DE10394345T5

DE10394345T5 - Repeated paging from a wireless data base station with a smart antenna system

Info

Publication number: DE10394345T5
Application number: DE10394345T
Authority: DE
Inventors: Mitchell D. Mountain View Trott
Original assignee: Arraycomm LLC
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2006-11-16
Also published as: KR101009329B1; AU2003304639A1; KR20060126711A; WO2005062487A1; GB2426158A; GB0613881D0; JP2007525036A; GB2426158B

Abstract

Ein Verfahren zum Senden eines Downlink-Signals auf eine im wesentlichen nicht-gerichtete Weise aus einer Kommunikationsstation an eine erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem Downlink-Kanal, wobei die Kommunikationsstation ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen enthält, wobei das Verfahren umfaßt:
Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden auf eine erste nicht-gerichtete Weise;
Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie; und
Wiederholen des Sendens der ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete weise,
wobei das wiederholte Senden keine identische Wiederholung ist, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweichend ist.A method for transmitting a downlink signal in a substantially non-directional manner from a communication station to a first remote communication device on a downlink channel, the communication station including an intelligent antenna system having an array of antenna elements, the method comprising:
Determining a first downlink smart antenna processing strategy for transmission in a first non-directional manner;
Sending a first downlink message from the communication station in the first non-directional manner using the first downlink smart antenna processing strategy; and
Repeating transmission of the first downlink message from the communication station in a second non-directional manner,
wherein the repeated transmission is not an identical repetition to allow the disturbance environment to be different in repetition.

Description

VERWANDTE PATENTANMELDUNGENRELATED PATENT APPLICATIONS

Diese Erfindung steht in Beziehung zu den folgenden drei gleichzeitig eingereichten anhängigen US-Patenanmeldungen, die jeweils auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen worden sind und die jeweils hier durch Bezugnahme aufgenommen werden:

(1) Docket/Referenznummer 015685.P031 mit dem Titel "DOWN-LINK TRANSMISSION IN A WIRELESS DATA COMMUNICATION SYSTEM HAVING A BASE STATION WITH A SMART ANTENNA" von Youssef mir et al.
(2) Docket/Referenznummer 015685.P034 mit dem Titel "COOPERATIVE POLLING IN A WIRELESS DATA COMMUNICATION SYSTEM HAVING SMART ANTENNA PROCESSING" der Erfinder Trott et al.
(3) Docket/Referenznummer 015685.P026 mit dem Titel "NONDIRECTIONAL TRANSMITTING FROM A WIRELESS DATA BASE STATION HAVING A SMART ANTENNA SYSTEM" der Erfinder Barratt et al.

This invention is related to the following three co-pending pending US patent applications, each assigned to the assignee of the present invention, each of which is incorporated herein by reference:

(1) Docket / Reference Number 015685.P031 entitled "DOWN-LINK TRANSMISSION IN A WIRELESS DATA COMMUNICATION SYSTEM HAVING A BASE STATION WITH A SMART ANTENNA" by Youssef me et al.
(2) Docket / Reference Number 015685.P034 entitled "COOPERATIVE POLLING IN A WIRELESS DATA COMMUNICATION SYSTEM HAVING SMART ANTENNA PROCESSING" by inventors Trott et al.
(3) Docket / Reference Number 015685.P026 entitled "NONDIRECTIONAL TRANSMITTING FROM A WIRELESS DATA BASE STATION HAVING A SMART ANTENNA SYSTEM" invented by Barratt et al.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Funkkommunikation und insbesondere auf Funkkommunikationsverfahren in einem zellularen oder einem ähnlichen drahtlosen Kommunikationssystem zwischen einem Basisstation-Sender/Empfänger (Transceiver) und einer Mehrzahl von fernen Benutzerterminals (remote user terminals), insbesondere für eine Funkkommunikation in einer sich ändernden Umgebung.The The present invention relates to radio communication and in particular to radio communication methods in a cellular or a similar one wireless communication system between a base station transmitter / receiver (transceiver) and a plurality of remote user terminals, especially for a radio communication in a changing environment.

Bei derartigen Kommunikationssystemen ist es wünschenswert, Richtantennensysteme, wie beispielsweise intelligente Antennensysteme, zu verwenden, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Kommunikationsverbindung zu erhöhen und die gegenseitigen Störungen zu verringern. Die Verwendung von intelligenten Antennensystemen oder Smart-Antennensystemen kann darüber hinaus eine Resistenz gegenüber Mehrweg-Effekten und Fading zur Verfügung stellen.at In such communication systems, it is desirable to use directional antenna systems, such as intelligent antenna systems, to use the signal-to-noise ratio of Increase communication link and the mutual interference to reduce. The use of intelligent antenna systems or smart antenna systems may also have resistance to reusable effects and fading available put.

Ein Smart-Antennensystem umfaßt ein Array von Antennenelementen und einen Mechanismus zum Bestimmen der Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen und/oder die gegenseitigen Störungen (interference) zu verringern. Ein Smart-Antennensystem kann ein "switched beam"-System sein, welches einen Strahlformer (beam former) zum Ausbilden verschiedener fester Strahlungsbündel und einen Mechanismus zum Kombinieren eines oder mehrerer der Strahlungsbündel enthält. Ein intelligentes Antennensystem kann alternativ ein adaptives Antennen-Array-System sein, das einen eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie bestimmenden Mechanismus enthält, der ein unendlich variables Antennenabstrahlmuster erreicht, das gemäß der Verarbeitungsstrategie an die jeweilige Empfangs- oder Sendesituation angepaßt werden kann.One Smart antenna system includes an array of antenna elements and a mechanism for determining the smart antenna processing strategy, around the signal-to-noise ratio to increase and / or mutual interference to reduce (interference). A smart antenna system may be a switched beam system that includes a beamformer (beam former) for forming various fixed radiation beams and includes a mechanism for combining one or more of the radiation beams. One intelligent antenna system may alternatively be an adaptive antenna array system be one that determines a smart antenna processing strategy Contains mechanism which achieves an infinitely variable antenna radiation pattern, the according to the processing strategy be adapted to the respective reception or transmission situation can.

Smart-Antennensysteme können zur Kommunikation auf der Uplink (aus einem Benutzerterminal an eine Basisstation) oder auf der Downlink (von einer Basisstation zu einem Benutzerterminal) oder in beiden Phasen der Kommunikation verwendet werden.Smart antenna systems can for communication on the uplink (from a user terminal on a base station) or on the downlink (from a base station to a user terminal) or in both phases of the communication be used.

Smart-Antennensysteme können darüber hinaus ein Raummultiplexverfahren ("SDMA"-Spatial Divison Multiple Access) ermöglichen. Mit SDMA können mehr als ein Benutzerterminal einer Basisstation mit der Basisstation auf demselben "herkömmlichen" Kanal kommunizieren, das heißt demselben Frequenz- und Zeitkanal (für ein FDMA- und TDMA-System) oder Codekanal (für ein CDMA-System), solange die Benutzerterminals auf demselben Kanal räumlich getrennt sind. In einem solchen Fall sorgt das Smart-Antennensystem für mehr als einen "räumlichen Kanal" innerhalb desselben herkömmlichen Kanals.Smart antenna systems can about that In addition, a space division multiplex method ("SDMA" -Spatial Division Multiple access). With SDMA can more than one user terminal of a base station with the base station communicate on the same "conventional" channel, this means the same frequency and time channel (for an FDMA and TDMA system) or code channel (for a CDMA system) as long as the user terminals are on the same channel spatial are separated. In such a case, the smart antenna system provides for more as a "spatial Channel "within same conventional Channel.

Das Sende-HF- und Störungsumfeld kann sich bei einem zellularen System relativ schnell ändern. Bei einem Paketsystem können sich diese Umgebungsbedingungen zwischen sequentiellen Paketübertragungen signifikant ändern. Man betrachte beispielsweise ein zellulares System, das eine Basisstation mit einem intelligenten Antennensystem und ein oder mehrere ferne Benutzerterminals enthält. Bei einer sich schnell ändernden Umgebung muß die Bestimmung der geeigneten Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie an ein Uplink-Signal, das von dem mobilen Benutzer während eines Zeitintervalls empfangen wird, das näherungsweise der Sendeperiode entspricht, angepaßt werden können. Eine derartige Anpassung verwendet üblicherweise ein Funksignal aus dem Benutzerterminal an die Basisstation, wobei die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie unter Verwendung eines solches empfangenen Signals bestimmt wird.The Transmit RF and interference environment can change relatively quickly in a cellular system. at a package system These environmental conditions between sequential packet transmissions change significantly. For example, consider a cellular system that is a base station with a smart antenna system and one or more remotely Contains user terminals. In a rapidly changing Environment must the Determining the appropriate smart antenna processing strategy to an uplink signal sent by the mobile user during a Time interval is received, which corresponds approximately to the transmission period, customized can be. Such an adaptation usually uses a radio signal the user terminal to the base station, wherein the smart antenna processing strategy is determined using such a received signal.

Es gibt im Stand der Technik einen Bedarf für eine Anpassung an eine sich schnell ändernde HF- und Stör-Umgebung.It There is a need in the art for customization fast changing RF and interference environment.

Abfragen (Polling)Polling

Betrachtet sei ein zellulares System, das verschiedene Basisstationen enthält, die jeweils eine Menge, einen Satz von einem oder mehreren Benutzerterminals aufweisen. Es ist im Stand der Technik bekannt, wie die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für ein intelligentes Antennensystem einer bestimmten Basisstation bestimmt wird, um eine Minderung der Störungen aus auf dem gleichen Kanal befindlichen Benutzerterminals, die Signale auf demselben Kanal, aber an andere Basisstationen senden können, zu erreichen. Eine solche Störungsminderung kann erreicht werden, indem Funksignale an der jeweiligen Basisstation aus den störenden Benutzerterminals des gleichen Kanals empfangen und das gewünschte Signal von den störenden Signalen unterschieden wird.Consider a cellular system containing several base stations, each containing a set, a set of one or more users have certified terminals. It is known in the art how to determine the smart antenna processing strategy for a particular base station's intelligent antenna system to mitigate interference from in-channel user terminals that can transmit signals on the same channel but to other base stations , to reach. Such interference mitigation can be achieved by receiving radio signals at the respective base station from the interfering user terminals of the same channel and distinguishing the desired signal from the interfering signals.

Es kann sein, daß die bestimmte Basisstation nicht in der Lage ist, eine Störung aus Benutzerterminals anderer Basisstationen auf der Uplink oder eine Störung von Benutzerterminals anderer Basisstationen auf der Downlink zu mildern. Es kann sein, daß die jeweilige Basisstation keine ausreichende Hochfrequenzverbindung zu den anderen Benutzerterminals hat oder keine Informationen darüber besitzt, wie die Benutzerterminals der anderen Basisstationen abzufragen sind.It may be that the Certain base station is unable to make a fault User terminals of other base stations on the uplink or one disorder from user terminals of other base stations on the downlink too mitigate. It may be that the respective base station does not have sufficient high-frequency connection to the other user terminals or has no information about it, how to query the user terminals of the other base stations are.

Initiieren einer KommunikationInitiate a communication

Wenn eine Kommunikation mit einem fernen Benutzerterminal initiiert wird, kann das ferne Benutzerterminal vom System abgemeldet (logged off) sein oder sich in einem "untätigen" Zustand befinden, in welchem keine Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Benutzerterminal stattfindet oder jüngst stattgefunden hat oder in welchem eine Kommunikation bei einer relativ geringen Rate mit wesentlichen Schweigeperioden stattfindet.If a communication with a remote user terminal is initiated, can the remote user terminal be logged off the system (logged off) be or be in a "dormant" state in which no communication between the base station and the User terminal takes place or has recently occurred or in which a communication at a relatively low rate with significant periods of silence.

Das Initiieren einer Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Benutzerterminal, das sich in einem Untätig-Zustand befindet, kann relativ schwierig sein. Der Ort eines Benutzerterminals kann unbekannt sein, beispielsweise deshalb, weil es mobil ist. Darüber hinaus können sich Störungsmuster schnell ändern, so daß selbst dann, wenn der Ort bekannt ist, eine beträchtliche Störung vorhanden sein kann, die die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Aufnahme der initiierenden Nachricht (zum Beispiel einer Paging-Nachricht) durch die Basisstation reduzieren kann. Darüber hinaus kann es sein, daß der Kanal für das Paging stark von Benutzerterminals anderer Basisstationen beansprucht wird. In solchen Fällen kann die Störung des gewünschten/vorgesehenen Benutzerterminals beträchtlich sein.The Initiate a communication between a base station and a User terminal that is in an idle state can be relatively difficult be. The location of a user terminal may be unknown, for example because it's mobile. About that can out quickly change perturbation patterns, so that yourself then, if the place is known, a considerable disturbance may be present which the probability of a successful reception of the initiating Message (for example a paging message) by the base station can reduce. About that In addition, it may be that the channel for the Paging heavily claimed by user terminals of other base stations becomes. In such cases can the disorder of the desired / intended User terminals considerably be.

Es ist häufig wünschenswert, das Benutzerterminal auf einem herkömmlichen Kanal anzurufen (zu pagen), der auf verschiedenen räumlichen Kanälen von anderen fernen Terminals derselben Basisstation stark verwendet oder beansprucht wird. In einem solchen Fall kann die Störung des Benutzerterminals ebenfalls beträchtlich sein.It is common desirable, to call the user terminal on a conventional channel (to page), on different spatial channels from other remote terminals of the same base station or claimed. In such a case, the disorder of the User terminals also considerable be.

Ein Senden einer Paging-Nachricht, um ein Benutzerterminal anzurufen, wird üblicherweise ideal so ausgeführt, daß die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß ein Benutzerterminal an einem unbekannten und sich möglicherweise ändernden Ort in einer Umgebung mit sich schnell ändernden Störungen (Störungen) erfolgreich solche Paging-Signale (und andere Steuersignale) aus seiner zugehörigen Basisstation empfängt.One Sending a paging message to call a user terminal, becomes common ideally designed that the Probability is increased, the existence User terminal at an unknown and possibly changing Place in an environment with fast-changing disturbances (failures) successfully such Paging signals (and other control signals) from its associated base station receives.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNGSUMMARY PRESENTATION

Offenbart werden hier ein Verfahren, eine Einrichtung und ein maschinen-lesbares Medium zum Senden eines Downlink-Signals auf eine im wesentlichen nicht-gerichtete Weise aus einer Kommunikationsstation an eine erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem Downlink-Kanal. Die Kommunikationsstation enthält ein intelligentes Antennensystem (auch Smart-Antennensystem) mit einem Array von Antennenelementen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren ein Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden auf eine erste nicht-gerichtete Weise, ein Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Donwlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie und eine Wiederholen des Sendens der ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete Weise. Das wiederholte Senden ist eine nicht identische Wiederholung, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweichend ist.Disclosed Here are a method, a device and a machine-readable Medium for transmitting a downlink signal to a substantially non-directional way from a communication station to a first remote communication device on a downlink channel. The communication station contains an intelligent antenna system (also smart antenna system) with an array of Antenna elements. In one embodiment, the method includes determining a first downlink smart antenna processing strategy for sending in a first non-directional manner, sending one first downlink message from the communication station to the first non-directional manner using the first Donwlink smart antenna processing strategy and repeating the transmission of the first downlink message the communication station in a second non-directional manner. Repeated transmission is a non-identical repetition to to enable that the interference environment is different in the repetition.

Eine Ausführungsform umfaßt ein Verfahren des Paging einer ersten ferner Kommunikationseinrichtung auf der Downlink aus einer ersten Kommunikationsstation eines Kommunikationssystems. Das Kommunikationssystem enthält neben der ersten Kommunikationsstation keine oder mehr weitere Kommunikationsstationen, denen jeweils eine oder mehrere ferne Kommunikationseinrichtungen zugeordnet sind. Die erste Kommunikationsstation, der zumindest eine erste ferne Kommunikationseinrichtung zugeordnet ist, enthält ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen. Das Verfahren umfaßt ein Bereitstellen eines ersten Satzes sequentieller Zeitintervalle für die erste Kommunikationsstation zum Kommunizieren mit den ihr zugeordneten fernen Kommunikationseinrichtungen, wobei jedes Zeitintervall des ersten Satzes eine ausgewählte Anzahl von herkömmlichen Downlink-Kanälen enthält. Das Verfahren umfaßt ferner ein Senden eines ersten Paging-Signals aus der ersten Kommunikationsstation an die erste ferne Kommunikations einrichtung während eines ersten herkömmlichen Downlink-Kanals eines ersten Zeitintervalls des ersten Satzes und ein Wiederholen des Sendens zu einem gegenüber dem ersten Zeitintervall späteren Zeitintervall, wobei das wiederholte Senden ein Senden eines zweiten Paging-Signals aus der ersten Kommunikationsstation an die erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen Downlink-Kanal des ersten Satzes ist. Der Schritt des wiederholten Sendens verwendet eine von einer identischen Wiederholung abweichende Strategie, um zu ermöglichen, daß die während des ersten Sendeschritts auf der Downlink auf dem ersten herkömmlichen Downlink-Kanal aktiv empfangende Menge von fernen Kommunikationseinrichtungen sich von der Menge von fernen Kommunikationseinrichtungen unterscheidet, die während des wiederholten Sendeschritts auf dem für das Paging des wiederholten Sendeschritts verwendeten herkömmlichen Downlink-Kanal aktiv empfangen.An embodiment includes a method of paging a first remote communication device on the downlink from a first communication station of a communication system. The communication system contains, in addition to the first communication station, no or more other communication stations to which one or more remote communication devices are respectively assigned. The first communication station associated with at least a first remote communication device includes an intelligent antenna system having an array of antenna elements. The method includes providing a first set of sequential time intervals for the first communication station to communicate with the remote communication devices associated therewith, each time interval of the first set including a selected number of conventional downlink channels. The method further includes transmitting a first paging signal from the first communication station to the first remote communication during a first conventional downlink channel of a first time interval of the first set and repeating the transmission at a later time interval than the first time interval, wherein the repeated transmission comprises transmitting a second paging signal from the first communication station to the first remote communication device a conventional downlink channel of the first set. The retransmission step uses a strategy different from an identical retransmission to allow the amount of remote communication devices actively receiving on the downlink on the first conventional downlink channel during the first transmission step to be different from the set of remote communication devices during the repeated transmission step on the conventional downlink channel used for the paging of the repeated transmission step actively received.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist ein Schema eines Kommunikationssystems, das wenigstens zwei Basisstationen enthält, wobei wenigstens eine Basisstation ein intelligentes Antennensystem aufweist. 1 Figure 12 is a schematic of a communication system including at least two base stations, wherein at least one base station comprises an intelligent antenna system.

