WO2002015504A1 - Verfahren zur kanalschätzung in einem funksystem, insbesondere einem mobilfunksystem - Google Patents

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WO2002015504A1
WO2002015504A1 PCT/DE2001/003143 DE0103143W WO0215504A1 WO 2002015504 A1 WO2002015504 A1 WO 2002015504A1 DE 0103143 W DE0103143 W DE 0103143W WO 0215504 A1 WO0215504 A1 WO 0215504A1
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WO
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antenna
antennas
receiver
transmitted
pilot symbol
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PCT/DE2001/003143
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Bernhard Raaf
Ralf Wiedmann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Definitions

  • the present invention relates to a method for channel estimation in a radio system, in particular a mobile radio system.
  • pilot bits or pilot symbols are generated and transmitted in a mobile radio system by a transmitter, in particular a base station, which are evaluated by a receiver, in particular a mobile station, in order to provide a so-called channel estimate for the transmission behavior of the transmission channel defined between the transmitter and the receiver receive.
  • the channel estimated value can, for example, describe the channel impulse response of the respective transmission channel.
  • CDMA mobile radio systems Code Division Multiple Access
  • the symbols transmitted by a transmitter are generally spread with the aid of a specific spreading code, the symbol to be transmitted in this way being assigned to a sequence of so-called spreading codes “Chips” is shown.
  • the received chip sequence must be despread again in accordance with the selected spreading code in order to regain the originally sent symbol.
  • the spreading factor (SF) determines the number of chips on which a symbol to be sent is mapped.
  • the pilot symbols required for channel estimation which are transmitted, for example, in UMTS mobile radio systems (“Universal Mobile Telecommunication System") via the so-called CPICH channel (“Common Pilot Channel”), are also spread.
  • CPICH channel Common Pilot Channel
  • diversity methods are also known, in particular in connection with mobile radio systems. The basic idea here is to provide two or more mutually independent transmission channels between the transmitter and the receiver in order to be able to reduce fading influences.
  • a two-antenna diversity is provided for the UMTS mobile radio standard in accordance with the specification from 1999 ("Release 1999” and / or "Release 4"), the pilot symbols of the CPICH channel being spread for two antennas by the base station , modulated and sent differently.
  • the signal of the first antenna is modulated symbol-wise with A
  • the spreading scheme shown in FIG. 3A was provided for the two antennas, the spreading code used for the first antenna being designated SCI and the spreading code used for the second antenna being designated SC2.
  • a "+” sign denotes 64 successive chips, each with positive polarity
  • a "-” sign denotes 64 successive chips with negative polarity
  • "+” corresponds to a multiplication with ( 1 + j) and "-" a multiplication by (-1-j).
  • the receiver i.e. the mobile station
  • the receiver only requires a despreader and an addition and a subtraction unit.
  • Another problem associated with four-antenna diversity is the fact that, for reasons of downward compatibility, the data of a base station intended for "Release 1999" UMTS mobile stations must be sent via those antennas which are in accordance with the "Release 1999" -UMTS- Specification to transmit the CPICH channel, ie over the first and second antenna.
  • data which are intended for mobile stations operated according to the "Release 2000” or “Release 5" UMTS specification can therefore only be transmitted via the third and fourth antennas. Only the "Release 2000" - UMTS specification provides for four antenna diversity.
  • the majority of the data traffic will take place via the first and second antennas, which are used exclusively according to the "Release 1999" UMTS specification, which results in a performance imbalance between the antenna pair with the first and second antennas and the antenna pair with the third and fourth Antenna. Either the third and fourth antennas are underdriven or the first and second antennas are overdriven.
  • the present invention therefore has for its object to provide a method for channel estimation in a radio system, in particular a mobile radio system ⁇ sondere propose that allows a reliable channel estimation even when used with four-antenna diversity.
  • the method should preferably be applicable both for receivers which are designed for two-antenna diversity and for receivers which are designed for four-antenna diversity.
  • spreading codes are used for at least two antennas which generate chip sequences with fewer than 256 consecutive chips of the same polarity, in particular 128 or in some cases only 64 consecutive chips of the same polarity, for a pilot symbol.
  • the individual spreading codes are chosen in particular in such a way that they generate chip sequences orthogonal to one another for a pilot symbol. Corresponding examples of such spreading codes are proposed.
  • Estimates for the individual antennas can be determined in the receiver by evaluating the chips sent by the individual 7 antennas for two successive pilot symbols.
  • the aforementioned method can be preferably used in radio ⁇ systems or mobile radio systems, for example UMTS mobile radio systems use with a four-antenna diversity. However, it can also be used for antenna diversity processes with more than four antennas.
  • a first transmission signal in particular a first pilot symbol signal
  • second transmission signal in particular a second pilot symbol signal
  • the two pilot symbol signals can, in particular when used in a UMTS mobile radio system, be the pilot symbols of the channel which is provided in accordance with the "Release 1999" UMTS specification.
  • the first and third antennas as well as the second and fourth antennas can thus each be regarded as a single antenna in accordance with the "Release 1999" -UMTS specification, which means that when data is transmitted in accordance with the "Release 1999" -UMTS- Specification all antennas are loaded equally. With four-antenna diversity transmission, all four antennas can be used independently of one another.
  • Additional pilot symbol signals can be transmitted on the basis of a third CPICH channel for channel estimation.
  • the third CPICH channel can be transmitted unchanged via the first antenna and with inverse polarity via the third antenna.
  • a fourth CPICH channel can also be transmitted unchanged via the second antenna and with inverse polarity via the third antenna.
  • the receiver can now determine channel estimates for all antennas by calculating the sum or difference between the symbols received for the two CPICH channels (after despreading). which can be used to support four-antenna transmitter diversity.
  • the four antennas are configured or arranged such that the second and fourth antenna prevails ⁇ detechnischen a konstrukti ⁇ ve interference of the respective transmission signals in those Sen for the antenna pair comprising where destructive interference of the transmission signals of the is given first and third antenna pair of antennas, and vice versa.
  • This can for example be achieved in that the two pairs of antennas frequency by the amount of half the wavelength of Sendefre ⁇ spaced in the same direction are arranged, and the transmission signals of the second and fourth antenna are each transmitted with a relative phase shift of 180 °.
  • the phase difference between the transmission signals of the two antenna pairs can be changed in order to set the direction of the destructive or constructive interference as best as possible depending on the given scenario.
  • the transmitter ie in mobile radio systems
  • the receiver ie in the mobile radio system to the mobile station
  • This information can be sent, for example, in UMTS mobile radio systems via the BCCH channel ("Broadcast Control Channel").
