines Ra- ke-Empf ngers bestimmt werden.
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