2A und 2B veranschaulichen zwei Ausführungsbeispiele einer Basisstation, die ein intelligentes Antennensystem verwendet; 2A zeigt eine Konfiguration, bei welcher das intelligente Antennensystem ein adaptives Antennen-Array-System ist und eine Anpassung im Basisband auftritt. 2B zeigt eine alternative Basisstation mit einem Switched-Beam-Smart-Antennensystem, das ein strahl-formendes (beamforming) Netzwerk enthält. 2A and 2 B illustrate two embodiments of a base station using an intelligent antenna system; 2A Fig. 10 shows a configuration in which the smart antenna system is an adaptive antenna array system and baseband matching occurs. 2 B shows an alternative base station with a switched-beam smart antenna system that includes a beamforming network.

3A, 3B, 3C, 3D und 3E veranschaulichen zeitliche Signalanordnungen in Übereinstimmung mit Halbduplex-Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3A . 3B . 3C . 3D and 3E illustrate timing signal arrangements in accordance with half-duplex embodiments of the present invention.

4A, 4B und 4C veranschaulichen zeitliche Signalanordnungen in Übereinstimmung mit einem Vollduplex-Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4A . 4B and 4C illustrate timing signal arrangements in accordance with a full-duplex embodiment of the present invention.

5A, 5B und 5C veranschaulichen zeitliche Signalanordnungen in Übereinstimmung mit einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5A . 5B and 5C illustrate timing signal arrangements in accordance with an alternative embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Ein zellulares System und seine Smart-Antennen-BasisstationA cellular system and its smart antenna base station

Es wird auf 1 Bezug genommen, in der allgemein ein zellulares drahtloses Kommunikationssystem 100 gezeigt ist, das wenigstens zwei Basisstationen, eine erste Basisstation 102 und zumindest eine zweite Basisstation 111, aufweist, wobei die erste Basisstation 102 ein intelligentes Antennensystem (Smart-Antennensystem) enthält, das ein Array von Antennenelementen 104 aufweist. Das System 100 enthält darüber hinaus eine Mehrzahl von fernen (remote), gegebenenfalls mobilen Benutzerterminals 105, 106, 107 und 108 zum Durchführen einer bidirektionalen Paketkommunikation mit der ersten Basisstation und eine Mehrzahl von fernen, gegebenenfalls mobilen Benutzerterminals 109 und 110 zum Durchführen einer bidirektionalen Paketkommunikation mit den weiteren Basisstationen, wie beispielsweise der zweiten Basisstation 111. Die erste Basisstation 102 wird als den Benutzerterminals 105, 106, 107 und 108 zugeordnet angesehen, während die zweite Basisstation 111 den Benutzerterminals 109 und 110 zugeordnet ist.It will open 1 In general, a cellular wireless communication system 100 is shown, the at least two base stations, a first base station 102 and at least a second base station 111 , wherein the first base station 102 an intelligent antenna system (smart antenna system) that contains an array of antenna elements 104 having. The system 100 also includes a plurality of remote, possibly mobile, user terminals 105 . 106 . 107 and 108 for performing bi-directional packet communication with the first base station and a plurality of remote, possibly mobile user terminals 109 and 110 for performing bidirectional packet communication with the other base stations, such as the second base station 111 , The first base station 102 is considered the user terminals 105 . 106 . 107 and 108 assigned while the second base station 111 the user terminals 109 and 110 assigned.

Die erste Basisstation 102 ist mit einem Netzwerk gekoppelt, wie beispielsweise einem Daten- und/oder Sprachnetzwerk. Die wenigstens eine zweite Basisstation 111 kann ebenfalls mit demselben Netzwerk gekoppelt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die erste Basisstation und die weiteren Basisstationen 111 mit dem Internet gekoppelt.The first base station 102 is coupled to a network, such as a data and / or voice network. The at least one second base station 111 can also be coupled to the same network. In one embodiment, the first base station and the further base stations 111 coupled with the internet.

2A zeigt ein Ausführungsbeispiel der ersten Basisstation 102. Die Basisstation enthält ein intelligentes Antennensystem 203, das ein adaptives Antennen-Array-System ist. Das intelligente Antennensystem 203 weist ein Array von Antennenelementen 104, einen Satz von Sendern und einen Satz von Empfängern, die bei einem Ausführungsbeispiel als ein Satz von Sendern/Empfängern (Sendeempfängern) 206 mit jeweils einem Sender und einem Empfänger für jedes einzelne Antennenelement des Arrays 104 implementiert sind, und einen Raumprozessor 208 zum Durchführen einer Uplink- und Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitung auf. 2A shows an embodiment of the first base station 102 , The base station contains an intelligent antenna system 203 , which is an adaptive antenna array system. The intelligent antenna system 203 has an array of antenna elements 104 , a set of transmitters and a set of receivers, which in one embodiment is a set of transceivers (transceivers) 206 each with a transmitter and a receiver for each individual antenna element of the array 104 are implemented, and a room processor 208 for performing uplink and downlink smart antenna processing.

Die Uplink-Smart-Antennenverarbeitung umfaßt ein Kombinieren der aus den einzelnen Antennenelementen über einen Satz von Sendeempfängern empfangenen Signale, und die Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitung umfaßt ein Erzeugen mehrerer Versionen eines Signals zum Senden aus den einzelnen Antennenelementen über den Satz von Sendeempfängern. Ein Steuercomputer 210 steuert die Smart-Antennen-Verarbeitung. Der Raumprozessor 208 und der Steuercomputer 210 umfassen ein oder mehrere digitale Signalverarbeitungseinrichtungen (DSPs); es können auch irgendwelche anderen Mechanismen zum Erreichen einer Uplink- und Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitung und -Steuerung verwendet werden.The uplink smart antenna processing includes combining the signals received from the individual antenna elements via a set of transceivers, and the downlink smart antenna processing comprises generating multiple versions of a signal for transmission from the individual antenna elements over the set of transceivers. A control computer 210 controls the smart antenna processing. The room processor 208 and the control computer 210 include one or more digital signal processing equipment (DSPs); any other mechanisms for achieving uplink and downlink smart antenna processing and control may also be used.

Beim Uplink wird die Smart-Antennen-Verarbeitung unter der Steuerung des Steuercomputers 210 ausgeführt, indem die empfangenen Signale in ihrer Amplitude und Phase in Übereinstimmung mit einem Satz von Uplink-Wichtungsparametern gewichtet werden, um die empfangenen Signale vorteilhaft zu kombinieren. Ein solches Kombinieren wird als räumliche Uplink-Verarbeitung und Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitung bezeichnet. Die Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstratgie ist in diesem Fall definiert durch den Satz von Uplink-Wichtungsparametern. Ein solches Kombinieren kann ferner ein zeitliches Filtern für einen zeitlichen Ausgleich einschließen, und ein solches Kombinieren wird dann, wenn es mit einer räumlichen Verarbeitung kombiniert ist, räumlich-zeitliche Uplink-Verarbeitung oder wiederum Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitung genannt. Die räumlich-zeitliche Verarbeitung wird in Übereinstimmung mit einer Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie ausgeführt, wie sie durch einen Satz von Uplink-Wichtungsparametern definiert ist, der zeitliche Verarbeitungsparameter für Signale, die aus jedem der Antennenelemente herrühren, einschließt. Zur Vereinfachung sollen die Begriffe räumliche Uplink-Verarbeitung und Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitung entweder eine räumlich- zeitliche Uplink-Verarbeitung oder eine nur räumliche Uplink-Verarbeitung bezeichnen.In the uplink, the smart antenna processing is under the control of the control computer 210 by weighting the received signals in amplitude and phase in accordance with a set of uplink weighting parameters to favorably combine the received signals. Such combining is referred to as spatial uplink processing and uplink smart antenna processing. The uplink smart antenna processing strategy in this case is defined by the set of uplink weighting parameters. Such combining may further include time filtering for time balancing, and such combining, when combined with spatial processing, is called spatiotemporal uplink processing or, again, uplink smart antenna processing. The spatio-temporal processing is performed in accordance with an uplink smart antenna processing strategy as defined by a set of uplink weighting parameters, including temporal processing parameters for signals originating from each of the antenna elements. For convenience, the terms uplink spatial processing and uplink smart antenna processing are intended to refer to either spatiotemporal uplink processing or uplink spatial processing only.

Die Uplink-Strategie wird typischerweise auf der Grundlage von Signalen bestimmt, die an den Antennenelementen der Basisstation 102 empfangen worden sind, und bei einem Ausführungsbeispiel wird die Downlink-Strategie ebenfalls auf der Grundlage von Signalen bestimmt, die an den Antennenelementen empfangen worden sind.The uplink strategy is typically determined based on signals received at the antenna elements of the base station 102 have been received, and in one embodiment, the downlink policy is also determined based on signals received at the antenna elements.

So enthält bei einem Ausführungsbeispiel die Basisstation 102 eine Downlink-Sendeeinheit, die mit den Antennenelementen gekoppelt ist, um Downlink-Daten auf einen Downlink-Kanal an ein zugeordnetes fernes Benutzerterminal zu senden, eine Uplink-Empfangseinheit, die mit den Antennenelementen gekoppelt ist, um ein Uplink-Signal von dem fernen Benutzerterminal zu empfangen, und einen Prozessor, der mit der Downlink-Sendeeinheit und ferner mit der Uplink-Empfangseinheit gekoppelt ist, wobei der Prozessor auf der Grundlage des Uplink-Antwortsignals eine Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie bestimmt.Thus, in one embodiment, the base station includes 102 a downlink transmission unit coupled to the antenna elements to transmit downlink data on a downlink channel to an associated remote user terminal, an uplink receiving unit coupled to the antenna elements to receive an uplink signal from the remote user terminal and a processor coupled to the downlink transmit unit and further to the uplink receive unit, wherein the processor determines a downlink smart antenna processing strategy based on the uplink response signal.

Während bei einem Ausführungsbeispiel die Antennenelemente 104 der ersten Basisstation 102 jeweils sowohl zum Senden als auch zum Empfangen verwendet werden, ist zu beachten, daß bei einem anderen Ausführungsbeispiel die Mehrzahl von Antennenelementen separate Antennen zum Empfangen und zum Senden einschließen.While in one embodiment, the antenna elements 104 the first base station 102 It should be noted that in each of the embodiments, the plurality of antenna elements include separate antennas for receiving and transmitting, both for transmission and reception.

Ein Benutzerterminal, wie beispielsweise 105, 106, 107, 108, enthält üblicherweise ein Antennensystem und einen Sendeempfänger und kann mit Eingabe- und/oder Ausgabeeinrichtungen und/oder Verarbeitungseinrichtungen gekoppelt sein, um verschiedene Arten der Funktionalität zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise Sprachkommunikation und/oder Datenkommunikation für das Internet oder andere Datenkommunikationsnetzwerke. Ein solches Benutzerterminal kann mobil oder stationär sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Antennensystem eine Einzelantenne oder, bei einem anderen Ausführungsbeispiel, eine Mehrzahl von Antennenelementen einschließen, um Diversity-Empfang und -Sendung zu ermöglichen. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Antennensystem ein intelligentes Antennensystem (Smart-Antennensystem) sein. Die Benutzerterminals können bei einem Ausführungsbeispiel sogar in der Lage sein, Sprache und/oder Daten miteinander auszutauschen. Gekoppelt mit dem Benutzerterminal oder als Teil desselben können ein oder mehrere Computer vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Laptop-Computer, ein Zwei-Wege-Pager, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Videomonitor, ein Audioplayer, ein Mobiltelefon oder ein anderes Gerät, das Sprache oder Daten auf drahtlose Weise mit einer anderen Kommunikationseinrichtung oder Kommunikationsstation, wie beispielsweise einer Basisstation, austauschen kann.A user terminal, such as 105 . 106 . 107 , 108, typically includes an antenna system and a transceiver and may be coupled to input and / or output devices and / or processing devices to provide various types of functionality, such as voice communication and / or data communication for the Internet or other data communication networks. Such a user terminal may be mobile or stationary. In one embodiment, the antenna system may include a single antenna or, in another embodiment, a plurality of antenna elements to facilitate diversity reception and transmission. In yet another embodiment, the antenna system may be an intelligent antenna system (smart antenna system). In one embodiment, the user terminals may even be able to exchange voice and / or data with each other. Coupled to or as part of the user terminal, one or more computers may be provided, such as a laptop computer, a two-way pager, a personal digital assistant (PDA), a video monitor, an audio player, a mobile phone, or other device which can exchange voice or data in a wireless manner with another communication device or communication station, such as a base station.

Wenn ein Signal aus einem der fernen Sender 105, 106, 107, 108 empfangen wird, spricht der adaptive Raumprozessor 208 auf die Amplitude und Phase der Signale, wie sie an jedem der Antennenelemente des Arrays 104 empfangen worden sind, an und führt eine räumliche Uplink-Verarbeitung aus, die die Signale auf eine Weise kombiniert, die in ihrer Wirkung ein Richtempfangsmuster zur Verfügung stellt, das vorteilhaft die Signalverbindung von dem Benutzerterminal zu der Basisstation verbessert, einschließlich einer Kompensation von gegebenenfalls vorhandenen Mehrwege-Bedingungen und einer Störungs-Minderung.If a signal from one of the remote stations 105 . 106 . 107 . 108 is received, speaks the adaptive space processor 208 on the amplitude and phase of the signals as they are on each of the antenna elements of the array 104 and performs spatial uplink processing that combines the signals in a manner that is effective in providing a directional receive pattern that advantageously improves the signal connection from the user terminal to the base station, including compensation for any existing ones Multipath conditions and interference mitigation.

Es sind verschiedene Techniken bekannt, um die Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie, wie sie durch die Wichtungsparameter definiert ist, zu bestimmen. Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine bekannte Trainingssequenz von Symbolen in das Uplink-Signal eingeschlossen. Eine Version der Ausführungsform verwendet ein Kleinste-Quadrate-Verfahren für die Strategiebestimmung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein "blindes" Verfahren verwendet, gemäß welchem ein Referenzsignal konstruiert wird, das eine oder mehrere Eigenschaften aufweist, die von dem Uplink-Signal bekannt sind, beispielsweise einen konstanten Modulus oder ein bestimmtes Modulationsformat. Entweder das bekannte Signal oder das konstruierte Referenzsignal wird verwendet, um ein Fehlersignal zu bilden, und die Bestimmung der Uplink-Smart-Antennen-Strategie bestimmt die Uplink-Wichtungsparameter, die irgendein Kriterium optimieren, auf der Grundlage des Fehlers. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Kriterium ein Kleinster-quadratischer-Fehler-Kriterium.Various techniques are known for determining the uplink smart antenna processing strategy as defined by the weighting parameters. In one embodiment, a known training sequence of symbols is included in the uplink signal. One version of the embodiment uses a least squares method for strategy determination. In another embodiment, a "blind" method is used, according to which a reference signal having one or more characteristics known by the uplink signal, such as a constant modulus or modulation format. Either the known signal or the constructed reference signal is used to form an error signal, and the determination of the uplink smart antenna strategy determines the uplink weighting parameters that optimize any criterion based on the error. In one embodiment, the criterion is a least squares error criterion.

Ein Ausführungsbeispiel kann sogar gemäß einem räumlich gemultiplexten Mehrfachzugriff (Spatial Division Multiple Access; SDMA) arbeiten. Beim SDMA können mehrere Benutzerterminals, die der ersten Basisstation 102 zugeordnet sind, mit der ersten Basisstation 102 beim Uplink auf demselben "herkömmlichen" Kanal kommunizieren, das heißt auf demselben Frequenz- oder Zeitkanal (für ein FDMA- und ein TDMA-System) oder Codekanal (für ein CDMA-System), solange die fernen Benutzer auf dem gleichen Kanal räumlich separiert werden. In einem solchen Fall sorgt das intelligente Antennensystem für mehr als einen "räumlichen Kanal" innerhalb desselben herkömmlichen Kanals, und der adaptive Raumprozessor 208 führt eine räumliche Uplink-Verarbeitung durch, um die Störung derjenigen der ersten Basisstation 102 zugeordneten fernen Terminals zu mindern, die sich den herkömmlichen Kanal mit dem gewünschten Benutzerterminal teilen.An embodiment may even operate in accordance with Spatial Division Multiple Access (SDMA). The SDMA allows multiple user terminals, the first base station 102 associated with the first base station 102 communicate on the same "conventional" channel on the uplink, that is on the same frequency or time channel (for a FDMA and TDMA system) or code channel (for a CDMA system), as long as the remote users are spatially separated on the same channel , In such a case, the smart antenna system provides more than one "spatial channel" within the same conventional channel, and the adaptive space processor 208 Performs a spatial uplink processing to the interference of those of the first base station 102 associated remote terminals sharing the conventional channel with the desired user terminal.

Die erste Basisstation 102 wird darüber hinaus verwendet, um ein Signal an eine oder mehrere ferne Einheiten 105, 106, 107, 108 auf eine Weise zu senden, die in ihrer Wirkung ein gerichtetes Signalsmuster zur Verfügung stellt, das vorteilhaft die Signalverbindung von der Basisstation zum Benutzerterminal verbessert, einschließlich einer Kompensation von Mehrwege-Bedingungen, die vorhanden sein können, und einer Minderung der Störung (interference). SDMA ist auch in der Downlink-Richtung möglich, was der Basisstation gestattet, an mehrere ihr zugeordnete Benutzerterminals auf dem gleichen herkömmlichen Kanal zu senden. Das heißt, der gleiche herkömmliche Kanal kann mehrere räumliche Kanäle aufweisen.The first base station 102 It is also used to send a signal to one or more remote units 105 . 106 . 107 . 108 in a manner that provides in effect a directional signal pattern that advantageously enhances the signal connection from the base station to the user terminal, including compensation for multipath conditions that may be present and interference mitigation. SDMA is also possible in the downlink direction, allowing the base station to send to several user terminals assigned to it on the same conventional channel. That is, the same conventional channel may have multiple spatial channels.