  • FIG. 1 shows a simplified circuit diagram to explain four-antenna diversity in a base station according to a first exemplary embodiment of the present invention
  • FIGS. 2A-2C show various spreading structures according to the invention, which can be used in the exemplary embodiment shown in FIG. 1,
  • FIG. 3A shows a spreading structure for a base station with two antenna diversity according to the prior art
  • FIG. 3B shows a spreading structure for a base station with four antenna diversity
  • FIG. 4 shows an illustration of four-antenna diversity in a base station according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a spreading structure for a base station with six antenna diversity.
  • FIG. 1 shows an illustration to explain the transmission of pilot bits or pilot symbols when using four-antenna transmitter diversity in a mobile radio system, for example a UMTS mobile radio system.
  • each antenna AI-A4 is provided, which are controlled via corresponding power amplifiers 3.
  • the arrangement shown in FIG. 1 is supplied on the input side with the pilot bits or pilot symbols corresponding to the so-called CPICH channel, which are multiplied for each antenna AI-A4 in multipliers 1 by antenna-specific spreading codes SC1-SC4, as a result of which each individual pilot symbol is assigned a spreading factor the corresponding number of chips is mapped to individual spreading codes SC1-SC4, the polarity of which also depends on the spreading code selected in each case.
  • quenz e ⁇ ⁇ ot can be modulated.
  • the profiled in this way modu ⁇ or encoded pilot symbols are finally supplied to the power amplifiers 3, before they are transmitted over the corresponding antenna AI-A4 that are stored in the corresponding cell of the mobile radio system mobile stations.
  • This principle of the orthogonal modulation of the individual pilot symbols shown in FIG. 3B can, however, also be applied to chip sequences or chip blocks which comprise fewer than 256 chips, in particular 128 chips.
  • a corresponding spreading scheme is shown in FIG. 2A.
  • a spreading scheme is used which essentially corresponds to the spreading scheme shown in FIG. 3B, but a lower spreading factor and permutation are used.
  • a spreading code SC3 is used for the antenna A3, which results in the chip sequence "++ -".
  • this spreading code is already used for the BCCH channel, so that a different spreading scheme must be used for use in UMTS mobile radio systems with four-antenna diversity.
  • the spreading scheme shown in FIG. 2B is therefore proposed as a further variant, the spreading codes SCI and SC2 still being identical to those in accordance with the "Release 1999" -UMTS- Specification are proposed spreading codes (see FIG. 3A).
  • the BCCH channel can also be determined, which anyway has to be decoded regularly.
  • the spreading scheme shown in FIG. 2B can be implemented particularly efficiently if the rake receiver is operated with a so-called "shadow" register.
  • the despreader used in the receiver has an accumulator, the content of which is temporarily stored in the "shadow” register.
  • the content of the accumulator is loaded into the "shadow” register after the first 64 chips.
  • the accumulator is then reset to accumulate the next 128 chips.
  • the result can then be passed on to the output of the rake finger and the accumulator can be loaded with the memory content of the "shadow” register in order to continue with the next 64 chips.
  • the resulting result is then passed on to the output of the rake finger.
  • the "++++" and the "+ - +" code can be calculated from the two values output by the despreaders with the aid of an adding and subtracting circuit.
  • the spreading scheme for six-antenna diversity shown in FIG. 5 uses the spreading codes for the spreading codes 1-4
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of four-antenna diversity is shown according to the present invention, wherein the below on the basis of pilot bits or Pi ⁇ lotsymbolen explained signal transmission via four antennas AI-A4 also generally for any type of transmission signals is applicable. This is useful in order to generally achieve the most balanced possible transmission power of the individual antennas with each signal transmission. In addition, the receiver would then not have to adapt or change its reception method depending on the type of signals sent.
  • FIG. 4 shows four antennas AI-A4, each with upstream power amplifiers 3. Furthermore, adding or summing circuits 4 are shown, which add corresponding input signals and feed the resulting output signal to the corresponding power amplifiers 3.
  • the transmitter shown in FIG. 4 with four antenna diversity is to be used in a UMTS mobile radio system which is suitable for the operation of mobile stations both in accordance with the "Release 1999" UMTS specification and in accordance with the “Release 2000” UMTS specification is suitable.
  • Specification to be transmitted via antenna AI are identical to be transmitted both via antenna AI and via antenna A3. These signals are designated R99-1 in FIG. 4 and also include the pilot signal corresponding to the usual CPICH channel, which according to "Release 1999"
  • UMTS specification is to be transmitted in spread form via the antenna AI.
  • those signals which are measure the "Release 1999" -UMTS specification are to be transmitted via the antenna A2, also identical transmitted through the antenna A2 as via the antenna A4, wherein These signals are designated in Figure 4 with ⁇ R99-2 and also the Include the usual CPICH channel corresponding pilot signal, which is to be transmitted in a spread form via the antenna A2 according to the "Release 1999" UMTS specification.
  • two antennas are used for the transmission of one and the same signal, so that these two antennas AI and A3 or A2 and A4 can each be regarded as a common antenna.
  • the receiver or the mobile station can determine the sum of the channel estimated values for the antennas AI + A3 or A2 + A4.
  • a secondary CPICH - Transmit channel which is mapped to the signals R00-3 or R00-4 using the appropriate spreading codes.
  • the signal R00-3 is transmitted as shown in FIG. 4 via the antenna AI and through a 180 ° phase shift by means of a phase shifter 5 in inverted form via the antenna A3.
  • the signal R00-4 is similarly transmitted unchanged via the antenna A2 and inverted by means of a phase shifter 6 via the antenna A4.
  • the receiver and the mobile station is to be calculated thus able, after despreading the sum and the difference of are received, ⁇ genes symbols for the primary and secondary CPICH channel and thus to determine a channel estimate for all of the antennas Al-A4.
  • the exemplary embodiment described above can be modified with a similar result such that no special processing of the received symbols in the mobile station is required.
  • the mobile station assumes that the received signal comes from four physical antennas AI-A4, which are also referred to below as nominal antennas. However, this received signal actually results from four linear combinations of the four real antennas, which are also referred to below as virtual antennas.
  • the signal of the virtual antennas can be generated as follows, for example. The signal that is assumed to originate from the first antenna is transmitted by the first and third physical antennas. The signal which is assumed to originate from the third antenna is also transmitted by the first and third physical antennas, but the signal of the third antenna with a 180 ° phase shift, i.e. with inverse polarity compared to the signal from the first antenna.
  • the signals for antennas A2 and A4 are treated in a similar manner.
  • the relative phase offset between antennas A2 and A4 for the transmission of the signal which corresponds to antenna A2 according to the "Release 1999" UMTS specification can be designed such that for the Antenna pair A2, A4 in those radiation directions in which destructive interference occurs for antenna pair AI, A3, constructive interference is present, and vice versa.
  • the antennas AI and A3 are supplied with identical signals, which result in destructive interference in the east and west radiation direction, while constructive interference occurs in the north and south radiation direction.