Beim Downlink erzeugt der Raumprozessor 208 unter der Steuerung des Steuercomputers 210 verschiedene Versionen eines an ein fernes Terminal zu sendenden Signals durch Wichtung des Signals hinsichtlich der Amplitude und Phase in Übereinstimmung mit einem Satz von Downlink-Wichtungsparametern. Eine solche Verarbeitung wird allgemein als räumliche Downlink- Verarbeitung oder Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitung bezeichnet. Die Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie wird in diesem Fall durch die Downlink-Wichtungsparameter definiert. Eine solche Verarbeitung kann ferner eine zeitliche Filterung für einen zeitlichen Ausgleich einschließen, und eine solche Smart-Antennen-Verarbeitung wird dann, wenn die zeitliche Filterung mit der Wichtung kombiniert wird, räumlich-zeitliche Downlink-Verarbeitung genannt. Die räumlich-zeitliche Downlink-Verarbeitung wird gemäß einer Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie ausgeführt, die durch einen Satz von Downlink-Wichtungsparametern, der zeitliche Verarbeitungsparameter für durch jedes der Antennenelemente zu sendende Signale einschließt, definiert ist. Zur Vereinfachung sollen die Begriffe räumliche Downlink-Verarbeitung und Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitung hier räumlich-zeitliche oder räumliche Downlink-Verarbeitung bedeuten.With the downlink, the room processor generates 208 under the control of the control computer 210 various versions of a signal to be transmitted to a remote terminal by weighting the signal in terms of amplitude and phase in accordance with a set of downlink weighting parameters. Such processing is commonly referred to as downlink spatial processing or downlink smart antenna processing. The downlink smart antenna processing strategy is defined in this case by the downlink weighting parameters. Such processing may further include temporal filtering for temporal equalization, and such smart antenna processing, if the temporal filtering is combined with the weighting, is called spatio-temporal downlink processing. The spatio-temporal downlink processing is performed according to a downlink smart antenna processing strategy defined by a set of downlink weighting parameters that includes temporal processing parameters for signals to be transmitted by each of the antenna elements. For simplicity, the terms spatial downlink processing and downlink smart antenna processing are intended to mean spatio-temporal or spatial downlink processing.

Es sind verschiedene Mechanismen bekannt, um eine Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, die in diesem Fall durch Downlink-Wichtungsparameter definiert ist. Ein Ausführungsbeispiel arbeitet in einem Kommunikationssystem 100, das ein TDMA-System ist, das ein Zeitdomänen-Duplexing (TDD) verwendet, so daß die Uplink- und die Downlink-Frequenz zwischen einem bestimmten Benutzerterminal und seiner zugehörigen Basisstation gleich sind. Die Downlink-Wichtungsparameter werden typischerweise aus den Uplink-Wichtungsparametern für dasselbe Benutzerterminal bestimmt. Kalibrierungsfaktoren werden bei der Bestimmung von Downlink-Wichtungsparametern aus Uplink-Wichtungsparametern eingeschlossen, um Differenzen bei der Verzerrung zu kompensieren, beispielsweise die Differenzen in der Amplituden- und Phasenverschiebung, die bei den Signalen auftritt, wenn sie durch die verschiedenen Empfangs- und Sendeketten geleitet werden, die mit jedem der Antennenelemente des Arrays 104 gekoppelt sind. Eine solche Kette schließt das Antennenelement, Kabel, Filter, HF-Empfänger, HF-Sender, physikalische Verbindungen und, wenn die Verarbeitung digital ist, Analog-Digital-Umsetzer ein. Das US-Patent 5,546,090 und die US- Patentanmeldungen 08/948,772 und 09/295,434, die dem Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen sind, enthalten beispielsweise Beschreibungen von Verfahren und Vorrichtungen für eine Kalibrierung.Various mechanisms are known for determining a downlink smart antenna processing strategy, which in this case is defined by downlink weighting parameters. An embodiment operates in a communication system 100 , which is a TDMA system using time domain duplexing (TDD) so that the uplink and downlink frequencies are the same between a particular user terminal and its associated base station. The downlink weighting parameters are typically determined from the uplink weighting parameters for the same user terminal. Calibration factors are included in the determination of downlink weighting parameters from uplink weighting parameters to compensate for differences in distortion, such as the differences in amplitude and phase shift that occur in the signals as they pass through the various receive and transmit chains connected to each of the antenna elements of the array 104 are coupled. Such a chain includes the antenna element, cables, filters, RF receivers, RF transmitters, physical links, and, if the processing is digital, analog-to-digital converters. For example, US Patent 5,546,090 and US Patent Applications 08 / 948,772 and 09 / 295,434, assigned to the assignee of the present invention, include descriptions of methods and apparatus for calibration.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiels zum Betrieb bei Kommunikationssystemen, die kein Zeitdomänen-Duplexing verwenden, beispielsweise bei einer Ausführungsform der Erfindung, die in einem System betrieben wird, das ein Frequenzdomänen-Duplexing (FDD) verwendet, bei welchem die Uplink- und Downlink-Frequenzen zur Kommunikation mit einem bestimmten Benutzerterminal nicht gleich sind, sind verschiedene Techniken verfügbar zum Bestimmen der Downlink-Wichtungsparameter aus von Benutzerterminals empfangenen Uplink-Signalen, die beispielsweise eine Bestimmung der Richtungen des Eintreffens (directions of arrival; DOA) für die Benutzerterminals einschließen.In an alternative embodiment for operation in communication systems that do not use time domain duplexing, for example, in one embodiment of the invention operating in a system using frequency domain duplexing (FDD) in which the uplink and downlink frequencies are used for Communication with a particular user terminal are not the same, various techniques are available for determining the downlink weighting parameters from uplink signals received from user terminals, such as a determination of the rich include directions of arrival (DOA) for the user terminals.

2B zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der ersten Basisstation 102, welche ein intelligentes Antennensystem 223 enthält, das ein Switched-Beam-System ist. Das intelligente Antennensystem 223 weist ein Array von Antennenelementen 104, ein Strahlformungsnetzwerk 225, das einen Satz von festen Strahlen für die Antennenelemente des Arrays 104 bildet, einen Satz von Sendeempfängern 227 mit jeweils einem Sender/Empfänger für jedes einzelne Strahlterminal des Strahlformers 227 und einen Kombinierer 229 zum Kombinieren eines oder mehrerer der Strahlen des Sendeempfängers 227 auf. Ein enthaltender Steuercomputer 231 steuert das intelligente Antennensystem. Beispielhafte Strahlformer umfassen beispielsweise eine Butler-Matrix. Der Kombinierer 229 wählt einen oder mehrere der festen Strahlen zur Verwendung beim Uplink oder Downlink aus und kann ein Schaltnetzwerk zum Auswählen der Strahlen enthalten. Der Kombinierer 229 kann ferner einen Mechanismus zum Kombinieren der Strahlen enthalten. Wie bei dem adaptiven intelligenten Antennensystem der 2A wird die Bestimmung, wie das intelligente Switched-Beam-Antennensystem für eine Downlink-Kommunikation zu steuern ist, als Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie bezeichnet. Die Verarbeitung des Kombinierers 229 während der Downlink-Kommunikation wird als räumliche Downlink-Verarbeitung bezeichnet. Beim Uplink arbeitet der Kombinierer, indem er ausgewählte Strahlen gemäß einem Satz von Uplink-Wichtungsparameter wichtet, um vorteilhaft die empfangenen Signale zu kombinieren. Wie bei dem adaptiven Smart-Antennensystem gemäß 2A wird ein solches Uplink-Kombinieren als räumliche Uplink-Verarbeitung bezeichnet und das Bestimmen der Kombination für eine Uplink-Kommunikation wird als Bestimmen der Uplink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie bezeichnet. 2 B shows an alternative embodiment of the first base station 102 which is an intelligent antenna system 223 contains, which is a switched-beam system. The intelligent antenna system 223 has an array of antenna elements 104 , a beam forming network 225 containing a set of fixed beams for the antenna elements of the array 104 forms a set of transceivers 227 each with a transmitter / receiver for each beam terminal of the beam former 227 and a combiner 229 for combining one or more of the beams of the transceiver 227 on. A containing control computer 231 controls the intelligent antenna system. Exemplary beamformers include, for example, a Butler matrix. The combiner 229 select one or more of the fixed beams for use on the uplink or downlink, and may include a switching network for selecting the beams. The combiner 229 may further include a mechanism for combining the beams. As with the adaptive intelligent antenna system of 2A For example, the determination of how to control the intelligent switched-beam antenna system for downlink communication is referred to as a downlink smart antenna processing strategy. The processing of the combiner 229 during downlink communication is referred to as spatial downlink processing. In the uplink, the combiner operates by weighting selected beams according to a set of uplink weighting parameters to advantageously combine the received signals. As in the adaptive smart antenna system according to 2A For example, such uplink combining is referred to as spatial uplink processing, and determining the combination for uplink communication is referred to as determining the uplink smart antenna processing strategy.

Genauer gesagt, wenn ein Signal aus einem der ferner Sender in den fernen Einheiten 105, 106, 107, 108 empfangen wird, spricht der Strahlkombinierer 229 auf die Signale an, wie sie an jedem der Antennenelemente des Arrays 104 empfangen worden sind, und führt eine räumliche Uplink-Verarbeitung aus, die die Strahlen aus dem Strahlformer 225 auf eine Weise kombiniert, die effektiv ein Richtungssignalmuster zur Verfügung stellt, das die Signalverbindung aus dem Benutzerterminal zu der Basisstation verbessert, einschließlich einer Kompensation von Mehrwege-Zuständen, die vorhanden sein können, und, in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung, einer Verminderung der gegenseitigen Störung.Specifically, if a signal from any of the remote stations in the remote units 105 . 106 . 107 . 108 is received, speaks the beam combiner 229 on the signals as they are on each of the antenna elements of the array 104 received, and performs a spatial uplink processing that the rays from the beamformer 225 combined in a manner that effectively provides a directional signal pattern that enhances the signal connection from the user terminal to the base station, including compensation for multipath conditions that may be present, and, in accordance with one aspect of the invention, a reduction of mutual interference.

Es wird noch auf 2B Bezug genommen; beim Downlink verarbeitet der Kombinierer ein Signal, um gewichtete Versionen zu bestimmen, die über einen oder mehrere ausgewählte Strahlen des Strahlformers 225 gesendet werden sollen. Die Verarbeitung des Kombinierers dient der Verbesserung der Übermittlung aus der Basisstation an das Benutzerterminal, einschließlich einer Kompensation von Mehrwege-Zuständen, die vorhanden sein könnten, und, gemäß einem Aspekt der Erfindung, einer Verminderung der Störung (interference).It is still up 2 B Reference is made; at the downlink, the combiner processes a signal to determine weighted versions transmitted over one or more selected beams of the beamformer 225 to be sent. The combiner's processing serves to improve the transmission from the base station to the user terminal, including compensation for multipath conditions that might be present, and, according to one aspect of the invention, for interference reduction.

Bei beiden Ausführungsbeispielen der 2A und 2B werden gemäß einem Aspekt der Erfindung Signale auch aus Störern auf dem gleichen Kanal (co-channel interferers), wie beispielsweise den fernen Einheiten 109 und 110 weiterer Basisstationen 111, empfangen. Die räumliche Verarbeitung verwendet diese empfangenen Signale auf eine Weise, die Störungen (in terference) durch Benutzer auf dem gleichen Kanal, wie beispielsweise den fernen Einheiten 109 und 110 der weiteren Basisstationen 111, vermindert.In both embodiments of the 2A and 2 B In accordance with one aspect of the invention, signals also become from co-channel interferers, such as the remote units 109 and 110 further base stations 111 , received. Spatial processing uses these received signals in a manner that interferes (inference) by users on the same channel, such as the remote units 109 and 110 the other base stations 111 , diminished.

Das adaptive Bestimmen einer bevorzugten Smart-Antennen-Strategie wird insbesondere für bewegliche Benutzerterminals oder eine Mehrwege-Umgebung oder für Datenkommunikationen in einem Computernetzwerk, wie beispielsweise dem Internet, oder für eine Kombination dieser Faktoren, wie bei einem zellularen System, aufgrund der sich ändernden HF- und Störungs-Umgebung am besten zum jeweiligen Zeitpunkt einer Datenkommunikation erledigt. Wenn das ferne Benutzerterminal mobil ist, kann die Bewegung des Benutzerterminals dazu führen, daß sich das Benutzerterminal zwischen einem bevorzugten und einem ungünstigen Ort zwischen aufeinanderfolgenden Datenübermittlungen bewegt. Im Fall einer Datenübertragung, beispielsweise von Daten, die zwischen einem Benutzerterminal und einer ersten Basisstation 102 übertragen werden, kann sich die Störungs-Umgebung dann, wenn das Kommunikationssystem 100 Teil eines Computernetzwerks, wie beispielsweise dem Internet, ist, schnell ändern. So können bei der ersten Basisstation 102 Störer, wie beispielsweise die fernen Terminals 109 und 110, an ihre jeweilige zweite Basisstation 111 zu verschiedenen Zeitpunkten senden, und somit kann sich ein Störungsmuster schnell ändern.The adaptive determination of a preferred smart antenna strategy will in particular be for mobile user terminals or a multipath environment or for data communications in a computer network, such as the Internet, or for a combination of these factors, as in a cellular system, due to the changing RF and interference environment is best done at the time of data communication. If the remote user terminal is mobile, the movement of the user terminal may cause the user terminal to move between a preferred and an adverse location between successive data transfers. In the case of data transmission, for example, data between a user terminal and a first base station 102 can be transmitted, then the interference environment, if the communication system 100 Part of a computer network, such as the Internet, is changing fast. So, at the first base station 102 Disturbers, such as the remote terminals 109 and 110 , to their respective second base station 111 at different times, and thus a disturbance pattern can change rapidly.

Initiieren einer Kommunikation aus einer Basisstation Zum Initiieren einer Kommunikation auf der Downlink aus der ersten Basisstation 102 sendet die erste Basisstation 102, um schnell die optimale Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine anfängliche Downlink-Paging-Nachricht an das Benutzerterminal in einen vereinbarten logischen Steuersignal, um anzuzeigen, daß die erste Basisstation 102 eine Kommunikation zu beginnen wünscht.Initiate a communication from a base station To initiate a communication on the downlink from the first base station 102 sends the first base station 102 to quickly determine the optimal smart antenna processing strategy, according to an embodiment of the present invention, an initial downlink paging message to the user terminal into an agreed logical control signal to indicate that the first base station 102 wants to start a communication.

Es kann sein, daß ein Benutzerterminal nicht angemeldet (logged in) ist oder sich in einem Leerlauf zustand oder untätigen Zustand, im welchen es angemeldet (logged in) und au thentisiert ist, aber sich nicht in einem aktiven kommunikativen Austausch mit seiner zugehörigen Basisstation befindet, oder in einem aktiven Zustand, im welchen es aktiv mit der zugehörigen Basisstation kommuniziert, befindet. Wenn sich ein Benutzerterminal in einem Leerlaufzustand befindet, sind sowohl die Basisstation als auch das Benutzerterminal bereit, die Kommunikation zu initiieren. Darüber hinaus haben sowohl die Basisstation als auch ihre untätigen Terminals Informationen, die den Satz möglicher Kanäle für die Basisstation zum Pagen des Benutzerterminals oder für das Benutzerterminal zum Initiieren einer Kommunikation mit der Basisstation kennzeichnen.It may be that one User terminal is not logged in (logged in) or in one Idle state or idle State in which it is logged in (logged in) and authenticated is, but not in an active communicative exchange with its associated Base station is located, or in an active state, in which it actively with the associated Base station communicates. When there is a user terminal in an idle state are both the base station as well as the user terminal ready to initiate the communication. About that In addition, both the base station and its idle terminals have Information containing the set of possible channels for the Base station for paging the user terminal or for the user terminal to initiate communication with the base station.

Man beachte, daß ein Benutzerterminal die Fähigkeit haben kann, auf mehr als einem Kanal zu kommunizieren, und somit auf einem Kanal untätig und auf einem anderen Kanal aktiv sein kann. Untätig meint somit untätig auf dem interessierenden Kanal. Es ist klar, daß ein untätiges Benutzerterminal auf anderen Kanälen nicht untätig zu sein braucht.you notice that one User terminal the ability may have to communicate on more than one channel, and thus on a channel idly and can be active on another channel. Inactive means thus idly on the channel of interest. It is clear that an idle user terminal on other channels not idle needs to be.

Das Senden einer Paging-Nachricht, um ein Benutzerterminal zu pagen, wird wunschgemäß auf eine Weise ausgeführt, die die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß ein Benutzerterminal an einem unbekannten und möglicherweise sich ändernden Ort in einer Umgebung mit einer relativ schnell variierenden Störung erfolgreich derartige Paging-Signale (und/oder andere Steuersignale) aus seiner zugehörigen Basisstation empfängt.The Sending a paging message to page a user terminal, is desired to one Way, which increases the probability the existence User terminal at an unknown and possibly changing Place successful in an environment with a relatively fast varying disorder such paging signals (and / or other control signals) from its associated Base station receives.

Ein Aspekt der Erfindung bringt es mit sich, daß ein Downlink-Signal auf eine nicht-gerichtete Weise gesendet wird, während gleichzeitig die Störung eines oder mehrerer Benutzerterminals, die der Basisstation als nicht gewünschte Benutzerterminals bekannt sind, gemindert wird, wobei jedes der Benutzerterminals ein oder mehrere Signale in den jeweiligen Downlink-Kanal während des Sendens des Downlink-Signals empfangen kann.One Aspect of the invention entails that a downlink signal to a non-directional manner is sent while at the same time disrupting a or more user terminals that the base station than not desired User terminals are known to be mitigated, with each of the User terminals one or more signals in the respective downlink channel while the transmission of the downlink signal can receive.

"Nicht gerichtete Weise" bezieht sich hier darauf, daß nicht absichtlich Energie auf irgendeinen bestimmten Benutzer oder bestimmte Benutzer gerichtet wird. Bei einem Sektoren-System meint dies ungerichtet innerhalb des Sektors. Darüber hinaus bedeutet "im wesentlichen nicht gerichtet" auch "nicht gerichtet" im zeitlichen Mittel, wenn die Gesamtsendung in einen Satz wiederholter Sendungen, jede gegebenenfalls mit einer unterschiedlichen Strategie, unterteilt ist."Not directed Way "refers here, not that purposely energy to any particular user or specific User is directed. For a sector system, this means undirected within of the sector. In addition, "essentially does not mean directed "also" not addressed "on average, if the total broadcast in a set of repeated broadcasts, each possibly with a different strategy is.