  • the antennas A2 and A4 are supplied with a transmission signal with a relative phase shift of 180 °, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 4 is realized by a phase shifter 7 connected upstream of the power amplifier 3 of the antenna A4. In this way, constructive interference occurs in the east and west radiation direction for the transmit signals of the antennas A2 and A4, while destructive interference is present in the north and south radiation direction.
  • adjustable phase shifters 8 are provided in the signal branch of the antennas A3 and A4 to set the phase difference between the two antenna pairs.
  • the aforementioned interference method causes problems for certain scenarios, it can be advantageous to use this interference method only optionally.
  • a corresponding message is transmitted from the base station to the mobile station, which informs the mobile station of whether the interference method has been used or not.
  • the BCCH channel which is always transmitted according to the "Release 1999" - UMTS specification, is suitable for this.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Kanalschätzung in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem, vorgeschlagen, welches für Sender bzw. Basisstationen mit Vier-Antennen-Diversity geeignet ist. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, zur Spreizung der zu übertragenden Pilotsymbole, welche die Grundlage für die Kanalschätzung bilden, antennenspezifische Spreizcodes zu verwenden, welche für ein Pilotsymbol Chipsequenzen mit weniger als 256, insbesondere 64, aufeinanderfolgenden Chips gleicher Polarität erzeugen. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel werden über jeweils zwei Antennen (A1, A3; A2, A4) dieselben Pilotsymbolsignale (R99/R00-1; R99/R00-2) übertragen, wobei die beiden Pilotsymbolsignale auf die Pilotsymbole eines gemeinsamen Pilotkanals zurückgehen.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Kanalschätzung in einem Funksystem, insbesonde¬ re einem Mobilfunksystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kanal¬ schätzung in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem.
Bekannterweise werden in Mobilfunksystemen von einem Sender, insbesondere einer Basisstation, Pilotbits oder Pilotsymbole erzeugt und gesendet, welche von einem Empfänger, insbesondere einer Mobilstation, ausgewertet werden, um einen sogenannten Kanalschätzwert für das Übertragungsverhalten des zwi- sehen dem Sender und dem Empfänger definierten Übertragungskanals zu erhalten. Der Kanalschätzwert kann beispielsweise die Kanalimpulsantwort des jeweiligen Übertragungskanals beschreiben.
In Codemulitplex- oder CDMA-Mobilfunksystemen ("Code Division Multiple Access") werden allgemein die von einem Sender ausgesendeten Symbole mit Hilfe eines bestimmten Spreizcodes gespreizt, wobei auf diese Weise das zu sendende Symbol auf eine durch den jeweiligen Spreizcode definierte Folge von soge- nannten "Chips" abgebildet wird. Auf der Empfängerseite muss die empfangene Chipsequenz entsprechend dem gewählten Spreizcode wieder entspreizt werden, um das ursprünglich gesendete Symbol wiederzugewinnen. Durch den Spreizfaktor (SF) wird dabei die Anzahl der Chips festgelegt, auf welche ein zu sen- dendes Symbol abgebildet wird. Bei Anwendung dieser Technik werden auch die zur Kanalschätzung erforderlichen Pilotsymbo- le, welche beispielsweise in UMTS-Mobilfunksystemen ("Universal Mobile Telecommunication System") über den sogenannten CPICH-Kanal ("Common Pilot Channel") übertragen werden, ge- spreizt gesendet. Insbesondere im Zusammenhang mit Mobilfunksystemen sind auch sogenannte Diversity-Verfahren bekannt. Der Grundgedanke hierbei ist, zwei oder mehr voneinander unabhängige Übertragungskanäle zwischen dem Sender und dem Empfänger vorzusehen, um Fading-Einflüsse vermindern zu können.
So ist beispielsweise für den UMTS-Mobilfunkstandard gemäß der Spezifizierung aus dem Jahre 1999 ("Release 1999" und/oder "Release 4") ein Zwei-Antennen-Diversity vorgesehen, wobei von der Basisstation die Pilotsymbole des CPICH-Kanals für zwei Antennen gespreizt, unterschiedlich moduliert und gesendet werden. Das Signal der ersten Antenne wird symbolweise mit A moduliert, das Signal der zweiten Antenne wird symbolweise mit einer Sequenz A -A -A A A -A -A A usw. modu- liert, wobei gilt: A = 1+j . Auf diese Weise werden im Prinzip zwei CPICH-Kanäle, welche jeweils einer Antenne zugeordnet sind, definiert, wobei der resultierende Spreizfaktor beispielsweise SF = 512 betragen kann.
Gemäß der zuvor genannten UMTS-Spezifikation aus dem Jahre
1999 wird insbesondere das in Figur 3A gezeigte Spreizschema für die beiden Antennen vorgesehen, wobei der für die erste Antenne verwendete Spreizcode mit SCI und der für die zweite Antenne verwendete Spreizcode mit SC2 bezeichnet ist. In Fi- gur 3A sowie allgemein in der vorliegenden Patentanmeldung bezeichnet ein "+"-Zeichen 64 aufeinanderfolgende Chips mit jeweils positiver Polarität, während ein "-"-Zeichen 64 aufeinanderfolgende Chips mit negativer Polarität bezeichnet bzw. "+" entspricht einer Multiplikation mit (1+j) und "-" einer Multiplikation mit (-1-j). Aus Figur 3A ist ersichtlich, dass für die erste Antenne jedes Pilotsymbol auf 256 Chips positiver Polarität abgebildet wird, während für die zweite Antenne die ' einzelnen Pilotsymbole abwechselnd nach dem Schema A -A -A A auf je 256 Chips positiver Polarität und 256 Chips negativer Polarität abgebildet werden. Die Modulation mit A = 1+j wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Über zwei Symbole gesehen wird das Signal auf 512 Chips abge¬ bildet, so dass der effektive Spreizfaktor SF = 512 beträgt. Der Empfänger kann nach dem Empfang von zwei aufeinanderfol- genden Pilotsymbolen Kanalschätzwerte für beide Antennen ermitteln, wobei aus der Summe der Symbole der Kanalschätzwert für die erste Antenne und aus der Differenz der Symbole der Kanalschätzwert für die zweite Antenne gewonnen wird.
Der Vorteil dieser Vorgehensweise gegenüber der Verwendung von zwei unabhängigen Spreiz- oder Kanalisierungscodes besteht darin, dass der Empfänger (d.h. die Mobilstation) eine geringere Komplexität erfordert. Insbesondere erfordert der Empfänger lediglich einen Entspreizer sowie eine Additions- und eine Subtraktionseinheit.
Aufgrund des augenblicklichen Stands der UMTS- Standardisierung wird auch ein Vier-Antennen-Diversity diskutiert. Das zuvor anhand Figur 3A für Zwei-Antennen-Diversity beschriebene Spreizschema könnte im Prinzip auch für die Verwendung von vier Sendeantennen verallgemeinert werden, was einen effektiven Spreizfaktor von SF = 1024 zur Folge hätte. Ein derartiges Spreizschema könnte jedoch nicht auf UMTS- Mobilfunksysteme angewendet werden, da für UMTS- Mobilfunksysteme Abwärtskompatibilität im Bezug auf gemäß der oben erwähnten "Release 1999"-UMTS-Spezifikation betriebene Mobilstationen wünschenswert ist. Für derartige Mobilstationen wäre ein solches Spreizschema unbekannt, so dass es zu Fehlern beim Empfang der CPICH-Kanäle für die Antennen 1 und 2 kommen würde, sofern diese "Release 1999"-UMTS- Spezifikation nicht entsprechend angepasst wird.
Es besteht daher grundsätzlich das Bedürfnis nach einem Spreizschema, welches in Mobilfunksystemen mit Vier-Antennen- Diversity eingesetzt werden kann und beispielsweise bei Verwendung in einem UMTS-Mobilfunksystem vorzugsweise auch mit gemäß der aktuellen "Release 1999"-UMTS-Spezifikation betrie¬ benen Mobilstationen verwendet werden kann.
Ein weiteres mit Vier-Antennen-Diversity verbundenes Problem ist die Tatsache, dass aus Gründen der Abwärtskompatibilität die für "Release 1999"-UMTS-Mobilstationen vorgesehenen Daten einer Basisstation über diejenigen Antennen gesendet werden müssen, welche gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation den CPICH-Kanal übertragen, d.h. über die erste und zweite Antenne. In UMTS-Mobilfunksystemen mit Vier-Antennen- Diversity können somit Daten, welche für gemäß der "Release 2000" bzw. "Release 5"-UMTS-Spezifikation betriebene Mobilstationen vorgesehen sind, lediglich über die dritte und vierte Antenne übertragen werden. Erst die "Release 2000"- UMTS-Spezifikation sieht Vier-Antennen-Diversity vor. Insgesamt wird der Großteil des Datenverkehrs über die erste und zweite Antenne, welche gemäß der "Release 1999"-UMTS- Spezifikation ausschließlich genutzt werden, erfolgen, was ein Leistungsungleichgewicht zwischen dem Antennenpaar mit der ersten und zweiten Antenne und dem Antennenpaar mit der dritten und vierten Antenne zur Folge hat. Entweder werden die dritte und vierte Antenne untersteuert oder die erste und zweite Antenne übersteuert.
Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems wäre, die dritte und vierte Antenne mit schwächeren und billigeren Sendern auszustatten. Dies hat jedoch wieder zur Folge, dass diese mit fortschreitender Etablierung von "Release 2000"- Mobilstationen überlastet werden.
Es besteht daher das Bedürfnis, ein Mobilfunksystem bzw. eine Basisstation mit Vier-Antennen-Diversity derart zu betreiben, dass ein zufriedenstellender Betrieb sowohl für Zwei- Antennen-Diversity ausgestaltete Mobilstationen als auch mit für Vier-Antennen-Diversity ausgestaltete Mobilstationen möglich ist. Dies betrifft insbesondere auch die Übertragung der zur Kanalschätzung vorgesehenen Pilotsymbole bzw. Pilotbits von der Basisstation an die entsprechenden Mobilstationen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kanalschätzung in einem Funksystem, insbe¬ sondere einem Mobilfunksystem, vorzuschlagen, welches eine zuverlässige Kanalschätzung auch bei Verwendung mit Vier- Antennen-Diversity ermöglicht. Vorzugsweise soll das Verfahren sowohl für Empfänger, welche für Zwei-Antennen-Diversity ausgestaltet sind, als auch für Empfänger, welche für Vier- Antennen-Diversity ausgestaltet sind, anwendbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er- findung wird vorgeschlagen, die von dem Sender über mehrere Antennen zu sendenden Pilotsymbole mit antennenspezifischen Spreizcodes zu spreizen und somit in eine den jeweiligen Spreizcode entsprechende Chipsequenz umzusetzen, wobei die jeweilige Chipsequenz über die entsprechende Antenne an einen Empfänger übertragen wird. Dabei werden für mindestens zwei Antennen Spreizcodes verwendet, welche für ein Pilotsymbol Chipsequenzen mit weniger als 256 aufeinanderfolgenden Chips gleicher Polarität, insbesondere 128 oder zum Teil auch nur 64 aufeinanderfolgende Chips gleicher Polarität erzeugen. Die einzelnen Spreizcodes werden insbesondere derart gewählt, dass sie für ein Pilotsymbol jeweils zueinander orthogonale Chipsequenzen erzeugen. Es werden entsprechende Beispiele für derartige Spreizcodes vorgeschlagen. In dem Empfänger können durch Auswertung der von den einzelnen 7Antennen für zwei auf- einanderfolgende Pilotsymbole gesendeten Chips Schätzwerte für die einzelnen Antennen ermittelt werden. Das zuvor erwähnte Verfahren lässt sich vorzugsweise in Funk¬ systemen bzw. Mobilfunksystemen, beispielsweise UMTS- Mobilfunksystemen, mit Vier-Antennen-Diversity einsetzen. Es kann aber auch für Antennen-Diversity Verfahren mit mehr als vier Antennen eingesetzt werden.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in einem Funksystem - insbesonde- re einem Mobilfunksystem - mit einem mindestens vier Antennen aufweisenden Sender ein erstes Sendesignal, insbesondere ein erstes Pilotsymbolsignal, sowohl über die erste als auch die dritte Antenne zu senden, während ein zweites Sendesignal, insbesondere ein zweites Pilotsymbolsignal, sowohl über die zweite als auch über die vierte Antenne gesendet wird. Bei den beiden Pilotsymbolsignalen kann es sich dabei insbesondere bei Einsatz in einem UMTS-Mobilfunksystem um die Pilotsymbole desjenigen Kanals handeln, welcher gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation vorgesehen ist. Die erste und dritte Antenne sowie die zweite und vierte Antenne können somit jeweils als eine einzige Antenne gemäß der "Release 1999"-UMTS- Spezifikation betrachtet werden, was zur Folge hat, dass bei Übertragung von Daten gemäß der "Release 1999"-UMTS- Spezifikation alle Antennen gleichermaßen belastet werden. Bei Vier-Antennen-Diversity-Übertragung können alle vier Antennen voneinander unabhängig verwendet werden.