Ein Aspekt der Erfindung bringt ein Verfahren mit sich zum zuverlässigen Initiieren einer Kommunikation aus einer Basisstation, wie beispielsweise der ersten Basisstation 102, an ein bestimmtes Benutzerterminal bei einem drahtlosen Paketdatensystem, wie beispielsweise System 100. Das Verfahren ist insbesondere nützlich für Basisstationen, die ein intelligentes Antennensystem aufweisen, wie unten erläutert wird.One aspect of the invention involves a method for reliably initiating communication from a base station, such as the first base station 102 to a particular user terminal on a wireless packet data system, such as a system 100 , The method is particularly useful for base stations having an intelligent antenna system, as explained below.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens umfaßt ein Senden einer relativ stark codierten Paging-Nachricht einer relativ geringen Rate durch die erste Basisstation 102 eigens zum Zweck, das Benutzerterminal zum Antworten zu veranlassen. Das Codieren ist eines der Verfahren, die eine relative hohe Wahrscheinlichkeit der Erfassung bei dem Benutzerterminal ermöglichen. Ein Signal geringer Rate (low rate signal) wird gesendet, da nicht viele Informationen übermittelt werden. Das Benutzerterminal erfaßt und antwortet auf die Paging-Nachricht. Die Antwort wird dann von der Basisstation verwendet, um Informationen über die Kommunikationsverbindung für die nachfolgenden Sendungen zu gewinnen. Diese Informationen über die Kommunikationsverbindung schaffen grundsätzlich eine zuverlässige Kommunikation einer relativ hohen Rate (zum Beispiel Verkehrsdaten) zwischen der Basisstation und dem Benutzerterminal. Benutzerterminals von anderen Basisstationen können ebenfalls ihren zugehörigen Basisstationen auf dem gleichen herkömmlichen Kanal antworten und solche Antworten können auch von der ersten Basisstation 102 verwendet werden, um die Störung zu den oder aus den störenden Benutzerterminals auf demselben Kanal bei den nachfolgenden Downlink- oder Uplink-Übertragungen zu mindern.An embodiment of the method includes transmitting a relatively heavily encoded relatively low rate paging message by the first base station 102 specifically for the purpose of causing the user terminal to respond. Coding is one of the methods that allows a relatively high probability of detection at the user terminal. A low rate signal is sent because not much information is being transmitted. The user terminal detects and responds to the paging message. The reply is then used by the base station to obtain information about the communication link for the subsequent transmissions. This information about the communication link basically provides reliable communication of a relatively high rate (eg traffic data) between the base station and the user terminal. User terminals from other base stations may also respond to their associated base stations on the same conventional channel, and such responses may also be from the first base station 102 used to reduce the interference to or from the interfering user terminals on the same channel in the subsequent downlink or uplink transmissions.

Paging in einem Downlink-Kanal, den sich Downlink-Datenübertragungen zwischen mehreren Benutzerterminals teilenPaging in a downlink channel, downlink data transfers share between multiple user terminals

Bei einem Ausführungsbeispiel kann eine Paging-Nachricht in einem logischen Steuersignal gesendet werden, der den gleichen herkömmlichen Kanal belegen kann, wie andere Daten, wie beispielsweise Verkehrsdaten, die zwischen der ersten Basisstation 102 und einem oder mehreren Benutzerterminals übermittelt werden.In one embodiment, a paging message may be sent in a logical control signal that may occupy the same conventional channel as other data, such as traffic data, between the first base station 102 and one or more user terminals.

Darüber hinaus kann die Paging-Nachricht aus der ersten Basisstation 102 in einem logischen Steuerkanal gesendet werden, der denselben herkömmlichen Kanal belegt, wie andere Daten, wie beispielsweise Verkehrsdaten oder Paging-Daten, die zwischen anderen Basisstationen und einem oder mehreren Benutzerterminals der anderen Basisstationen ausgetauscht werden.In addition, the paging message may be from the first base station 102 in a logical control channel that occupies the same conventional channel as other data, such as traffic data or paging data exchanged between other base stations and one or more user terminals of the other base stations.

Darüber hinaus kann die Paging-Nachricht aus der ersten Basisstation 102 in einem logischen Steuerkanal gesendet werden, der den gleichen herkömmlichen Kanal wie andere der ersten Basisstation 102 zugeordnete Terminals und weitere Benutzer einer oder mehrerer anderer Basisstationen belegen.In addition, the paging message may be from the first base station 102 in a logical control channel that has the same conventional channel as other of the first base stations on 102 assigned terminals and other users of one or more other base stations.

Ein Ausführungsbeispiel umfaßt die Bereitstellung einer einzigartigen Paging-Sequenz, die UT_Sequenz genannt wird, für jedes Benutzerterminal. Diese Sequenz kann auf verschiedenartige Weise erzeugt werden. Beispielsweise könnten die Basisstationsidentifikation und/oder die Benutzerterminalidentifikationsnummern als Eingaben in einen PN-Sequenzgenerator verwendet werden. Die sich ergebenden Bits werden dann moduliert und die sich ergebende I/Q-Baseband-Sequenz bildet die UT_Sequenz. Es sind viele andere Arten der Erzeugung einer UT_Sequenz möglich. Beispielsweise könnte die Benutzerterminalidentifikationsnummer unter Verwendung eines Fehlerkorrekturcodes geringer Rate codiert werden und die codierte Nummer durch eine XOR-Operation mit dem Ausgangssignal eines PN-Sequenzgenerators, der mit der gesamten oder einem der Basisstationsidentifikationsnummer initiiert ist, verschlüsselt werden. Die UT_Sequenzen sind so, daß die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Benutzerterminals die gleiche Paging-Sequenz haben, relativ gering ist, und, bei einem Ausführungsbeispiel, ist eine UT_Sequenz einzigartig für jedes Benutzerterminal in dem System. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält die UT_Sequenz Befehlscode, um einen sehr hohen Grad der Redundanz zur Verfügung zu stellen, um die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Empfangs einer UT_Sequenz an den gewünschten Benutzerterminal zu erhöhen.One embodiment comprises providing a unique paging sequence, the UT_Sequence is called, for every user terminal. This sequence can be different Be generated manner. For example, the base station identification and / or the user terminal identification numbers as inputs be used in a PN sequence generator. The resulting Bits are then modulated and the resulting I / Q baseband sequence forms the UT_Sequence. There are many other types of production a UT_Sequence possible. For example, could the user terminal identification number using a Low rate error correction codes are encoded and the encoded ones Number by an XOR operation with the output signal of a PN sequence generator, which initiates with all or one of the base station identification numbers is to be encrypted. The UT_Sequenzen are such that the Probability that two User terminals have the same paging sequence, relatively low is, and, in one embodiment, is a UT_ sequence unique to every user terminal in the system. In one embodiment contains the UT_Sequenz command code to a very high degree of redundancy to disposal to put the probability of a successful reception a UT_Sequence to the desired Increase user terminal.

Jedes Benutzerterminal lauscht an einem vereinbarten logischen Steuerkanal, wobei es versucht, seine UT_Sequenz zu erfassen. Dieser logische Steuerkanal kann ein Steuerkanal oder, gemäß einem Aspekt der Erfindung, ein herkömmlicher Kanal sein, der auch für Verkehr von anderen Benutzerterminals in dem System verwendet wird.each User terminal listens on an agreed logical control channel, trying to capture its UT_sequence. This logical Control channel may be a control channel or, in one aspect of the invention, a conventional one Be a channel that also for Traffic is used by other user terminals in the system.

Das Benutzerterminal verwendet ein Benutzerterminalsequenzerfassungskriterium, bis es erfolgreich seine UT_Sequenz erfaßt. Ein Erfassungsverfahren verwendet die Korrelation, wobei das Erfassungskriterium einen Korrelationsschwellwert einschließt.The User terminal uses a user terminal sequence detection criterion, until it successfully captures its UT_Sequence. A detection method uses the correlation, where the detection criterion includes a correlation threshold.

Die erste Basisstation 102 hat auf irgendeine vereinbarte Weise Informationen, welche anzeigen, auf welchem Kanal oder welchen Kanälen das gewünschte Benutzerterminal lauscht, und die Basisstation sendet die UT_Sequenz auf diesem Kanal. Der Kanal bzw. die Kanäle, auf welchen gelauscht wird, können beispielsweise während eines anfänglichen Austauschs während einer Registrierung ("logging in") des Benutzerterminals bei seiner zugehörigen Basisstation vereinbart werden oder können voreingestellt sein. Die erste Basisstation 102 bestimmt eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem, um die Wahrscheinlichkeit des erfolgreichen Empfangs der UT_Sequenz zu erhöhen, indem die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß eine Störung die Kommunikation verhindert.The first base station 102 has in some agreed manner information indicating which channel or channels the desired user terminal listens to, and the base station transmits the UT_sequence on that channel. For example, the channel (s) being listened to may be negotiated during an initial exchange during a logging in of the user terminal at its associated base station, or may be pre-set. The first base station 102 determines a smart antenna processing strategy for its smart antenna system to increase the likelihood of successfully receiving the UT_sequence by reducing the likelihood that interference will prevent communication.

Vor dem Paging kann es sein, daß die erste Basisstation 102 Signale ("vor dem Paging empfangene Signale") von einer oder von mehreren ihr zugeordneten Benutzerterminals während einer Zeit empfängt, in welcher das zu pagende Benutzerterminal untätig ist und so als nicht sendend bekannt ist, aber während welcher Zeit irgendein Benutzerterminal oder irgendwelche Benutzerterminals, die der ersten Basisstation 102 zugeordnet sind und die Daten aus der ersten Basisstation 102 zur gleichen Zeit und auf dem gleichen herkömmlichen Kanal wie die Paging-Nachricht Daten empfangen können, auf der Uplink an die erste Basisstation 102 senden.Before paging, it may be that the first base station 102 Receives signals ("pre-paging received signals") from one or more user terminals assigned to it during a time in which the user terminal to be paged is idle and thus known to be non-transmitting, but during which time any user terminal or user terminals the first base station 102 are assigned and the data from the first base station 102 at the same time and on the same conventional channel as the paging message can receive data on the uplink to the first base station 102 send.

Die erste Basisstation 102 verwendet die "vor dem Paging empfangenen Signale", um eine Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem zu bestimmen, um gleichzeitig die Daten als solche denselben Kanal verwendende Benutzerterminals und die Paging-Nachricht auf verschiedenen räumlichen Kanälen desselben herkömmlichen Kanals zu senden.The first base station 102 uses the "pre-paging received signals" to determine a downlink smart antenna processing strategy for its smart antenna system to simultaneously access the data as user terminals using the same channel and the paging message on different spatial channels of the same conventional channel send.

Zusätzlich zum Empfangen von Signalen von ihren zugeordneten Benutzerterminals kann die erste Basisstation 102 Signale von Störern empfangen. Die erste Basisstation 102 unterscheidet Signale aus ihr zugeordneten Benutzerterminals von den Signalen von Störern. Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet das Unterscheiden einen Benutzerterminalidentifizierer.In addition to receiving signals from their associated user terminals, the first base station 102 Receive signals from interferers. The first base station 102 distinguishes signals from their assigned user terminals from the signals from interferers. In one embodiment, the distinguishing uses a user terminal identifier.

Man beachte auch, daß es sein kann, daß es kein weiteres der ersten Basisstation 102 zugeordnetes Benutzerterminal gibt, das sich den herkömmlichen Downlink-Kanal mit der Paging-Nachricht teilt.Note also that it may not be another of the first base stations 102 associated user terminal that shares the conventional downlink channel with the paging message.

Es können auch eine oder mehrere weitere Basisstationen in dem Kommunikationssystem enthalten sein, und bei einem Ausführungsbeispiel werden die weiteren Basisstationen mit der ersten Basisstation 102 koordiniert, so daß die erste Basisstation 102 zusätzlich zum Empfangen der "vor dem Paging empfangenen Signale" vor dem Paging des zu pagenden Benutzerterminals Signale aus einem oder aus mehreren anderen Benutzerterminals, die den weiteren Basisstationen zugeordnet sind, ("aus anderen Benutzerterminals empfangene Signale") empfangen kann, wobei die anderen Benutzerterminals jene einschließen, an die während der Paging-Nachricht und auf demselben herkömmlichen Kanal gesendet wird. Die erste Basisstation 102 unterscheidet Signale aus ihr zugeordneten Benutzerterminals von Signalen aus den weiteren Benutzerterminals, die den weiteren Basisstationen zugeordnet sind. Man beachte, daß die weiteren Benutzerterminals, die den weiteren Basisstationen zugeordnet sind, Daten aus ihren zugehörigen Basisstationen zur gleichen Zeit und auf demselben herkömmlichen Kanal wie das Paging aus der ersten Basisstation 102 empfangen können.One or more other base stations may also be included in the communication system, and in one embodiment, the further base stations are connected to the first base station 102 coordinates so that the first base station 102 in addition to receiving the "pre-paging received signals" prior to paging the user terminal to be paged, receiving signals from one or more other user terminals associated with the further base stations ("receive signals received from other user terminals"), the other user terminals include those sent to during the paging message and on the same conventional channel. The first base station 102 distinguishes signals from its associated user terminals from signals from the other user terminals assigned to the other base stations are net. Note that the other user terminals associated with the other base stations receive data from their associated base stations at the same time and on the same conventional channel as the paging from the first base station 102 can receive.

Jede Basisstation verwendet ein Protokoll, um mit ihr zugeordneten Benutzerterminals zu kommunizieren, so daß das Koordinieren von zwei Basisstationen einschließt, daß die von den Basisstationen verwendeten Protokolle koordiniert werden.each Base Station uses a protocol to communicate with its associated user terminals to communicate, so that Coordinating two base stations includes those used by the base stations Protocols are coordinated.

Die erste Basisstation 102 verwendet die "vor dem Paging empfangenen Signale" und die "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signale", um eine Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem zu bestimmen, um gleichzeitig Daten an ihr zugeordnete Benutzerterminals und die Paging-Nachricht auf verschiedenen räumlichen Kanälen desselben herkömmlichen Kanals zu senden, während sie die gegenseitige Störung für das der ersten Basisstation 102 zugeordnete Benutzerterminal und die weiteren Benutzerterminals, aus welchen sie die "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signale" empfing, mindert.The first base station 102 uses the "pre-paging received signals" and the "other user terminal received signals" to determine a downlink smart antenna processing strategy for their smart antenna system to simultaneously transmit data to their associated user terminals and the paging message at various times to transmit spatial channels of the same conventional channel while interfering with each other for the first base station 102 associated user terminal and the other user terminals from which it received the "received from other user terminals signals", reduces.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet das Bestimmen der Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus Uplink-Wichtungsparametern durch Verwendung einer Kalibrierung bestimmte Downlink-Wichtungsparameter. Die Uplink-Wichtungsparameter werden aus an den Antennenelementen des Antennen-Arrays empfangenen Signalen, die den "vor dem Paging empfangenen Signalen" und den "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signalen" entsprechen, bestimmt.According to one embodiment uses determining the downlink smart antenna processing strategy from uplink weighting parameters certain downlink weighting parameters by using a calibration. The uplink weighting parameters are received from at the antenna elements of the antenna array Signals that the "vor the paging received signals "and the "from others User terminals received signals ", determined.

Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet das Bestimmen der Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie die Sende-Kovarianz-Matrix, die unter Verwendung der Kalibrierung aus der Empfangs-Kovarianz-Matrix der an den Antennenelementen des Antennen-Arrays empfangenen Signale, die den "vor dem Paging empfangenen Signalen" und den "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signalen" entsprechen, bestimmt wurde. Insbesondere schließt die Strategie eine Störungsverminderung unter Verwendung der Störungs-Kovarianz-Matrix für aus störenden fernen Benutzern eintreffende Signale ein.at an embodiment uses determining the smart antenna processing strategy the transmission covariance matrix, using calibration from the receive covariance matrix the signals received at the antenna elements of the antenna array, the "before the Paging received signals "and the "from others User terminals received signals. "In particular, the strategy concludes a fault reduction using the perturbation covariance matrix for out disturbing remote users receive incoming signals.

Es sei Z_R die m-mal-n Matrix von empfangenen Signalen auf den Antennenelementen für sämtliche an der Basisstation aus ihr zugeordneten Benutzerterminals in dem für das Paging zu verwendenden herkömmlichen Kanal empfangenen Signale, wobei jede Zeile ein Vektor von n komplexwertigen Abtastwerten (I- und Q-Werten) des in einer der m Antennen empfangenen Signals ist. Es sei z_R der m-mal-1-Vektor von komplexen zufälligen variablen (I- und Q-Werten), die das in jeder der m Antennen empfangene Signal und Rauschen repräsentieren. Die Empfangs-Kovarianz-Matrix ist definiert als R_R=E [z_Rz_R ^H], wobei E [.] die Erwartungswertoperation und der hochgestellte Index H die komplexe konjugierte Transpositionsoperation darstellen, das heißt die hermitische Transponierte, so daß für m Antennenelemente die Empfangs-Kovarianz-Matrix R_R eine m-mal-m-Matrix ist. Bei Fehlen irgendeines erwünschten Uplink-Signals, das heißt dann, wenn in einem Kanal nur Störungen vorhanden sind, wie dies der Fall wäre, wenn das gewünschte Benutzerterminal sich in einem untätigen Zustand befindet, ist die Empfangs-Kovarianz-Matrix die Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix, die als R_RI=E [z_RIz_RI ^H] definiert ist, wobei z_RI der Vektor der komplexwertigen (I- und Q-Werte) zufälligen Variablen von Signalen ist, die an einer der m Antennenelemente des Antennen-Arrays aus den sendenden störenden fernen Terminals eintreffen.Let Z _{R be} the m by n matrix of received signals on the antenna elements for all the user terminals assigned to it at the base station in the conventional channel to be used for paging, each row containing a vector of n complex valued samples (I- and Q values) of the signal received in one of the m antennas. Let z _{R be} the m by 1 vector of complex random variables (I and Q values) representing the signal and noise received in each of the m antennas. The receive covariance matrix is defined as R _R = E [z _R z _R ^H ], where E [.] Represents the expected value operation and the superscript H represents the complex conjugate transposition operation, that is, the Hermitian transpose, such that for m antenna elements the receive covariance matrix R _{R is} an m by m matrix. In the absence of any desired uplink signal, that is, if there are only perturbations in a channel, as would be the case when the desired user terminal is in an idle state, the receive covariance matrix is the interference receive covariance matrix. Matrix defined as R _RI = E [z _RI z _RI ^H ], where z _{RI is} the vector of the complex valued (I and Q values) random variables of signals appearing on one of the m antenna elements of the antenna array arrive at the sending disturbing remote terminals.