Zur Kanalschätzung können weitere Pilotsymbolsignale auf Basis eines dritten CPICH-Kanals übertragen werden. Zu diesem Zweck kann der dritte CPICH-Kanal unverändert über die erste Antenne und mit inverser Polarität über die dritte Antenne übertragen werden. Ebenso kann ein vierter CPICH-Kanal unverändert über die zweite Antenne und mit inverser Polarität ü- ber die dritte Antenne übertragen werden. Der Empfänger kann nunmehr durch Berechnung der Summe bzw. Differenz zwischen den für die beiden CPICH-Kanäle empfangenen Symbole (nach Entspreizung) Kanalschätzwerte für sämtliche Antennen ermit- teln, welche zur Unterstützung von Vier-Antennen-Sender- Diversity verwendet werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vier Antennen derart ausgestaltet bzw. angeordnet werden, dass für das Antennenpaar umfassend die zweite und vierte Antenne eine konstrukti¬ ve Interferenz der jeweiligen Sendesignale in denjenigen Sen¬ derichtungen vorherrscht, wo eine destruktive Interferenz für die Sendesignale des die erste und dritte Antenne umfassenden Antennenpaares gegeben ist, und umgekehrt. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die beiden Antennenpaare um den Betrag einer halben Wellenlänge der Sendefre¬ quenz in dieselbe Richtung beabstandet angeordnet werden und die Sendesignale der zweiten und vierten Antenne zueinander mit einem relativen Phasenversatz von 180° gesendet werden. Zusätzlich kann die Phasendifferenz zwischen den Sendesignalen der beiden Antennenpaare verändert werden, um die Richtung der destruktiven bzw. konstruktiven Interferenz abhängig von dem jeweils vorgegebenen Szenario bestmöglich einzustel- len. Für den Fall, dass das zuvor erwähnte Interferenz- Verfahren lediglich optional angewendet werden soll, kann vorgesehen sein, dass von dem Sender, d.h. in Mobilfunksystemen von der Basisstation, eine entsprechende Mitteilung an den Empfänger, d.h. im Mobilfunksystemen an die Mobilstation, übertragen wird, welche den Empfänger darüber informiert, ob das zuvor erwähnte Interferenz-Verfahren angewendet wird oder nicht. Diese Information kann beispielsweise in UMTS- Mobilfunksystemen über den BCCH-Kanal ("Broadcast Control Channel") gesendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele erläutert.
Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild zur Erläuterung von Vier-Antennen-Diversity in einer Basisstation gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Figur 2A-2C zeigen verschiedene erfindungsgemäße Spreizstrukturen, welche bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbei- spiel zur Anwendung kommen können,
Figur 3A zeigt eine Spreizstruktur für eine Basisstation mit Zwei-Antennen-Diversity gemäß dem Stand der Technik,
Figur 3B zeigt eine Spreizstruktur für eine Basisstation mit Vier-Antennen-Diversity, und
Figur 4 zeigt eine Darstellung von Vier-Antennen-Diversity in einer Basisstation gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 zeigt eine Spreizstruktur für eine Basisstation mit Sechs-Antennen-Diversity.
Figur 1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Übertra- gung von Pilotbits bzw. Pilotsymbolen bei Anwendung von Vier- Antennen-Sender-Diversity in einem Mobilfunksystem, beispielsweise einem UMTS-Mobilfunksystem.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, sind vier Antennen AI-A4 vorgesehen, welche über entsprechende Leistungsverstärker 3 angesteuert werden. Der in Figur 1 gezeigten Anordnung werden eingangsseitig die dem sogenannten CPICH-Kanal entsprechenden Pilotbits bzw. Pilotsymbole zugeführt, welche für jede Antenne AI-A4 in Multiplizierern 1 mit antennenspezifischen Spreizcodes SC1-SC4 multipliziert werden, wodurch jedes einzelne Pilotsymbol auf eine durch den Spreizfaktor der einzelnen Spreizcodes SC1-SC4 entsprechende Anzahl von Chips abgebildet wird, deren Polarität ebenfalls von dem jeweils gewählten Spreizcode abhängig ist. Die von den Multiplizierern 1 ausgegebenen Chipsequenzen werden anschließend weiteren Modifizierern 2 zugeführt, wo sie mit einem komplexen Faktor A = 1+j multipliziert werden können und auf die Trägerfre¬
quenz e^ωot aufmoduliert werden. Die auf diese Weise modu¬ lierten bzw. codierten Pilotsymbole werden schließlich den Leistungsverstärkern 3 zugeführt, ehe sie über die entspre- chende Antenne AI-A4 an die in der entsprechenden Zelle des Mobilfunksystems befindlichen Mobilstationen übertragen werden.
Ausgehend von dem in Figur 3A gezeigten Stand der Technik kann man zu den in Figur 3B gezeigten Spreizcodes SC1-SC4 gelangen, wobei wiederum ein "+"-Zeichen 64 aufeinanderfolgende Chips der entsprechenden Spreizsequenz mit positiver Polarität und ein "-"-Zeichen 64 aufeinanderfolgende Chips mit negativer Polarität bezeichnet.
Dieses Prinzip der in Figur 3B gezeigten orthogonalen Modulation der einzelnen Pilotsymbole kann jedoch auch auf Chipsequenzen bzw. Chipblöcke angewendet werden, welche weniger als 256 Chips, insbesondere 128 Chips, umfassen. Ein entsprechen- des Spreizschema ist in Figur 2A dargestellt.
Wie aus Figur 2A ersichtlich ist, wird ein Spreizschema verwendet, welches im wesentlichen dem in Figur 3B gezeigten Spreizschema entspricht, wobei jedoch ein niedrigerer Spreiz- faktor sowie Permutation verwendet wird.
Für die Antenne A3 wird gemäß Figur 2A ein Spreizcode SC3 verwendet, welcher die Chipsequenz "++—" zur Folge hat. Gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation wird dieser Spreiz- code bereits jedoch für den BCCH-Kanal verwendet, so dass für den Einsatz in den UMTS-Mobilfunksystemen mit Vier-Antennen- Diversity ein anderes Spreizschema verwendet werden muss.
Als weitere Variante wird daher das in Figur 2B gezeigte Spreizschema vorgeschlagen, wobei die Spreizcodes SCI und SC2 nach wie vor identisch zu den gemäß der "Release 1999"-UMTS- Spezifikation vorgeschlagenen Spreizcodes (vgl. Figur 3A) sind. Dieses Spreizschema kann in einem sogenannten Rake- Empfänger mit einem Rake-Finger mit einem Spreizfaktor von SF = 64 sowie einigen nachfolgenden Additionen implementiert werden. Dies ist deutlich günstiger als die Verwendung von zwei unabhängigen Rake-Fingern. Des weiteren kann durch Auswertung des Ausgangssignals dieses Rake-Fingers auch der BCCH-Kanal bestimmt werden, der ohnehin regelmäßig decodiert werden muss.