Die Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix enthält Informationen über das durchschnittliche räumliche Verhalten der störenden fernen Terminals. Die Eigenvektoren dieser Matrix definieren die durchschnittliche räumliche Richtung, die von der Störung belegt wird. Die Eigenwerte der Störungs-Empfangs-Kovarianz-Matrix kennzeichnen die durchschnittliche Energie, die von der Störung in jeder der Eigenwert-Richtung belegt wird. So kennzeichnen die Eigenvektor-Richtungen, die relativ großen Eigenwerten zugeordnet sind, räumliche Richtungen, die einen relativ großen Betrag der durchschnittlichen Störlei stung empfangen, während die Eigenvektor-Richtungen, die relativ kleinen Eigenwerten zugeordnet sind, räumliche Richtungen kennzeichnen, die relativ geringe durchschnittliche Störleistungen empfangen.The Fault Receiving Covariance Matrix contains information about that average spatial Behavior of the disturbing distant terminals. The eigenvectors of this matrix define the average spatial Direction occupied by the fault becomes. The eigenvalues of the interference receive covariance matrix characterize the average energy of the disorder in each of the eigenvalue direction is occupied. So, the eigenvector directions, the relatively large ones Are associated with eigenvalues, spatial Directions that take a relatively large amount of the average Malfunctioning receive while the eigenvector directions associated with relatively small eigenvalues are, spatial Directions indicate the relatively low average interference power receive.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Erwartungswertoperation ausgeführt, indem über die Abtastwerte der Signale Bemittelt wird. Das heißt, R_R=Z_RZ_R ^H und R_RI=Z_RIZ_RI ^H, wobei Z_RI die m-mal-n-Matrix von an den Antenneelementen empfangenen Signalabtastwerten für an der Basisstation bei Fehlen irgendeines erwünschten Uplink-Signals empfangenen Signalen ist, wobei wiederum jede Zeile ein Vektor von n komplexwertigen (I- und Q-Werte) Abtastwerten des in einer der m Antennen empfangenen Signals ist.In one embodiment, the expected value operation is performed by averaging over the samples of the signals. That is, R _R = Z _R Z _R ^H and R _RI = Z _RI Z _RI ^H , where Z _{RI is} the m by n matrix of signal samples received at the antenna elements for at the base station in the absence of any desired uplink signal In turn, each line is a vector of n complex-valued (I and Q values) samples of the signal received in one of the m antennas.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Empfangs-Kovarianz-Matrix verwendet, um eine bevorzugte Downlink-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, die ein Vermindern der Störung zu nicht erwünschten Benutzerterminals desselben Kanals hin einschließt. Wenn irgendwelche des Satzes von Benutzerterminals desselben Kanals, die während der Berechnung der Empfangs-Kovarianz-Matrix senden, auch empfangen, wenn die erste Basisstation sendet, so ist eine solche Strategie relativ effektiv zum Erreichen der Störungsminderung.In one embodiment, the receive covariance matrix is used to determine a preferred downlink processing strategy that includes reducing the interference to unwanted user terminals of the same channel. If any of the set of user terminals of the same channel used during the calculation of the receive covariance matrix which also receives when the first base station transmits, such a strategy is relatively effective for achieving the interference mitigation.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird vor dem Paging die Kovarianz-Matrix der empfangenen Störung bestimmt, indem während einer Zeit abgetastet wird, in welcher von den zu pagenden Benutzern bekannt ist, daß sie nicht senden (zum Beispiel in dem untätigen Zustand sind), aber während welcher Zeit die unerwünschten Benutzerterminals, die auf der Downlink zu derselben Zeit und auf demselben herkömmlichen Kanal wie die Paging-Nachricht empfangen können, auf der Uplink zu ihrer zugehörigen Basisstation senden können.According to one Aspect of the invention is before the paging the covariance matrix of received fault determined by while a time is scanned in which of the users to be paged it is known that she do not send (for example, are in the idle state), but during which Time the unwanted User terminals on the downlink at the same time and on same conventional Channel as the paging message can receive on the uplink to theirs associated Base station can send.

Alternativ kann die Störungs-Kovarianz-Matrix bestimmt werden aus einer Durchführung einer räumlichen Uplink-Verarbeitung an Signalen, die an der ersten Basisstation 102 zum einem Zeitpunkt empfangen werden, zu welchem sowohl die zu pagenden Benutzerterminals als auch die anderen Benutzerterminals – das heißt jene, die später auf der Downlink auf demsel ben herkömmlichen Kanal und zu derselben Zeit wie das Paging empfangen können – senden können. Die räumliche Uplink-Verarbeitung bestimmt die Signale aus den zu pagenden Benutzerterminals, und eine Subtraktion bestimmt die störenden Signale.Alternatively, the interference covariance matrix may be determined from performing spatial uplink processing on signals received at the first base station 102 at a time to which both the user terminals to be paged and the other user terminals - that is, those which can later receive on the downlink on the same conventional channel and at the same time as paging - can be received. The spatial uplink processing determines the signals from the user terminals to be paged, and a subtraction determines the perturbing signals.

Die Empfangs-Kovarianz-Matrix wird aus Signalen bestimmt (zum Beispiel den "vor dem Paging empfangenen Signalen" und den "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signalen"), die von der ersten Basisstation 102 zu einer Zeit empfangen werden, wenn die möglichen fernen Terminals desselben Kanals wahrscheinlich Daten senden und wenn das gewünschte Benutzerterminal untätig ist. Diese Empfangs-Kovarianz-Matrix ist gleich der Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix und kann vewendet werden, um vorteilhaft die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Empfangen von Signalen zu bestimmen, einschließlich einer Minderung der Störung aus den störenden Sendern.The receive covariance matrix is determined from signals (for example, the "pre-paging received signals" and the "other user terminal received signals") received from the first base station 102 be received at a time when the possible remote terminals of the same channel are likely to send data and when the desired user terminal is idle. This receive covariance matrix is equal to the interference receive covariance matrix and can be used to advantageously determine the smart antenna processing strategy for receiving signals, including reducing the interference from the interfering transmitters.

Die räumliche Sende-Verarbeitung für das Paging, einschließlich einer Minderung der Störung hin zu unerwünschten Benutzerterminals, kann somit aus der Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix bestimmt werden, die bestimmt worden ist, wenn die nicht erwünschten Benutzerterminals auf der Uplink senden, vorausgesetzt, eine Kalibrierung oder eine andere Operation wird ausgeführt, um die Differenzen in der elektronischen Vorrichtungskette zu und aus den verschiedenen Antennenelementen zu berücksichtigen. Insbesondere wird der Satz von Downlink-Wichtungsparametern für die räumliche Downlink-Verarbeitung zum Senden des Paging aus den Eigenvektoren der Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix entnommen, die einen relativ geringen Wert, vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) den geringsten Wert, haben.The spatial Send processing for including paging a reduction of the disorder too unwanted User terminals, thus can from the interference receive covariance matrix determined, which has been determined if the unwanted Send user terminals on the uplink, assuming a calibration or another operation is performed to resolve the differences in the electronic device chain to and from the various Antenna elements to consider. In particular, the set of downlink weighting parameters for the spatial Downlink processing for sending the paging from the eigenvectors of the interference received covariance matrix taken from a relatively small value, preferably (but not necessarily) have the lowest value.

Man beachte, daß, wie unten näher beschrieben wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel eine aktive Verkehrskommunikation zwischen den Basisstationen des Systems 100 und ihnen zugeordnete Benutzerterminals in Sätzen sequentieller Zeitintervalle (Rahmen; Frames) auftritt, und daß jeder Rahmen in eine ausgewählte Anzahl von herkömmlichen Downlink-Kanälen (zum Beispiel Zeitperioden für ein TDMR-System) unterteilt ist. Für jeden herkömmlichen Downlink-Kanal gibt es einen zugeordneten herkömmlichen Bestätigungskanal (zum Beispiel bei einem TDMA-System eine Zeitperiode) auf der Uplink. Die nachfolgende Beschreibung gilt allgemein für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das bei einem TDMA-System verwendet wird, aber die Erfindung ist nicht auf TDMA-Systeme beschränkt.Note that, as will be described in more detail below, according to one embodiment, active traffic communication between the base stations of the system 100 and user terminals associated therewith occur in sets of sequential time intervals (frames), and that each frame is divided into a selected number of conventional downlink channels (e.g., time periods for a TDMR system). For each conventional downlink channel, there is an associated conventional acknowledgment channel (for example, in a TDMA system, one time period) on the uplink. The following description applies generally to an embodiment of the invention used in a TDMA system, but the invention is not limited to TDMA systems.

Bei einem TDMA-System ist jeder Rahmen in eine ausgewählte Anzahl von Downlink-Datenübertragungsperioden (Zeit-Slots) unterteilt, und für jede Downlink-Datenübertragungsperiode gibt es eine zugeordnete Bestätigungsübertragungsperiode (Zeit-Slot) auf der Uplink. Nachdem eine Kommunikation zwischen der ersten Basisstation 102 und einem gewünschten Benutzerterminal hergestellt ist, wird eine Downlink-Datenübertragung aus der ersten Basisstation 102 an das Benutzerterminal eingeleitet durch ein Bestätigungssignal aus dem Benutzerterminal während einer zuvor zugeordneten Bestätigungsübertragungsperiode, vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) der jüngsten Bestätigungsübertragungsperiode auf der Uplink, die der Downlink-Datenübertragungsperiode der Downlink-Datenübertragung zugeordnet ist. Die auf der Uplink empfangenen Bestätigungssignale werden verwendet, um auf vorteilhafte Weise eine Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem der ersten Basisstation 102 zu bestimmen, um an das gewünschte Benutzerterminal bei einer zukünftigen – vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) der nächsten – Downlink-Datenübertragungsperiode, die der Bestätigungsübertragungsperiode zugeordnet ist, zu senden. Darüber hinaus werden die Sätze sequentieller Zeitperioden, die von der Basisstation verwendet werden, so koordiniert, daß andere Bestätigungen aus störenden Benutzerterminals derselben oder weiterer Basisstationen auch an der ersten Basisstation 102 empfangen und verwendet werden, um die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen. So ist die Anzahl der Benutzerterminals des Kommunikationssystems 100, die an ihre jeweiligen Basisstationen während einer Bestätigungsperiode auf der Uplink senden, eine Obermenge der Menge oder des Satzes von aktiven gewünschten Benutzerterminals, an die während der zugeordneten zukünftigen – vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) nächsten – Downlink-Datenübertragungsperiode gesendet werden soll.In a TDMA system, each frame is divided into a selected number of downlink data transmission periods (time slots), and for each downlink data transmission period there is an associated acknowledgment transmission period (time slot) on the uplink. After a communication between the first base station 102 and a desired user terminal, becomes a downlink data transmission from the first base station 102 to the user terminal initiated by an acknowledgment signal from the user terminal during a previously assigned acknowledgment transmission period, preferably (but not necessarily) the most recent acknowledgment transmission period on the uplink associated with the downlink data transmission period of the downlink data transmission. The acknowledgment signals received on the uplink are used to advantageously provide a processing strategy for the smart base system of the first base station 102 to be sent to the desired user terminal at a future - preferably (but not necessarily) the next - downlink data transmission period associated with the acknowledgment transmission period. Moreover, the sets of sequential time periods used by the base station are coordinated such that other acknowledgments from interfering user terminals of the same or other base stations also at the first base station 102 received and used to determine the smart antenna processing strategy. Such is the number of user terminals of the communication system 100 which transmit to their respective base stations during a confirmation period on the uplink, a superset of the set or set of active desired user terminals to which during the associated future - preferably (but not necessarily) next - downlink data transmission period should be sent.

Bei einem Ausführungsbeispiel zum Senden einer Paging-Nachricht an ein untätiges Benutzerterminal während einer bestimmten Downlink-Datenübertragungsperiode wird die Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie unter Verwendung einer Kalibrierung und des Eigenvektors mit dem geringsten Eigenwert der Kovarianz Matrix bestimmt, die aus Signalen bestimmt worden ist, die während der vorhergehenden zugeordneten Bestätigungsübertragungsperiode auf der Uplink empfangen worden sind.at an embodiment to send a paging message an idle one User terminal during a certain downlink data transmission period becomes the downlink smart antenna processing strategy using a calibration and the eigenvector with that lowest eigenvalue of the covariance matrix determined from signals has been determined during the the previously assigned acknowledgment transmission period on the Uplink have been received.

Die Verwendung einer solchen Paging-Strategie schließt eine Störungsminderung an jene Benutzerterminals ein, aus welchen Signale (zum Beispiel die "vor dem Paging empfangenen Signale" und die "aus anderen Benutzerterminals empfangenen Signale") von der ersten Basisstation 102 während der vorhergehenden zugeordneten Bestätigungsübertragungsperiode auf der Uplink empfangen worden sind. Die Eigenvektoren der Empfangs-Kovarianz-Matrix, die solchen empfangenen Signalen aus sendenden Benutzerterminals entsprechen, würden Eigenwerte aufweisen, die signifikant größer als der kleinste Eigenwert sind. So wird bei einem Ausführungsbeispiel die Paging-Nachricht in diejenige Richtung gesendet, auf der der Störer mit der geringsten Leistung auf der Uplink war, um die Störung hin zu den Benutzern desselben Kanals zu minimieren.The use of such a paging strategy involves interference mitigation to those user terminals from which signals (e.g., the "pre-paging received signals" and the "other user terminal received signals") from the first base station 102 have been received on the uplink during the preceding assigned acknowledgment transmission period. The eigenvectors of the receive covariance matrix corresponding to such received signals from transmitting user terminals would have eigenvalues that are significantly larger than the smallest eigenvalue. Thus, in one embodiment, the paging message is sent in the direction in which the least powerful interferer was on the uplink to minimize interference with the users of the same channel.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann ein Eigenvektor der Sende(Störungs)-Kovarianz-Matrix, der einen geringeren Wert als ein zur Verfügung gestellter Schwellwert aufweist, verwendet werden zum Bestimmen der Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie (zum Beispiel der Downlink-Wichtungsparameter) zur Verwendung beim Paging. Ein solcher Eigenvektor ist im wesentlichen in dem Null-Raum der Störungssende-Kovarianz-Matrix.at alternative embodiments may be an eigenvector of the transmit (interference) covariance matrix, the a lower value than a threshold provided may be used to determine the downlink smart antenna processing strategy (for example, the downlink weighting parameter) for use in paging. Such an eigenvector is essentially in the null space of the perturbation covariance matrix.

Unsere Definition des Sendens auf eine nicht-gerichtete Weise, auf die hier Bezug genommen wird, schließt ein Null-Raum-Senden ein, welches Energie in die Richtung relativ kleiner Eigenvektoren der Kovarianz-Matrix "lenkt".Our Definition of sending in a non-directional way, to the As used herein, zero-space transmission, which entails energy in the direction of relatively small eigenvectors of the covariance matrix "directs".

In noch einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel wird die Empfangssignal-Kovarianz-Matrix, die zu einem Zeitpunkt bestimmt wird, wenn die möglichen fernen Terminals des gleichen Kanals wahrscheinlich Daten senden und wenn das gewünschte Benutzerterminal untätig ist, mit einer Kalibrierung verwendet, um ausdrücklich Nullen in die Richtung der unerwünschten Benutzer des gleichen Kanals zu lenken, während die Paging-Nachricht in andere Richtungen in Übereinstimmung mit einem omnidirektionalen Strahlungsmuster gesendet wird. Ein omnidirektionales Muster ist ein Spezialfall des Sendens auf eine nicht-gerichtete Weise. Bei einem sektorisierten System bedeutet omnidirektional im wesentlichen omnidirektional innerhalb des Sektors. Darüber hinaus bedeutet im wesentlichen omnidirektional auch im wesentlichen omnidirektional im zeitlichen Mittel, wenn die Gesamtübertragung in einen Satz wiederholter Übertragungen, jede gegebenenfalls mit einer unterschiedlichen Strategie, aufgeteilt ist.In yet another alternative embodiment, the receive signal covariance matrix, which is determined at a time when the possible remote terminals of the same channel is likely to send data and if the desired user terminal idly is used with a calibration to express zeros in the direction the unwanted Directing users of the same channel while the paging message in other directions in accordance is sent with an omnidirectional radiation pattern. One omnidirectional pattern is a special case of sending to one non-directional way. In a sectorized system means omnidirectional, essentially omnidirectional within the sector. About that In addition, essentially omnidirectional also essentially means omnidirectional in the time average, if the total transmission into a set of repeated transmissions, each with a different strategy if necessary is.

Die US-Patentanmeldung 08/988,519 von Goldburg, eingereicht am 12. Dezember 1997 und auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen, stellt eine Beschreibung eines Verfahrens zum Bestimmen von räumlichen Downlink-Verarbeitungs-Wichtungsparametern zur Verfügung, um irgendein gewünschtes Strahlungsmuster zu erreichen. Gemäß dem Goldburg-Verfahrenwerden die Gewichte bestimmt, indem ein Optimalitätskriterium optimiert wird. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Goldburg-Verfahren derart modifiziert werden, daß es das Richten von Nullen hin zu den wahrscheinlichen Störern, wie sie aus der Kovarianz-Matrix bestimmt worden sind, einschließt.The U.S. Patent Application 08 / 988,519 to Goldburg, filed December 12 1997 and assigned to the assignee of the present application, provides a description of a method for determining spatial Downlink processing weighting parameters to disposal, any desired To achieve radiation patterns. According to the Goldburg procedure determines the weights by optimizing an optimality criterion. In an alternative embodiment In the present invention, the Goldburg method can be modified in such a way be that it directing zeroes towards probable jammers, such as they have been determined from the covariance matrix.

Alternativ kann ein Richtung-des-Eintreffens(DOA)-basiertes Verfahren verwendet werden, um die Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen.alternative For example, a direction-of-arrival (DOA) -based method can be used to the downlink smart antenna processing strategy to determine.

Ein alternatives Verfahren des Verminderns der Störung hin zu den nicht-erwünschten Benutzerterminals schließt ein Bilden von Seiteninformationen über die nicht-erwünschten Benutzerterminals aus Signalen ein, die an der ersten Basisstation 102 aus den nicht-erwünschten Benutzerterminals zu irgendeinem früheren Zeitpunkt empfangen worden sind. Die Seiteninformationen können in einer Datenbank der ersten Basisstation 102 gespeichert werden.An alternative method of reducing interference to the non-desired user terminals includes forming page information about the non-desired user terminals from signals received at the first base station 102 have been received from the non-desired user terminals at some earlier time. The page information can be stored in a database of the first base station 102 get saved.

Seiteninformationen über ein nicht-erwünschtes Benutzerterminal sind Informationen über den Benutzer, die verwendet werden können, um eine Strategie zu bestimmen, die ein Verringern der Störung hin zu den nicht-erwünschten Benutzerterminals einschließt. Ein Beispiel derartiger gespeicherter Seiteninformationen über ein Benutzerterminal ist die räumliche Signatur des Benutzerterminals. Beispielsweise stellen das US-Patent 5,592,490 von Barratt et al. mit dem Titel "SPECTRALLY EFFICIENT HIGH CAPACITY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS" und das US-Patent 5,828,658 von Ottersten et al. mit dem Titel "SPECTRALLY EFFICIENT HIGH CAPACITY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS WITH SPATIO-TEMPORAL PROCESSING" eine Beschreibung einiger Techniken zur Verfügung, um die Störung unter Verwendung räumlicher Signaturen zu vermindern. Die räumliche Empfangssignatur charakterisiert, wie das Basisstations-Array Signale aus einem bestimmten Benutzerterminal bei Fehlen irgendeiner Störung oder weiterer Benutzerterminals empfängt. Die räumliche Sendesignatur eines bestimmten Benutzerterminals charakterisiert, wie das ferne Benutzerterminal Signale aus der Basisstation bei Fehlen irgendeiner Störung empfängt. Eine räumliche Sendesignatur kann aus einer räumlichen Empfangssignatur unter Verwendung einer Kalibrierung bestimmt werden.Page information about a non-desired user terminal is information about the user that may be used to determine a strategy that includes reducing the interference to the non-desired user terminals. An example of such stored page information about a user terminal is the spatial signature of the user terminal. For example, U.S. Patent 5,592,490 to Barratt et al. entitled "SPECTRALLY EFFICIENT HIGH CAPACITY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS" and US Patent 5,828,658 to Ottersten et al. entitled "SPECTRALLY EFFICIENT HIGH CAPACITY WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS WITH SPATIO-TEMPORAL PROCESSING" a description of some techniques available to use the disorder licher signatures. The received spatial signature characterizes how the base station array receives signals from a particular user terminal in the absence of any interference or other user terminals. The spatial transmission signature of a particular user terminal characterizes how the remote user terminal receives signals from the base station in the absence of any interference. A spatial transmit signature may be determined from a received spatial signature using a calibration.

Die Seiteninformationen werden aus der Datenbank gewonnen und verwendet, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, um eine Minderung der Störung hin zu wenigstens einem der nicht-erwünschten Benutzerterminals einzuschließen.The Page information is extracted from the database and used to determine a smart antenna processing strategy to a Reduction of the disorder towards at least one of the non-desired user terminals.

Die Seiteninformationen können aus Signalen gebildet werden, die aus den nicht-erwünschten Benutzerterminals an derselben ersten Basisstation 102 empfangen worden sind. Alternativ kann das Kommunikationssystem wenigstens eine zweite Basisstation und einen Zwischen-Basisstations-Kommunikationsmechanismus einschließen, welcher fest verdrahtet und/oder drahtlos sein kann. Eine oder mehrere weitere Basisstationen empfangen die Signale aus den nicht-erwünschten Benutzerterminals, und der Seiteninformationsbildungsschritt tritt für jedes nicht-erwünschte Benutzerterminal an der die Signale aus dem jeweiligen dieser nicht-erwünschten Benutzerterminals empfangenden weiteren Basisstation auf. Die Seiteninformationen werden an die erste Basisstation 102 unter Verwendung des Zwischen-Basisstations-Kommunikationsmechanismus übermittelt. Wenn ein solches Verfahren verwendet wird, teilen die weiteren derartigen Basisstationen der ersten Basisstation 102 mit, welcher der nicht-erwünschten Benutzer "tatsächlich" nicht-erwünscht ist.The page information may be formed from signals coming from the non-desired user terminals at the same first base station 102 have been received. Alternatively, the communication system may include at least a second base station and an intermediate base station communication mechanism, which may be hardwired and / or wireless. One or more other base stations receive the signals from the non-desired user terminals, and the page information forming step occurs for each non-desired user terminal on the other base station receiving the signals from the respective one of these unwanted user terminals. The page information will be sent to the first base station 102 transmitted using the inter-base station communication mechanism. When such a method is used, the other such base stations share the first base station 102 with which of the non-desired users is "in fact" unwanted.

Weitere Formen der Seiteninformationen schließen ein DOA der einen oder mehreren nicht-erwünschten Benutzerterminals und tatsächlich empfangene Signale aus den Benutzerterminals ein.Further Forms of page information include DOA one or the other several unwanted ones User terminals and indeed receive received signals from the user terminals.

Während ein Ausführungsbeispiel ein Verfahren verkörpert, das in einem TDD-System arbeitet, ist die Erfindung auch für einen Betrieb bei einem FDD-System anwendbar. Bei einem FDD-System werden die Sende- und Empfangskanäle im allgemeinen nicht miteinander zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt korreliert. DOA-basierte Techniken können verwendet werden, um die Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus den Richtungen des Eintreffens (= DOA) der Benutzerterminals zu bestimmen. Darüber hinaus sind die Sende- und Empfangs-Kovarianz-Matrizen üblicherweise im wesentlichen gleich bei einem FDD-System, wenn eine ausreichende zeitliche Mittlung verwendet wird bei der Kalkulation der Empfangs-Kovarianz-Matrix oder Störungs-Kovarianz-Matrix, insbesondere wenn die Uplink-Frequenz relativ nahe der Downlink-Frequenz liegt. Bei einem solchen Fall kann die Verwendung einer räumlichen Downlink-Verarbeitungsstrategie, die, eine Kalibrierung einschließend, aus der räumlichen Uplink-Verarbeitungsstrategie bestimmt worden ist, befriedigende Ergebnisse zur Verfügung stellen, wie es beispielsweise in der internationalen Patentanmeldungsveröffentlichung WO 98/09385 vom 5. März 1998 von Clarity Wireless Inc., der Erfinder Raleigh und anderen, mit dem Titel "SPATIO-TEMPORAL PROCESSING FOR COMMUNICATION" beschrieben ist.While a embodiment embodying a method operating in a TDD system, the invention is also for one Operation applicable to a FDD system. In an FDD system, the Transmit and receive channels generally not with each other at any given time correlated. DOA-based techniques can be used to control the Downlink smart antenna processing strategy from the directions the arrival (= DOA) of the user terminals. Furthermore For example, the transmit and receive covariance matrices are common essentially the same for an FDD system, if sufficient temporal averaging is used in the calculation of the receive covariance matrix or interference covariance matrix, especially when the uplink frequency is relatively close to the downlink frequency. In such a case, the use of a spatial Downlink processing strategy, including, including a calibration the spatial uplink processing strategy has been determined to provide satisfactory results, as for example in the international patent application publication WO 98/09385 of Mar. 5, 1998 by Clarity Wireless Inc., inventor Raleigh and others, with the title "SPATIO-TEMPORAL PROCESSING FOR COMMUNICATION " is.

Die Erfindung ist auch auf CDMA-Systeme anwendbar. Oftmals stellen CDMA-Systeme im wesentlichen ihre gesamten Ressourcen in einem Frequenzkanal an eine geringe Anzahl von Benutzerterminals zur Verfügung. So sind die Eigenwerte, die sich auf Eigenvektoren der Empfangs-Kovarianz-Matrix beziehen, die den sendenden Benutzerterminals entsprechen, signifikant größer als die kleinsten (das heißt Null-Raum) Eigenwerte.The Invention is also applicable to CDMA systems. Often, CDMA systems provide essentially all their resources in a frequency channel available to a small number of user terminals. So are the eigenvalues that relate to eigenvectors of the receive covariance matrix refer to the sending user terminals significantly greater than the smallest (that is Zero space) eigenvalues.

So gestattet ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einer Basisstation, eine Downlink-Nachricht an ein gewünschtes Benutzerterminal auf eine nicht-gerichtete Weise zu senden (zum Beispiel ein fernes Terminal pagen), so daß eine Störung der anderen Benutzerterminals gleichzeitig gemindert wird. Darüber hinaus sendet bei einem Ausführungsbeispiel die erste Basisstation 102 weitere Daten an ein oder mehrere andere Benutzerterminals. So sorgt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auch für ein Kombinieren gerichteten Verkehrs (wie beispielsweise beginnende Verkehrsdaten) und Rundsendeverkehr (wie beispielsweise Paging) über denselben herkömmlichen Kanal.Thus, an embodiment of the invention allows a base station to send a downlink message to a desired user terminal in a non-directional manner (e.g., page a remote terminal) so as to simultaneously mitigate interference with the other user terminals. In addition, in one embodiment, the first base station transmits 102 additional data to one or more other user terminals. Thus, an embodiment of the invention also provides for combining directional traffic (such as incipient traffic data) and broadcast traffic (such as paging) over the same conventional channel.

Wiederholtes PagingRepeated paging

In Erwiderung eines erfolgreichen Empfangens einer Paging-Nachricht sendet das Benutzerterminal ein Signal an die erste Basisstation 102. Das Benutzerterminal antwortet, indem es ein Zufallszugriffs-Anforderungssignal (random access request signal) an die Basisstation in einem vereinbarten Kanal sendet. Die erste Basisstation 102 sendet dann eine Zugriffszuweisungsnachricht (access assignment message) an das Benutzerterminal, die eine Kennzeichnung eines Frequenzkanals und einer Downlink-Übertragungszeitperiode für die Verkehrskommunikation einschließt. Die Zugriffszuweisungsnachricht kann auch verwendet werden, um verschiedene Steuerfunktionen auszuführen, einschließlich einer Messung des Pfadverlusts in der Verbindung zwischen dem Benutzerterminal und der Basisstation und/oder zum Durchführen einer Leistungskontrolle.In response to successfully receiving a paging message, the user terminal sends a signal to the first base station 102 , The user terminal responds by sending a random access request signal to the base station in an agreed channel. The first base station 102 then sends an access assignment message to the user terminal, which includes an identification of a frequency channel and a downlink transmission time period for the traffic communication. The access assignment message may also be used to perform various control functions, including measuring the path loss in the connection between the user terminal and the base station and / or performing a performance check.

Die Paging-Nachricht ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, relativ stark codiert (heavily coded). Viele Ver fahren sind verfügbar zum Erfassen derartiger stark codierter UT_Sequenzen aus an der Empfangsantenne des Benutzerterminals empfangenen Signalen. Eine derartige Technik verwendet eine Korrelation.The Paging message is preferably, but not necessarily, relatively heavily coded (heavily coded). Many procedures are available for Detecting such strongly coded UT_Sequenzen from at the receiving antenna the user terminal received signals. Such a technique uses a correlation.

Das Zufallszugriffs-Anforderungssignal ist somit eine Anzeige an die erste Basisstation 102, daß das gewünschte Benutzerterminal erfolgreich seine UT_Sequenz erfaßt hat. Bei einer Version stellt das Fehlen eines Zufallszugriffs-Anforderungssignals eine Rückmeldung an die Basisstation 102 zur Verfügung, daß das gewünschte Benutzerterminal die Page nicht erfolgreich empfangen hat. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung können auch andere Verfahren des Bereitstellens einer Rückmeldung des Erfolgs oder Fehlschlagens verwendet werden.The random access request signal is thus an indication to the first base station 102 in that the desired user terminal has successfully captured its UT_sequence. In one version, the absence of a random access request signal provides feedback to the base station 102 available that the desired user terminal has not successfully received the page. In other embodiments of the invention, other methods of providing feedback of success or failure may also be used.

So empfängt bei einem Ausführungsbeispiel die erste Basisstation 102 eine Rückmeldung, welche anzeigt, ob das gewünschte Benutzerterminal erfolgreich eine Page empfangen hat oder nicht.Thus, in one embodiment, the first base station receives 102 a return message indicating whether the desired user terminal has successfully received a page or not.

Ein anderer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren, um die Wahrscheinlichkeit der Erfassung eines erfolgreichen Page-Empfangs weiter zu erhöhen, indem die Sendung der Page mehrere Male unter Verwendung einer identischen Kopie wiederholt wird, das heißt unter Verwendung einer identischen Downlink-Strategie in demselben relativen Zeitabschnitt eines zukünftigen Rahmens auf eine sich wiederholende Weise. Nicht-identische Wiederholung bezieht sich darauf, daß eine oder mehrere der Downlink-Strategien oder der relative Zeitabschnitt des zukünftigen Rahmes unterschiedlich sind. Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine solche nicht-identische Wiederholung verwendet, um zu ermöglichen, daß die Störungsumgebung bei den Wiederholungen verschieden ist, und somit gegenüber dem Fall der identischen Wiederholung die kumulative Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß das gewünschte Benutzerterminal erfolgreich die Page empfängt. Beispielsweise kann eine unterschiedliche Smart-Antennen-Strategie verwendet werden oder es kann eine abweichende Zeitgabe verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß die Störungsumgebung unter schiedlich ist. Eine Downlink-Strategie-Diversity wird zur Verfügung gestellt, indem eine abweichende Downlink-Smart-Antennen-Strategie verwendet wird, oder eine Störungs-Diversity wird zur Verfügung gestellt, indem die Page in einer abweichenden Störungsumgebung wiederholt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel werden sowohl eine Downlink-Strategie-Diversity als auch eine Störungs-Diversity verwendet.One Another aspect of the invention is a method of probability to further increase the detection of successful page reception by sending the page several times using an identical one Copy is repeated, that is using an identical downlink strategy in the same relative period of time a future one Frame in a repetitive way. Non-identical repetition refers that one or more of the downlink strategies or the relative period of time future Creams are different. In one embodiment, such a non-identical Repeat used to allow the disturbance environment in the repetitions is different, and thus against the Case of identical repetition the cumulative probability to increase, that this desired User terminal successfully receives the page. For example, a different smart antenna strategy can be used or it A different timing can be used to determine the likelihood to increase, that the interference environment is different. A downlink strategy diversity becomes disposal by using a different downlink smart antenna strategy, or a disturbance diversity becomes the disposal by repeating the page in a different noise environment becomes. In one embodiment Both downlink strategy diversity and interference diversity used.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Rückmeldung des Erfolgs oder Mißerfolgs beim Paging verwendet. Nach einer ersten erfolglosen Page wiederholt die Basisstation die Page in einem zukünftigen – zum Beispiel dem nächsten – Rahmen, wobei bei einem Ausführungsbeispiel eine abweichende nicht-gerichtete Downlink-Strategie verwendet wird.at an embodiment will be the feedback of success or failure used during paging. After a first unsuccessful page repeated the base station the page in a future - for example, the next - frame, in one embodiment a deviant non-directed downlink strategy is used.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel sendet die abweichende nicht-gerichtete Strategie hin zu einem anderen der Eigenvektoren, der sich im wesentlichen in dem Null-Raum der Störungs-Kovarianz-Matrix befindet, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für das Downlink-Paging zu bestimmen. Die Wiederholung in einem zukünftigen Rahmen der Sequenz von Rahmen kann das Paging bei Vorhandensein einer anderen Menge von Störern ermöglichen, da sich die Störungsumgebung schnell ändern kann, weil beispielsweise ein abweichender Satz von Benutzerterminals im nächsten Rahmen gepaged wird. Die Verwendung eines abweichenden Eigenvektors im Null-Raum richtet die Page über ein abweichendes Strahlungsmuster, was eine Downlink-Strategie-Diversity zur Verfügung stellt.at a first embodiment sends the deviant non-directional strategy to another of the eigenvectors, which are essentially in the null space of the Interference covariance matrix located to a smart antenna processing strategy for the To determine downlink paging. The repetition in a future frame The sequence of frames may be paged in the presence of another Enable amount of disturbers since the interference environment change quickly because, for example, a different set of user terminals in the next Frame is gepaged. The use of a different eigenvector in null space, the page turns over a different radiation pattern, which is a downlink strategy diversity to disposal provides.

Es kann sein, daß sich die Störungsumgebung nicht schnell genug ändert. So wird bei einem zweiten Ausführungsbeispiel die Wiederholung in einer anderen Downlink-Datenübertragungsperiode des Satzes sequentieller Zeitperioden ausgeführt. Im Fall von TDMA kann dies beispielsweise mit einem anderen Zeit-Slot zusammenfallen. Allgemein gesprochen erfolgt die wiederholte Übertragung auf einem anderen herkömmlichen Downlink-Kanal als dem jeweiligen herkömmlichen Downlink-Verkehrsdatenübertragungs-Kanal der ersten Übertragung. Bei einem FDMA-System kann dies eine andere Frequenz sein.It may be that the disturbance environment does not change fast enough. Thus, in a second embodiment the repetition in another downlink data transmission period of the sentence executed sequential time periods. In the case of TDMA can For example, this may coincide with another time slot. Generally speaking, the repeated transmission takes place on another usual Downlink channel as the respective conventional downlink traffic data transmission channel the first transmission. at This can be a different frequency for an FDMA system.

So wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix aus Signalen bestimmt, die in einer Bestätigungsübertragungsperiode empfangen worden sind, die einer abweichenden Downlink-Datenübertragungsperiode zugeordnet ist, und der Eigenvektor der Störungsempfangs-Kovarianz-Matrix mit dem geringsten Eigenwert wird verwendet, um die räumliche Downlink-Verarbeitung für das Smart-Antennensystem während der Übertragung der Page während dieser abweichenden Downlink-Datenübertragungsperiode zu bestimmen, um die Wiederholung der Page in einer abweichenden Störungsumgebung zu erleichtern.So becomes according to the second embodiment the interference reception covariance matrix from signals received in a confirmation transmission period assigned to a different downlink data transmission period and the eigenvector of the interference received covariance matrix with the least eigenvalue is used to the spatial Downlink processing for the smart antenna system during transmission the page during determine this deviant downlink data transmission period, to repeat the page in a different disturbance environment to facilitate.

Alternative Ausführungsbeispiele führen das wiederholte Paging mit Downlink-Strategien aus, die nicht notwendigerweise aus der Störungs-Kovarianz-Matrix bestimmt werden. In noch einer weiteren Ausführungsform wird die Page hin zu einem bestimmten Benutzerterminal wiederholt unter Verwendung eines abweichenden Satzes einer Sequenz von Sätzen von Wichtungsparametern für das Smart-Antennensystem gesendet, der so gebildet ist, daß die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß ein Benutzerterminal an einem unbekannten Ort die Page empfängt. Beispielsweise beschreibt die US-Patentanmeldung 09/020,619 von Barratt et al., angemeldet am 9. Februar 1998 und auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen, Techniken zum Bestimmen einer solchen Sequenz. Die Sequenz von Wichtungsparametern, die bei der Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie verwendet wird, um sequentiell die Nachricht zu senden, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel einer orthogonale Sequenz von komplexwertigen Wichtigungsparametersätzen auf der Grundlage der diskreten Fourier-Transformation (DFT). Um die Chance des erfolgreichen Empfangs der Page weiter zu erhöhen, treten die Wiederholungen der Page-Übertragungen während verschiedener Downlink-Datenübertragungsperioden auf, um eine Wiederholung der Page bei abweichenden Störungsumgebungen zu erleichtern.Alternative embodiments perform repeated paging with downlink strategies that are not necessarily determined from the interference covariance matrix. In yet another embodiment, the page is redirected to a particular user terminal using a different set of a sequence of Sent sets of weighting parameters for the smart antenna system formed to increase the likelihood that a user terminal will receive the page at an unknown location. For example, U.S. Patent Application 09 / 020,619 to Barratt et al., Filed February 9, 1998 and assigned to the assignee of the present invention, describes techniques for determining such a sequence. The sequence of weighting parameters used in the smart antenna processing strategy to sequentially transmit the message is, in accordance with one embodiment, an orthogonal sequence of complex valued weighting parameter sets based on Discrete Fourier Transform (DFT). To further increase the chance of successful page reception, the page transfer repetitions occur during various downlink data transmission periods to facilitate repetition of the page in different disturbance environments.