Das in Figur 2B gezeigte Spreizschema kann besonders effizient implementiert werden, wenn der Rake-Empfänger mit einem sogenannten "Shadow"-Register betrieben wird. Der in dem Empfänger verwendete Entspreizer weist einen Akkumulator auf, dessen Inhalt in dem "Shadow"-Register zwischengespeichert wird. Insbesondere wird nach den ersten 64 Chips der Inhalt des Akkumulators in das "Shadow"-Register geladen. Anschließend wird der Akkumulator zurückgesetzt, um die nächsten 128 Chips zu akkumulieren. Anschließend kann das Ergebnis an den Ausgang des Rake-Fingers weitergegeben und der Akkumulator mit dem Speicherinhalt des "Shadow"-Registers geladen werden, um mit den nächsten 64 Chips fortzufahren. Das daraus resultierende Ergebnis wird schließlich wieder an den Ausgang des Rake-Fingers weitergegeben. Auf diese Weise kann der "++++"- und der "+—+"-Code jeweils aus den beiden von den Entsprei- zern ausgegebenen Werten mit Hilfe einer Addier- und Subtrahierschaltung berechnet werden.
Das in Figur 5 gezeigte Spreizschema für Sechs-Antennen- Diversity verwendet für die Spreizcodes 1-4 die Spreizcodes
SC1-4 wie in Figur 2B und für Spreizcodes 5 und 6 die Spreizcodes SC3 und SC4 wie in Figur 2C.
Bei allen zuvor beschriebenen und in Figur 2A-2C und 5 ge- zeigten Beispielen von für Vier-bzw. Sechs-Antennen-Diversity geeignete Spreizstrukturen kann der Empfänger jeweils durch Auswertung der für zwei aufeinanderfolgende Symbole empfange- nen Chips die Kanalschätzwerte für alle vier Antennen ermit¬ teln.
In Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für Vier- Antennen-Diversity gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die nachfolgend anhand von Pilotbits bzw. Pi¬ lotsymbolen erläuterte Signalübertragung über vier Antennen AI-A4 auch allgemein für jede Art von Sendesignalen anwendbar ist. Dies ist sinnvoll, um allgemein bei jeder Signalübertra- gung eine möglichst ausgewogene Sendeleistung der einzelnen Antennen zu erzielen. Zudem müsste dann der Empfänger sein E pfangsverfahren nicht abhängig von der Art der gesendeten Signale anpassen oder verändern.
In Figur 4 sind wieder vier Antennen AI-A4 mit jeweils vorgeschalteten Leistungsverstärkern 3 dargestellt. Des weiteren sind Addier- oder Summierschaltungen 4 gezeigt, welche entsprechende Eingangssignale addieren und das daraus resultierende Ausgangssignal den entsprechenden Leistungsverstärkern 3 zuführen.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass der in Figur 4 gezeigte Sender mit Vier-Antennen-Diversity in einem UMTS- Mobilfunksystem angewendet werden soll, welches für den Be- trieb von Mobilstationen sowohl gemäß der "Release 1999"- UMTS-Spezifikation als auch gemäß der "Release 2000"-UMTS- Spezifikation geeignet ist.
Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgese- hen, diejenigen Signale, welche gemäß der "Release 1999"-
Spezifikation über die Antenne AI zu übertragen sind, identisch sowohl über die Antenne AI als auch über die Antenne A3 zu übertragen. Diese Signale sind in Figur 4 mit R99-1 bezeichnet und umfassen auch das dem üblichen CPICH-Kanal ent- sprechende Pilotsignal, welches gemäß der "Release 1999"-
UMTS-Spezifikation über die Antenne AI in gespreizter Form zu übertragen ist. Ebenso werden diejenigen Signale, welche ge- maß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation über die Antenne A2 übertragen werden sollen, identisch sowohl über die Antenne A2 als auch über die Antenne A4 übertragen, wobei diese Sig¬ nale in Figur 4 mit R99-2 bezeichnet sind und auch das dem üblichen CPICH-Kanal entsprechende Pilotsignal umfassen, welches gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation in gespreizter Form über die Antenne A2 zu übertragen ist. Auf diese Weise werden jeweils zwei Antennen für die Übertragung ein und desselben Signals benutzt, so dass diese beiden Antennen AI und A3 bzw. A2 und A4 jeweils als eine gemeinsame Antenne betrachtet werden können.
Für die allgemeine Vier-Antennen-Diversity-Übertragung werden alle vier Antennen AI-A4 voneinander unabhängig betrieben. Die den einzelnen Antennen AI-A4 zugeführten Datenkanäle gemäß der "Release 2000"-UMTS-Spezifikation sind in Figur 4 mit R2000-1 bis R2000-4 bezeichnet.
Mit Hilfe des in Form der Signale R99/R00-1 und R99/R00-2 ü- bertragenen CPICH-Kanals kann der Empfänger bzw. die Mobilstation die Summe der Kanalschätzwerte für die Antennen AI + A3 bzw. A2 + A4 bestimmen.
Um auch die Bestimmung der Differenz der Kanalschätzwerte AI - A3 bzw. A2 - A4 zu ermöglichen, wird neben dem zuvor erwähnten primären CPICH-Kanal, welcher in den Signalen R99/R00-1 und R99/R00-2 enthalten ist, ein sekundärer CPICH- Kanal übertragen, welcher mit Hilfe entsprechender Spreizcodes auf die Signale R00-3 bzw. R00-4 abgebildet wird. Das Signal R00-3 wird dabei wie in Figur 4 gezeigt über die Antenne AI und durch eine 180°-Phasenverschiebung mittels eines Phasenverschiebers 5 in invertierter Form über die Antenne A3 übertragen. Das Signal R00-4 wird auf ähnliche Art und Weise unverändert über die Antenne A2 und mittels eines Phasenver- Schiebers 6 invertiert über die Antenne A4 übertragen. Der Empfänger bzw. die Mobilstation ist somit in der Lage, nach dem Entspreizen die Summe und die Differenz der empfan¬ genen Symbole für den primären und sekundären CPICH-Kanal zu berechnen und somit einen Kanalschätzwert für alle Antennen AI-A4 zu bestimmen.
Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel kann mit einem ähnlichen Ergebnis derart abgewandelt werden, dass keine spezielle Verarbeitung der empfangenen Symbole in der Mobilsta- tion erforderlich ist. Die Mobilstation geht davon aus, dass das Empfangssignal von vier physikalischen Antennen AI-A4 kommt, welche nachfolgend auch als Nominalantennen bezeichnet werden. Tatsächlich resultiert dieses Empfangssignal jedoch aus vier Linearkombinationen der vier echten Antennen, welche nachfolgend auch als virtuelle Antennen bezeichnet werden. Das Signal der virtuellen Antennen kann beispielsweise folgendermaßen erzeugt werden. Dasjenige Signal, von dem angenommen wird, dass es von der ersten Antenne stammt, wird von der ersten und dritten physikalischen Antenne gesendet. Das- jenige Signal, von dem angenommen wird, dass es von der dritten Antenne stammt, wird ebenfalls von der ersten und dritten physikalischen Antenne gesendet, wobei jedoch das Signal der dritten Antenne mit einer 180°-Phasenverschiebung, d.h. mit inverser Polarität, gegenüber dem Signal von der ersten An- tenne übertragen wird. Die Signale für die Antennen A2 und A4 werden auf ähnliche Art und Weise behandelt.
Da bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel von zwei Antennen identische Signale übertragen werden, können Sende- bereiche oder Senderichtungen vorhanden sein, bei denen sich diejenigen Signale der beiden Antennen, welche für gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation betriebene Mobilstationen vorgesehen sind, störend überlagern, d.h. eine destruktive Interferenz auftritt. Handelt es sich bei der fraglichen Zel- le, für welche die jeweilige Basisstation zuständig ist, um eine sektorisierte Zelle, bei der die Abstrahlrichtung lediglich einen bestimmten Abstrahlwinkelbereich umfasst, können die Bereiche destruktiver Interferenz einfach außerhalb die¬ ses Abstrahlwinkelbereichs gelegt werden. Handelt es sich hingegen um omnidirektionale Antennen, ist dies nicht mög¬ lich.
Um in diesem Fall Abstrahlrichtungen mit destruktiver Interferenz zu vermeiden, kann der relative Phasenversatz zwischen den Antennen A2 und A4 für die Übertragung desjenigen Signals, welches gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation der Antenne A2 entspricht, derart ausgestaltet werden, dass für das Antennenpaar A2, A4 in denjenigen Abstrahlrichtungen, in denen für das Antennenpaar AI, A3 eine destruktive Interferenz auftritt, eine konstruktive Interferenz vorhanden ist, und umgekehrt.
Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die beiden Antennenpaare in dieselbe Richtung, beispielsweise in Ost-West-Richtung, um den Betrag einer der Sendefrequenz entsprechenden halben Wellenlänge beabstandet angeordnet werden. Den Antennen AI und A3 werden identische Signale zugeführt, welche in Ost- und West-Abstrahlrichtung destruktive Interferenzen zur Folge haben, während in Nord- und Südabstrahlrichtung konstruktive Interferenzen auftreten. Den Antennen A2 und A4 wird hingegen ein Sendesignal mit einem relativen Pha- senversatz von 180° zugeführt, was bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen dem Leistungsverstärker 3 der Antenne A4 vorgeschalteten Phasenverschieber 7 realisiert wird. Auf diese Weise tritt für die Sendesignale der Antennen A2 und A4 konstruktive Interferenz in Ost- und West- Abstrahlrichtung auf, während in Nord- und Südabstrahlrichtung destruktive Interferenzen vorhanden sind. Es ist ersichtlich, dass somit keine Abstrahlrichtung vorhanden ist, in der für beide Antennenpaare AI, A3 und A2, A4, d.h. für beide für gemäß der "Release 1999"-UMTS-Spezifikation betrie- bene Mobilstationen vorgesehene Signale, destruktive Interferenzen auftreten. Die beiden Antennenpaare AI, A3 und A2, A4 müssen nicht unbe¬ dingt mit dem Betrag einer halben Wellenlänge beabstandet sein, sondern es können auch andere Abstände gewählt werden, welche entsprechend unterschiedliche Abstrahlrichtungen mit konstruktiver bzw. destruktiver Interferenz zur Folge haben.
Durch Veränderung der Phasendifferenz zwischen den beiden Antennenpaaren können die Abstrahlrichtungen, in denen destruktive bzw. konstruktive Interferenzen auftreten, optimal auf das jeweils gegebene Szenarium eingestellt werden. Auf diese Weise kann der Empfang beispielsweise in den Bereichen mit höchstem Datenaufkommen optimiert werden. Zur Einstellung der Phasendifferenz zwischen den beiden Antennenpaaren sind bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einstellbare Phasenverschieber 8 im Signalzweig der Antennen A3 und A4 vorgesehen.
Sollte das zuvor erwähnte Interferenz-Verfahren für bestimmte Szenarien Probleme bereiten, kann es vorteilhaft sein, dieses Interferenz-Verfahren lediglich optional anzuwenden. Zu diesem Zweck wird von der Basisstation eine entsprechende Mitteilung an die Mobilstation übertragen, welche die Mobilstation darüber unterrichtet, ob das Interferenz-Verfahren angewendet worden ist oder nicht. Hierzu bietet sich beispiels- weise der BCCH-Kanal an, welcher gemäß der "Release 1999"- UMTS-Spezifikation immer übertragen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kanalschätzung in einem Funksystem, wobei von einem Sender mit mehreren Antennen (AI-A4) bestimm- te Pilotsymbole (CPICH) mit antennenspezifischen Spreizcodes (SC1-SC4) gespreizt und somit in eine dem jeweiligen Spreizcode entsprechende Chipsequenz umgesetzt und über die Anten¬ nen an einen Empfänger übertragen werden, und wobei von dem Empfänger durch Entspreizung und Auswertung der von den einzelnen Antennen des Senders empfangenen Chipsequenzen Schätzwerte für das Übertragungsverhalten der den einzelnen Antennen entsprechenden Übertragungskanäle ermittelt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass für mindestens zwei Antennen (A3, A4) Spreizcodes (SC3, SC4) verwendet werden, welche für ein Pilotsymbol Chipsequenzen mit weniger als 256 aufeinanderfolgenden Chips gleicher Polarität erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass für mindestens zwei Antennen (A3, A4), Spreizcodes (SC3, SC4) verwendet werden, welche für ein Pilotsymbol Chipsequenzen mit lediglich 64 oder 128 aufeinanderfolgenden Chips gleicher Polarität erzeugen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass für die einzelnen Antennen (A1-A4) Spreizcodes (SC1-SC4) verwendet werden, welche für ein Pilotsymbol jeweils zueinander orthogonale Chipsequenzen erzeugen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pilotsymbole (CPICH) von dem Sender über eine erste Antenne (AI), eine zweite Antenne (A2), eine dritte Antenne (A3) und eine vierte Antenne (A4) nach Spreizung mit einem entsprechenden antennenspezifischen Spreizcode an den Empfän¬ ger übertragen werden, und dass die den einzelnen Antennen (AI-A4) zugeordneten Spreiz¬ codes derart gewählt werden, dass bei Spreizung eines be¬ stimmten Pilotsymbols folgende Chipsequenz erhalten wird.