Bei einem anderen eine Page-Wiederholung verwendenden Ausführungsbeispiel werden die Pages mit einem breiten, beispielsweise omnidirektionalen, Strahl gesendet, aber wiederum während jeder der verschiedenen Wiederholungen werden die Pa ges während verschiedener Downlink-Datenübertragungsperioden (zum Beispiel verschiedener Zeit-Slots) gesendet, um zu sichern, daß die wiederholten Pages in verschiedenen Störumgebungen auftreten. Das Verfahren des Sendens mit einem omnidirektionalen Muster wird beispielsweise in der oben genannten US-Patentanmeldung 08/988,519 von Goldburg beschrieben.at another embodiment using a page repeat the pages are displayed with a broad, for example omnidirectional, Beam sent, but again during each of the different repetitions will be the pa ges during different Downlink data transfer periods (for example, different time slots) sent to secure that the repeated pages occur in different interference environments. The For example, a method of transmitting with an omnidirectional pattern in the aforementioned U.S. Patent Application 08 / 988,519 to Goldburg described.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist jede Downlink-Datenübertragungsperiode für die Zwecke des Paging in zwei Hälften unterteilt. Eine Page kann in der ersten Hälfte oder der zweiten Hälfte irgendeiner Downlink-Datenübertragungsperiode gesendet werden. Dies sorgt dafür, daß eine relativ größere Anzahl von Paging-Nachrichten innerhalb einer gegebenen Anzahl von Downlink-Datenübertragungsperioden möglich sind. Dies schafft darüber hinaus noch eine weitere Methode zum Ändern der Störumgebung zwischen Wiederholungen der Page. Nachdem eine Page in einer Hälfte einer Downlink-Datenübertragungsperiode gesendet worden ist, wird die nächste Wiederholung in der anderen Hälfte der Downlink-Datenübertragungsperiode des nächsten Rahmens gesendet, welche bei einem Ausführungsbeispiel eine differierende Downlink-Datenübertragungsperiode ist. So kann sich die Störumgebung zumindest hinsichtlich der Paging-Sendungen zwischen der ersten und der zweiten Sendung ändern.at an embodiment is every downlink data transfer period for the Purposes of paging in half divided. A page can be any in the first half or the second half Downlink data transfer period be sent. This ensures that one relatively larger number paging messages within a given number of downlink data transmission periods possible are. This creates it There is also another method for changing the noise environment between repetitions of the page. After a page in one half of a Downlink data transfer period has been sent, the next will be Repetition in the other half the downlink data transmission period of the next frame sent, which in one embodiment is a differing downlink data transmission period. So can the interference environment at least in terms of paging transmissions between the first and change the second shipment.

Andere Ausführungsformen können ein Aufteilen der Downlink-Datenübertragungsperiode in mehr als zwei Paging-Perioden umfassen.Other embodiments can splitting the downlink data transmission period in more than two paging periods.

3 zeigt die Sequenz von Rahmen (Frames) für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das bei TDMA verwendet wird. 3A zeigt drei vollständige Rahmen. 3B zeigt einen einzelnen (den N-ten) Rahmen, und 3C zeigt, wie die Downlink-Datenübertragungsperioden, in diesem Fall Periode D3, in eine erste und eine zweite Hälfte zum Zwecke des Paging unterteilt sind. In ähnlicher Weise zeigt 4 eine alternative Vollduplex-Anordnung. 4C zeigt, wie die Downlink-Datenübertragungsperioden, in diesem Fall die Periode D3, in eine erste und eine zweite Hälfte zum Zwecke des Paging unterteilt sind. 3 Figure 12 shows the sequence of frames for an embodiment of the invention used in TDMA. 3A shows three complete frames. 3B shows a single (the Nth) frame, and 3C shows how the downlink data transmission periods, in this case period D3, are divided into a first and a second half for the purpose of paging. In a similar way shows 4 an alternative full-duplex arrangement. 4C shows how the downlink data transmission periods, in this case the period D3, are divided into a first and a second half for the purpose of paging.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anzahl der Wiederholungen eine Funktion einer Abschätzung der Nähe des gewünschten Benutzerterminals zu der Paging-Basisstation. Die Nähe des Benutzerterminals wird während einer anfänglichen Registrierung (zum Beispiel log-in) oder während einer vorhergehenden erfolgreichen Paging-Sequenz abgeschätzt. Es wird im allgemeinen, aber nicht notwendigerweise, angenommen, daß ein Benutzerterminal, welches als in der Nähe der Paging-Basisstation befindlich abgeschätzt worden ist, weniger Störungen erfährt als ein Benutzerterminal, das als weit entfernt eingeschätzt worden ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Nähe als nah, entfernt und weit entfernt abgeschätzt, und nahe Benutzerterminals empfangen eine Page, das heißt keine Wiederholung, ein entferntes Benutzerterminal empfängt zwei Pages, das heißt eine Wiederholung, und ein sehr weit entferntes Benutzerterminal empfängt zwei Wiederholungen.at an embodiment According to the invention, the number of repetitions is a function of appraisal nearby the desired user terminal to the paging base station. The proximity of the user terminal becomes while an initial one Registration (for example, log-in) or during a previous one estimated successful paging sequence. It will, in general, but not necessarily, assuming that a user terminal which as near the paging base station estimated has been less interference learns as a user terminal that has been considered far away is. In one embodiment will the closeness as close, distant and estimated far away, and near user terminals receive a page, that is no retry, a remote user terminal receives two Pages, that is a repeat, and a very far away user terminal receive two Repetitions.

Jedoch können alternative Ausführungsbeispiele andere Kriterien zum Bestimmen verschiedener Anzahlen von Wiederholungen verwenden. Ein Verfahren zum Wiederholen des Sendens einer Page aus einer Basisstation mit einem intelligenten Antennensystem an ein Benutzerterminal unter Verwendung des intelligenten Antennensystems derart, daß jede Wiederholung in einer unterschiedlichen Störumgebung auftritt, wurde in Übereinstimmung mit zumindest einem Ausführungsbeispiel der Erfindung offenbart.however can alternative embodiments other criteria for determining different numbers of repetitions use. A method of repeating the sending of a page a base station with a smart antenna system on User terminal using smart antenna system such that each Repetition occurs in a different noise environment, was in accordance with at least one embodiment disclosed the invention.

Verkehrskommunikationtraffic communication

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Verkehrskommunikation zwischen der Basisstation und ihren zugeordneten Benutzerterminals gemäß einem Funkprotokoll. Das Funkprotokoll stellt einen ersten Satz von sequentiellen Zeitintervallen (Rahmen) zur Verfügung, in denen die erste Basisstation 102 mit ihren zugeordneten Benutzerterminals kommunizieren soll. Das Funkprotokoll stellt darüber hinaus weitere Sätze sequentieller Zeitintervalle (Rahmen) für jede Station eines Satzes weiterer Basisstationen 111 des drahtlosen Kommunikationssystems zur Verfügung.In one embodiment of the invention, the traffic communication between the base station and its associated user terminals is according to a radio protocol. The radio protocol provides a first set of sequential time intervals (frames) in which the first base station 102 to communicate with their associated user terminals. The radio protocol also provides further sets of sequential time intervals (frames) for each station of a set of other base stations 111 of the wireless commu nication system available.

3 zeigt eine Reihe von Übertragungszeitdiagrammen, die die Sendesequenzen im Falle eines TDMA-Ausführungsbeispiels veranschaulichen. 3A zeigt die Gesamtaufteilung der Zeit in eine Sequenz zusammenhängender Rahmen, die bei einer Ausführungsform von gleicher Dauer sind. Drei vollständig sequentielle Rahmen sind in 3A veranschaulicht. Für die Zwecke der Systemzeitgabesteuerung wird ein Synchronisationskanal, den Benutzerterminals im Bedarfsfall konsultieren können, vorgesehen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel startet jedes Signalisiersegment mit einem Rahmenmarkierersignal aus der Basisstation, um sämtliche fernen Benutzerterminals mit der Taktsequenz der Basisstation zu synchronisieren. 3 Figure 12 shows a series of transmission timing diagrams illustrating the transmission sequences in the case of a TDMA embodiment. 3A Figure 3 shows the overall division of time into a sequence of contiguous frames that are of equal duration in one embodiment. Three completely sequential frames are in 3A illustrated. For the purposes of system timing control, a synchronization channel that user terminals can consult, as needed, is provided. In an alternative embodiment, each signaling segment starts with a frame marker signal from the base station to synchronize all remote user terminals with the clock sequence of the base station.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich primär auf die Anordnungen der Signale innerhalb jedes Rahmens, und dementsprechend ist ein beispielhafter Rahmen (Rahmen N) detaillierter in 3B zusammen mit dem Ende des vorhergehenden Rahmens (Rahmen N-1) und dem Beginn des nächsten Rahmens (Rahmen N+1) gezeigt.One aspect of the present invention relates primarily to the arrangements of the signals within each frame, and accordingly, an exemplary frame (frame N) is more detailed in FIG 3B shown together with the end of the previous frame (frame N-1) and the beginning of the next frame (frame N + 1).

Der Rahmen gemäß einem TDMA-Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in eine ausgewählte Anzahl von Downlink-Datenübertragungsperioden (Zeit-Slots) D1, D2, D3, etc., und eine ausgewählte Anzahl von Uplink-Datenübertragungsperioden (Zeit-Slots) U1, U2, etc., unterteilt. Es gibt außerdem eine Anzahl von Bestätigungsübertragungsperioden (Zeit-Slots) AKD1, AKD2, AKD3, etc., auf der Uplink, wobei jeweils einer jeder Downlink-Datenübertragungsperiode zugeordnet ist und eine vorgegebene Beziehung zu seiner zugeordneten Downlink-Datenübertraungsperiode, die der Basisstation bekannt ist und die bei einem Ausführungsbeispiel fest ist, aufweist. Es gibt außerdem eine Anzahl von Bestätigungsübertragungsperioden (Zeit-Slots) AKU1, AKU2, etc. auf der Uplink, wobei jeweils eine jeder Uplink-Datenübertraungsperiode zugeordnet ist und eine vorgegebene Beziehung zu ihrer zugeordneten Uplink-Datenübertragungsperiode, die der Basisstation bekannt ist und bei einem Ausführungsbeispiel fest ist, aufweist. Bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel ist die feststehende Beziehung zwi schen einer Datenübertragungsperiode und ihrer zugeordneten Bestätigungsübertragungsperiode durch Zeit-Slots spezifiziert. Das heißt, der jeweilige Zeit-Slot für die Datenverkehrsperiode bestimmt den Zeit-Slot für die zugeordnete Bestätigungsübertragungsperiode in der entgegengesetzten Richtung. Darüber hinaus ist bei einem Ausführungsbeispiel diese Beziehung für sämtliche Sätze sequentieller Zeitperioden für sämtliche Basisstationen des Systems gleich.Of the Frame according to a TDMA embodiment The invention is in a selected number of downlink data transmission periods (time slots) D1, D2, D3, etc., and a selected number of uplink data transmission periods (time slots) U1, U2, etc., divided. There are also a number of acknowledgment transmission periods (time slots) AKD1, AKD2, AKD3, etc., on the uplink, each one each Downlink data transfer period is assigned and a given relationship with its assigned Downlink Datenübertraungsperiode, the base station is known and in one embodiment is fixed. There are also a number of acknowledgment transmission periods (Time slots) AKU1, AKU2, etc. on the uplink, with one each each uplink data transmission period and a predetermined relationship with its associated uplink data transmission period, the base station is known and fixed in one embodiment is, has. In a TDMA embodiment, the fixed one is Relationship between a data transmission period and its associated acknowledgment transmission period specified by time slots. That is, the respective time slot for the traffic period determines the time slot for the associated acknowledgment transmission period in the opposite direction. In addition, in one embodiment this relationship for all Sentences sequential Time periods for all Base stations of the system same.

Man beachte, daß bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel jede Datenübertragungsperiode einem herkömmlichen Kanal entspricht.you notice that at a TDMA embodiment every data transmission period a conventional one Channel corresponds.

Bei dem in 3B veranschaulichten Beispiel gibt es vier Downlink-Datenübertragungsperioden, somit vier Uplink-Bestätigungsübertragungsperioden, und zwei Uplink-Datenübertragungsperioden und somit zwei Downlink-Bestätigungsübertragungsperioden. Es sei daran erinnert, daß SDMA mehr als einen Kommunikationskanal, genannt räumliche Kanäle, während desselben Zeit-Slots ermöglicht, wobei das Beispiel von 3B dem Aufnehmen von wenigstens vier aktiven Benutzerterminals, die auf der Downlink kommunizieren, und wenigstens zwei aktiven Benutzerterminals, die auf der Uplink kommunizieren, entspricht.At the in 3B For example, there are four downlink data transmission periods, thus four uplink acknowledgment transmission periods, and two uplink data transmission periods, and thus two downlink acknowledgment transmission periods. It is recalled that SDMA allows more than one communication channel, called spatial channels, during the same time slots, the example of 3B including at least four active user terminals communicating on the downlink and at least two active user terminals communicating on the uplink.

Ein Merkmal der Sequenz von Zeitintervallen besteht darin, daß sie eine unterschiedliche Anzahl von Datenübertragungsperioden auf der Uplink und auf der Downlink aufnehmen kann. Bei der Datenkommunikation, wenn beispielsweise die Basisstation mit einem Computernetzwerk, wie beispielsweise dem Internet, gekoppelt ist, gibt es üblicherweise mehr Kommunikation auf der Downlink als auf der Uplink. Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, die Asymmetrie zwischen Uplink- und Downlink-Verkehrsdatenkommunikation zu berücksichtigen. Ein System kann eine größere oder geringere Anzahl der jeweiligen Art der hier gezeigten Perioden enthalten, was von der Anzahl der aktiven Benutzerterminals, die in einem bestimmten Kanal aufgenommen werden sollen, und den Datenübertragungsanforderungen und – kapazitäten des Systems in jeder Richtung abhängig ist. Bei höheren Datenübertragungsraten kann eine größere Anzahl von Benutzern in jeder Richtung durch verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung untergebracht werden.One Feature of the sequence of time intervals is that they have a different number of data transfer periods on the Uplink and can record on the downlink. In data communication, For example, if the base station is connected to a computer network, such as the Internet, there is usually more Communication on the downlink than on the uplink. An aspect of Invention is the asymmetry between uplink and downlink traffic data communication to take into account. A system can have a larger or lower number of the respective type of periods shown here what the number of active user terminals that are in a particular channel and the data transfer requests and - capacities of the System dependent in each direction is. At higher Data transfer rates can A larger number of users in each direction through different embodiments of the Be housed invention.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die gleiche Anzahl von Uplink- und Downlink-Datenübertragungsperioden in jedem aufeinanderfolgenden Zeitintervall vorhanden, so daß die gesamte Datenübertragungskapazität des Satzes zur Verfügung gestellter Downlink-Verkehrskanäle die gleiche ist wie die gesamte Datenübertragungskapazität des Satzes zur Verfügung gestellter Uplink-Verkehrskanäle.at an alternative embodiment the same number of uplink and downlink data transmission periods in each successive time interval so that the total data transfer capacity of the set to disposal put downlink traffic channels the same is like the total data transfer capacity of the set to disposal placed uplink traffic channels.

Downlink-VerkehrskommunikationDownlink traffic communications

Nach einer erfolgreichen Page weist eine Zugriffszuweisungsnachricht aus der ersten Basisstation 102 eine Downlink-Übertragungsperiode (das heißt einen Downlink-Verkehrskanal) und eine zugehörige Bestätigungsübertragungsperiode (das heißt einen zugeordneten Uplink-Kanal) innerhalb jedes sequentiellen Zeitintervalls in dem ersten Satz sequentieller Zeitintervalle zu.After a successful page, an access assignment message points out of the first base station 102 a downlink transmission period (ie, a downlink traffic channel) and an associated acknowledgment transmission period (ie, an associated uplink channel) within each sequential time interval in the first set of sequential time intervals.

Jedes Benutzerterminal, das erfolgreich gepaged worden ist (zum Beispiel das eine Zugriffszuweisungsnachricht im Ergebnis eines anfänglichen Downlink-Paging von seiner zugeordneten Basisstation empfangen hat), antwortet auf die Paging-Sequenz (zum Beispiel auf die Zugriffszuweisungsnachricht) auf der Uplink in derjenigen Bestätigungsübertragungsperiode, die seiner zugewiesenen Downlink-Verkehrsübertragungsperiode entspricht. Der erste und weitere Sätze sequentieller Zeitintervalle sind derart, daß die Antworten der Benutzerterminals auf der Uplink auf die anfängliche Downlink-Paging-Sequenz (zum Beispiel auf die Zugriffszuweisungsnachricht), einschließlich Antworten aus Benutzerterminals anderer Basisstationen, wie beispielsweise der zweiten Basisstation 111, auf herkömmlichen Bestätigungskanälen – zum Beispiel Übertragungsperioden- und Frequenz/Code-Kanälen –, die der ersten Basisstation 102 bekannt sind, auftreten. Insbesondere sind bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel die zeitlichen Vorgaben der Basisstation synchronisiert, und die Antworten irgendeines gewünschten Benutzerterminals sind zeitlich mit möglichen Antworten irgend welcher störenden Benutzerterminals, wie beispielsweise weiterer Benutzerterminals des gleichen Kanals, die der ersten Basisstation 102 zugeordnet sind, oder weiterer Basisstationen 111, die in demselben Frequenzkanal und derselben Downlink-Datenübertragungsperiode auftreten können, abgeglichen.Any user terminal that successfully ge paged (for example, that has received an access assignment message as a result of an initial downlink paging from its associated base station) responds to the paging sequence (e.g., the access assignment message) on the uplink in the acknowledgment transmission period corresponding to its assigned downlink traffic transmission period equivalent. The first and further sets of sequential time intervals are such that the responses of the user terminals on the uplink to the initial downlink paging sequence (e.g., the access assignment message), including responses from user terminals of other base stations, such as the second base station 111 on conventional acknowledgment channels - for example, transmission period and frequency / code channels - that of the first base station 102 are known to occur. In particular, in a TDMA embodiment, the timing of the base station is synchronized, and the responses of any desired user terminal are timed to possible responses from any interfering user terminals, such as other user terminals of the same channel, that of the first base station 102 are assigned, or other base stations 111 that can occur in the same frequency channel and the same downlink data transmission period.