SCI ++++ ++++ ++++ ++++ SC2 ++++ ++++ SC3 ++— ++— ++— ++— SC4 ++-- —++ —++ ++—
wobei SC1-SC4 den der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Antenne zugeordneten Spreizcode bezeichnet, und wobei "+" 64 aufeinanderfolgende Chips einer ersten Polarität und "-" 64 aufeinanderfolgende Chips einer zweiten Polarität bezeichnet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pilotsymbole (CPICH) von dem Sender über eine erste Antenne (AI), eine zweite Antenne (A2 ) , eine dritte Antenne (A3) und eine vierte Antenne (A4) nach Spreizung mit einem entsprechenden antennenspezifischen Spreizcode an den Empfänger übertragen werden, und dass die den einzelnen Antennen (AI-A4) zugeordneten Spreiz- codes derart gewählt werden, dass bei Spreizung eines bestimmten Pilotsymbols folgende Chipsequenz erhalten wird.
SCI: ++++ ++++ ++++ ++++ SC2 : ++++ ++++
SC3 : + — + + — + + — + + — + SC4 : + — + -++- -++- + — +
wobei SC1-SC4 den der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Antenne zugeordneten Spreizcode bezeichnet, und wobei "+" 64 aufeinanderfolgende Chips einer ersten Polarität und "-" 64 aufeinanderfolgende Chips einer zweiten Polarität bezeichnet .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pilotsymbole (CPICH) von dem Sender über eine erste Antenne (AI), eine zweite Antenne (A2), eine dritte Antenne (A3) und eine vierte Antenne (A4) nach Spreizung mit einem entsprechenden antennenspezifischen Spreizcode an den Empfänger übertragen werden, und dass die den einzelnen Antennen (AI-A4) zugeordneten Spreizcodes derart gewählt werden, dass bei Spreizung eines be- stimmten Pilotsymbols folgende Chipsequenz erhalten wird.
SCI: ++++ ++++ ++++ ++++
SC2: ++++ ++++
SC3: +-+- +—i— +-+- +-+- SC : +-+- -+-+ -+-+ +-+-
wobei SC1-SC4 den der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Antenne zugeordneten Spreizcode bezeichnet, und wobei "+" 64 aufeinanderfolgende Chips einer ersten Polarität und "-" 64 aufeinanderfolgende Chips einer zweiten Polarität bezeichnet .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die den Pilotsymbolen entsprechenden Pilotsignale der einzelnen Antennen (AI-A4) vor der Übertragung mit einem kom¬ plexen Faktor 1+j multipliziert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass von dem Empfänger die Schätzwerte für die den einzelnen Antennen (AI-A4) entsprechenden Übertragungskanäle durch Aus- wertung der von den einzelnen Antennen (AI-A4) des Senders für zwei aufeinanderfolgende Pilotsymbole gesendeten Chips ermittelt werden.
9. Verfahren zur Kanalschätzung in einem Funksystem, wobei von einem Sender mit mindestens einer ersten, zweiten, dritten und vierten Antenne (AI-A4) bestimmte Pilotsymbolsignale an einen Empfänger übertragen werden, und wobei von dem Empfänger durch Auswertung der von den einzelnen Antennen (AI-A4) des Senders gesendeten Pilotsymbolsigna- le Schätzwerte für das Übertragungsverhalten der den einzelnen Antennen (AI-A4) entsprechenden Übertragungskanälen ermittelt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein erstes Pilotsymbolsignal (R99/R00-1) sowohl über die erste Antenne (AI) als auch über die dritte Antenne (A3) an den Empfänger gesendet wird, und dass ein zweites Pilotsymbolsignal (R99/R00-2) sowohl über die zweite Antenne (A2) als auch über die vierte Antenne (A4) an den Empfänger gesendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Empfänger anhand des empfangenen ersten und zweiten Pilotsymbolsignals die Summe der Schätzwerte für die erste und dritte Antenne (AI, A3) bzw. zweite und vierte Antenne (A2, A4) ermittelt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein drittes Pilotsymbolsignal (R00-3) sowohl über die erste Antenne (AI) als auch invertiert über die dritte Anten- ne (A3) gesendet wird, und dass ein viertes Pilotsymbolsignal (R00-4) sowohl über die zweite Antenne (A2) als auch invertiert über die vierte Antenne (A4) gesendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Empfänger anhand des empfangenen dritten und vierten Pilotsymbolsignals die Differenz der Schätzwerte für die erste und dritte Antenne (AI, A3) bzw. für die zweite und vierte Antenne (A2, A4) ermittelt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste und zweite Pilotsymbolsignal (R99/R00-1, R99/R00-2) auf Grundlage eines ersten Pilotkanals erzeugt wird, und dass das dritte und vierte Pilotsymbolsignal (R00-3, R00-4) auf Grundlage eines zweiten Pilotkanals erzeugt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Signalübertragung über die erste bis vierte Antenne (AI-A4) derart erfolgt, dass eine konstruktive Interferenz zwischen den von der zweiten und vierten Antenne (A2, A4) ge¬ sendeten Signalen in denjenigen Senderichtungen vorliegt, in denen eine destruktiver Interferenz zwischen den von der ers¬ ten und dritten Antenne (AI, A3) gesendeten Signalen vorhan- den ist, und umgekehrt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das die erste und dritte Antenne (AI, A3) umfassende An- tennenpaar in eine bestimmte Richtung, insbesondere um den
Betrag einer halben Sendewellenlänge, von dem die zweite und vierte Antenne (A2, A4) umfassenden Antennenpaar versetzt angeordnet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das über die vierte Antenne (A4) zu sendende Signal vor dem Senden gegenüber dem über die zweite Antenne (A2) zu sendenden Signal um 180° phasenverschoben wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Phasendifferenz zwischen den über die erste und dritte Antenne (AI, A3) zu sendenden Signalen und den über die zweite und vierte Antenne (A2, A4) zu sendenden Signalen eingestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein erstes Datensignal (R99/R00-1) sowohl über die erste Antenne (AI) als auch über die dritte Antenne (A3) an den Empfänger gesendet wird, und dass ein zweites Datensignal (R99/R00-2) sowohl über die zweite Antenne (A2) als auch über die vierte Antenne (A4) an den Empfänger gesendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ein drittes Datensignal (R00-3) sowohl über die erste Antenne (AI) als auch invertiert über die dritte Antenne (A3) gesendet wird, und dass ein viertes Datensignal (R00-4) sowohl über die zweite Antenne (A2 ) als auch invertiert über die vierte Antenne (A4) gesendet wird.
20. Funksystem, mit einem Sender und mindestens einem Empfänger, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sender und/oder der Empfänger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
21. Funksystem nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Funksystem ein Mobilfunksystem, insbesondere ein
UMTS-Mobilfunksystem ist.
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