Das Bestätigungssignal aus dem Benutzerterminal an seine zugeordnete Basisstation kann irgendwelche Trainingsdaten und irgendwelche Identifikationsinformationen enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel schließen die Trainingsdaten die Identifikationsinformationen ein. Die Identifikationsinformationen erleichtern es der ersten Basisstation 102, Signale aus ihren eigenen zugeordneten Benutzerterminals von Signalen aus Benutzerterminals anderer Basisstationen zu unterscheiden. Die Identifikationsinformationen können einen Basisstationsidentifizierer einschließen. Die erste Basisstation 102 empfängt die Antworten (das heißt die Bestätigungen) und verwendet die Trainingsdaten und Identifikationsinformationen, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden von Daten während einer zukünftigen – bei einem Ausführungsbeispiel der nächsten – Downlink-Datenübertragungsperiode für das Benutzerterminal zu bestimmen.The acknowledgment signal from the user terminal to its associated base station may include any training data and any identification information. In one embodiment, the training data includes the identification information. The identification information facilitates the first base station 102 To distinguish signals from their own assigned user terminals from signals from user terminals of other base stations. The identification information may include a base station identifier. The first base station 102 receives the responses (ie, the acknowledgments) and uses the training data and identification information to determine a smart antenna processing strategy for transmitting data during a future - in one embodiment, the next - downlink data transmission period for the user terminal.

Eine wünschenswerte Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie der ersten Basisstation 102 zum Senden der Downlink-Verkehrsdaten an das Benutzerterminal wird so festgelegt, daß sie eine hin zu den den gemeinsamen Kanal benutzenden Störern gerichtete Störungsminderung einschließt, so daß derartige Störungen aus der sendenden Basisstation hin zu solchen weiteren Benutzerterminals desselben Kanals vermindert werden. Darüber hinaus wird eine wünschenswerte Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Empfangen der Bestätigungssignale aus den Benutzerterminals so bestimmt/festgelegt, daß sie bei einem Ausführungsbeispiel eine Minderung der Störungen aus Störern des gleichen Kanals einschließt.A desirable smart antenna processing strategy of the first base station 102 for transmitting the downlink traffic data to the user terminal is set to include a jamming directed toward the jammers using the common channel so as to reduce such interference from the transmitting base station to such other user terminals of the same channel. Moreover, a desirable smart antenna processing strategy for receiving the acknowledgment signals from the user terminals is determined to include, in one embodiment, mitigation of interferers from the same channel.

Bei einem Ausführungsbeispiel schließt die Bestätigung eine Bestätigungsnachricht (ACK) ein, um eine Rückmeldung zu der Basisstation über den erfolgreichen Empfang des Signals aus der Basisstation an dem Benutzerterminal zur Verfügung zu stellen. Wenn die Basisstation nicht die erwartete ACK empfängt oder ihr Informationen zurückgegeben werden, daß die Nachricht nicht erfolgreich empfangen worden ist, plant die Basisstation die Übertragung der Daten neu ein.at an embodiment includes the confirmation the verification a confirmation message (ACK) to get a feedback over to the base station the successful reception of the signal from the base station at the User terminal available to deliver. If the base station does not receive the expected ACK or her information is returned be that the Message has not been successfully received, the base station is planning the transfer re-enter the data.

Die erste Basisstation 102 sendet jetzt Daten (das heißt Verkehrsdaten) an das Benutzerterminal in der festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode. Das aktive Benutzerterminal empfängt die Downlink-Verkehrsdaten, die aus der ersten Basisstation 102 an das Terminal gesendet worden sind. Bei einem Ausführungsbeispiel dient das an das Benutzerterminal gesendete Downlink-Signal zusätzlich zur Übermittlung der Verkehrsdaten auch als ein Downlink-Abfragesignal (polling signal), um eine Antwort auf der Uplink zum Bestimmen der Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für die weitere Kommunikation zu erlangen. Somit sendet das Benutzerterminal in Erwiderung auf die Downlink-Verkehrsdaten während der nächsten Bestätigungsübertragungsperiode auf der Uplink für die bezeichnete Downlink-Datenübertragungsperiode ein Bestätigungssignal zurück zu der Basisstation. Die Basisstation empfängt diese Bestätigung und darüber hinaus Bestätigungen aus einem oder mehreren auf dem gleichen Kanal befindlichen störenden Benutzerterminals, die derselben Downlink-Datenübertragungsperiode zugewiesen sind, und verwendet diese aus den Benutzerterminals empfangenen Signale, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, um vorteilhafterweise Daten an das Benutzerterminal während der nächsten bezeichneten Downlink-Datenübertragungsperiode für das Benutzerterminal zu senden. Die bestimmte Downlink-Smart-Antennenverarbeitungsstrategie schließt eine Störungsminderung hin zu den fernen Terminals des gleichen Kanals anderer Basisstationen 111 ein. Darüber hinaus bestimmt der erste Basisstation 102 auch eine Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem, um auf vorteilhafteweise die Bestätigungssignale aus gewünschten und störenden, auf demselben Kanal befindlichen fernen Terminals auf eine Weise zu empfangen, die eine Minderung der Störung aus den störenden Benutzern desselben Kanals einschließt. Wenn das System gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch für mehr als einen räumlichen Kanal in demselben herkömmlichen Kanal, beispielsweise in demselben Zeit-Slot bei einem TDMA-System, sorgt, so schließt die bestimmte Smart-Antennenverarbeitungsstrategie eine Minderung der Störung der auf dem gemeinsamen Kanal vorhandenen störenden fernen Terminals derselben Basisstationen 102 auf anderen räumlichen Kanälen desselben herkömmlichen Kanals ein.The first base station 102 Now sends data (ie traffic data) to the user terminal in the specified downlink data transmission period. The active user terminal receives the downlink traffic data from the first base station 102 have been sent to the terminal. In one embodiment, in addition to transmitting the traffic data, the downlink signal sent to the user terminal also serves as a polling signal to obtain an answer on the uplink for determining the smart antenna processing strategy for further communication. Thus, in response to the downlink traffic data, the user terminal sends an acknowledgment signal back to the base station on the uplink for the designated downlink data transmission period during the next acknowledgment transmission period. The base station receives this acknowledgment and, in addition, acknowledgments from one or more on the same channel interfering user terminals assigned to the same downlink data transmission period, and uses these signals received from the user terminals to determine a smart antenna processing strategy, advantageously Send data to the user terminal during the next designated downlink data transfer period for the user terminal. The particular downlink smart antenna processing strategy eliminates interference mitigation to the remote terminals of the same channel of other base stations 111 one. In addition, the first base station determines 102 also a processing strategy for its smart antenna system to advantageously receive the acknowledgment signals from desired and interfering remote terminals located on the same channel in a manner that includes mitigating the interference from the interfering users of the same channel. If the system according to an embodiment of the invention also for more than one spatial channel in the same conventional channel, for example, in the same time slot in a TD MA system, so the particular smart antenna processing strategy includes mitigating interference with the common channel interfering remote terminals of the same base stations 102 on other spatial channels of the same conventional channel.

Man beachte, daß in einer gegebenen Bestätigungsübertragungsperiode zum Empfangen von Bestätigungssignalen aus Benutzerterminals die erste Basisstation 102 Bestätigungen aus Benutzerterminals empfängt, welche eine Antwort auf eine Paging-Sequenz (zum Beispiel Zugriffszuweisungsnachrichten) oder auf Downlink-Verkehrsdaten sein kann.Note that in a given acknowledgment transmission period for receiving acknowledgment signals from user terminals, the first base station 102 Receive acknowledgments from user terminals, which may be a response to a paging sequence (e.g., access assignment messages) or downlink traffic data.

Sobald eine Downlink-Datenübertragung so initiiert worden ist, wird die Downlink-Verkehrsdatenübertragung in der festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode Rahmen für Rahmen fortgesetzt. Jedes Downlink-Datensignal dient auch als Downlink-Abfragesignal. Das Benutzerterminal empfängt die Downlink-Daten aus seiner zugeordneten Basisstation in der festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode und sendet ein Bestätigungssignal zurück an die Basisstation während der nächsten festgelegten Bestätigungsübertragungsperiode. Das Bestätigungssignal wird an der Basisstation zusammen mit irgendwelchen weiteren Bestätigungssignalen aus anderen Benutzerterminals desselben Kanals derselben oder weiterer Basisstationen empfangen, und erneut bestimmt die Basisstation eine Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem für ein optimales Empfangen der Bestätigungen und für ein optimales Senden des nächsten Downlink-Datensignals in der nächsten festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode. Optimal meint hier die Verwendung einer Downlink-Strategie, die Störungen aus und hin zu störenden Benutzerterminals, aus welchen die erste Basisstation 102 Bestätigungen empfängt, vermindert werden, während die Kommunikation mit einem oder mehreren gewünschten Benutzerterminals verbessert wird.Once a downlink data transmission has been initiated, the downlink traffic data transmission continues frame by frame during the specified downlink data transmission period. Each downlink data signal also serves as a downlink interrogation signal. The user terminal receives the downlink data from its associated base station in the specified downlink data transmission period and sends an acknowledgment signal back to the base station during the next committed acknowledgment transmission period. The acknowledgment signal is received at the base station along with any further acknowledgment signals from other user terminals of the same channel of the same or other base stations, and again the base station determines a processing strategy for its smart antenna system for optimally receiving the acknowledgments and for optimally transmitting the next downlink data signal in the next specified downlink data transmission period. Optimal here means the use of a downlink strategy, the interference from and to disturbing user terminals, from which the first base station 102 Acknowledgments are reduced while improving communication with one or more desired user terminals.

Somit ist in dem Fall, wo die Bestimmung der Smart-Antennenverarbeitungsstrategie während einer bestimmten Bestä tigungsübertragungsperiode empfangene Signale verwendet und sie verwendet wird, um während der nächsten Downlink-Datenübertragungsperiode, die der bestimmten Bestätigungsübertragungsperiode zugeordnet ist, Daten zu senden, die Menge (der Satz) von aktiven Benutzerterminals, an die während dieser nächsten Downlink-Datenübertragungsperiode gesendet wird, eine Untermenge (subset) der Menge von Benutzerterminals, die an ihre zugehörige Basisstation während der vorhergehenden bestimmten Bestätigungsübertragungsperiode senden. Bei einem Ausführungsbeispiel wird nur an ein Benutzerterminal, aus welchem ein Signal in der vorhergehenden bestimmten Bestätigungsübertragungsperiode empfangen wurde, in der Downlink zur nächsten zugeordneten Downlink-Datenübertragungsperiode gesendet. Somit ist von einem aktiven (das heißt nicht in einem untätigen Zustand befindlichen) Benutzerterminal, an das aus einer Basisstation in einer bestimmten der Downlink-Datenübertragungsperioden gesendet wird, bekannt, daß es zunächst Daten an die Basisstation in einer vorhergehenden Bestätigungsübertragungsperiode in der Uplink, die derselben bestimmten Downlink-Datenübertragungsperiode zugeordnet ist, gesendet hat.Consequently is in the case where the determination of the smart antenna processing strategy during a certain acknowledgment transmission period received Signals are used and that it is used during the next downlink data transmission period, the particular acknowledgment transmission period is assigned to send data, the set (the set) of active User terminals to which during this next one Downlink data transfer period is sent, a subset of the set of user terminals, the to theirs Base station during the preceding certain confirmation transmission period send. In one embodiment is only to a user terminal, from which a signal in the preceding certain confirmation transmission period was received in the downlink to the next assigned downlink data transmission period Posted. Thus, it is of an active (that is, not in an idle state User terminal to which from a base station in a particular one of the downlink data transmission periods is sent, it is known first Data to the base station in a previous acknowledgment transmission period in the uplink, the same particular downlink data transfer period is assigned, has sent.

Initiieren einer Uplink-Kommunikation aus einem BenutzerterminalInitiate an uplink communication from a user terminal

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Initiieren einer Kommunikation auf der Uplink aus einem der Benutzerterminals, die der ersten Basisstation 102 zugeordnet sind, zur Verfügung gestellt. Wenn das Benutzerterminal versucht, eine Datenübertragung an die erste Basisstation 102 zu initiieren, sendet das Benutzerterminal zunächst ein Zufallszugriffs-Anforderungssignal (random access request signal) auf einem vereinbarten logischen Steuerkanal, und diese Zufallszugriffs-Anforderung wird von der ersten Basisstation 102 empfangen. In Erwiderung dessen sendet die erste Basisstation 102 eine Zugriffszuweisungsnachricht an das Benutzerterminal, ebenfalls auf einem vereinbarten logischen Steuerkanal, was ein Senden von Informationen an das Benutzerterminal einschließt, um dem Benutzerterminal anzuzeigen, daß das Zufallszugriffs-Anforderungssignal empfangen worden ist, und was außerdem Daten zum Kennzeichnen der Uplink-Datenübertragungsperioden und des Frequenzkanals zum Empfangen einer Datenübertragung auf der Uplink aus dem Benutzerterminal einschließt.According to another aspect of the invention, initiating communication on the uplink from one of the user terminals, that of the first base station 102 are provided. When the user terminal tries to transfer data to the first base station 102 Initially, the user terminal first sends a random access request signal on an agreed logical control channel, and this random access request is issued by the first base station 102 receive. In response, the first base station sends 102 an access assignment message to the user terminal, also on an agreed logical control channel, including sending information to the user terminal to indicate to the user terminal that the random access request signal has been received, and also data for identifying the uplink data transmission periods and the frequency channel for receiving a data transfer on the uplink from the user terminal.

In Erwiderung sendet das Benutzerterminal die Uplink-Verkehrsdaten während der bezeichneten Uplink-Verkehrsübertragungsperiode. Die Basisstation empfängt die Uplink-Daten aus dem Benutzerterminal. Benutzerterminals der anderen Basisstationen, wie beispielsweise der zweiten Basisstation 111, können ebenfalls Uplink-Verkehrsdaten an ihre jeweiligen Basisstationen senden, und diese Signale können das Uplink-Verkehrssignal an die erste Basisstation 102 stören. Wenn darüber hinaus die erste Basisstation 102 auch SDMA ermöglicht, können ihre zugeordneten weiteren Benutzerterminals, die sich den herkömmlichen Kanal teilen, ebenfalls stören. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dienen die Uplink-Daten als Antwort auf die Zugriffszuweisungsnachricht aus der Basisstation und ermöglichen, daß die erste Basisstation 102 die Antwort (das heißt die Uplink-Verkehrsdaten) verwendet, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für den Empfang von Signalen aus dem Benutzerterminal zu bestimmen. Gemäß diesem einen Ausführungsbeispiel sind das erste und die weiteren Sätze sequentieller Zeitintervalle so ausgebildet, daß die Uplink-Verkehrssignale – entweder in Erwiderung der Zugriffszuweisungsnachrichten oder als fortgesetzte Uplink-Verkehrsdaten – auf herkömmlichen Uplink-Kanälen – zum Beispiel Datenübertragungsperioden und Frequenz/Code-Kanälen – gesendet werden, die der ersten Basisstation 102 bekannt sind. Die erste Basisstation 102 empfängt die Uplink-Verkehrssignale unter Verwendung einer Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie, die aus den empfangenen Signalen bestimmt worden ist. Die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie dient dem Empfangen von Datensignalen aus ihr zugeordneten aktiven Benutzerterminals. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält jedes Uplink-Verkehrsdatensignal innerhalb einer bezeichneten Uplink- Datenübertragungsperiode Trainingsdaten, um Informationen an die Basisstation zum Bestimmen einer Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem zur Verfügung zu stellen. Die Trainingsdaten können Identifikationsinformationen enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel sorgt ein Steuercomputer für eine Anpassung, so daß die Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie vorteilhafterweise die Uplink-Daten innerhalb derselben Uplink-Datenübertragungsperiode empfängt. Bei alternativen Ausführungsbeispielen, bei welchen der Steuercomputer keine ausreichende Rechenleistung aufweist, um die Uplink-Smart-Antennenverarbeitungsstrategie schnell genug zu bestimmen, um die Daten für dieselbe Uplink-Datenübertragungsperiode optimal zu empfangen, wird die Uplink-Strategiebestimmung aus den innerhalb einer Uplink-Datenübertragungsperiode empfangenen Daten von dem Smart-Antennensystem verwendet, um Daten in einer Uplink-Datenübertragungsperiode eines zukünftigen Rahmens zu empfangen, bei einer zukünftigen – zum Beispiel der nächsten – Uplink-Datenübertragungsperiode für das bestimmte Benutzerterminal. Bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel werden die zeitlichen Vorgaben (timings) von Basisstationen synchronisiert, und die Uplink-Datenübertragungsperioden des gewünschten Benutzerterminals und von störenden Benutzerterminals desselben Kanals zum Senden an zu solchen Benutzerterminals gehörigen Basisstationen können zu demselben Zeit-Slot und in demselben Frequenzkanal auftreten.In response, the user terminal transmits the uplink traffic data during the designated uplink traffic transmission period. The base station receives the uplink data from the user terminal. User terminals of the other base stations, such as the second base station 111 , may also send uplink traffic data to their respective base stations, and these signals may forward the uplink traffic signal to the first base station 102 to disturb. In addition, if the first base station 102 SDMA also allows their associated other user terminals sharing the conventional channel to also interfere. According to one embodiment of the invention, the uplink data in response to the access assignment message is from the base station and allows the first base station 102 the response (ie, the uplink traffic data) is used to determine a smart antenna processing strategy for receiving signals from the user terminal. According to this one execution For example, the first and further sets of sequential time intervals are arranged to send the uplink traffic signals, either in response to the access assignment messages or as continued uplink traffic data, on conventional uplink channels, for example, data transmission periods and frequency / code channels. the first base station 102 are known. The first base station 102 receives the uplink traffic signals using a smart antenna processing strategy determined from the received signals. The smart antenna processing strategy is for receiving data signals from its associated active user terminals. In one embodiment, each uplink traffic data signal within a designated uplink data transmission period includes training data to provide information to the base station for determining a processing strategy for the smart antenna system. The training data may include identification information. In one embodiment, a control computer provides for adaptation so that the smart antenna processing strategy advantageously receives the uplink data within the same uplink data transmission period. In alternative embodiments, where the control computer does not have sufficient computational power to determine the uplink smart antenna processing strategy fast enough to optimally receive the data for the same uplink data transmission period, the uplink policy determination is from within one uplink data transmission period Data from the smart antenna system is used to receive data in an uplink data transmission period of a future frame at a future - for example, the next - uplink data transmission period for the particular user terminal. In a TDMA embodiment, the timings of base stations are synchronized, and the uplink data transmission periods of the desired user terminal and interfering user terminals of the same channel for transmission to base stations belonging to such user terminals may occur at the same time slot and in the same frequency channel.

Bei einem Ausführungsbeispiel sendet die Basisstation dann, wenn sie erfolgreich die Uplink-Verkehrsdaten aus einem aktiven Benutzerterminal empfängt, ein Bestätigungssignal an das Benutzerterminal während einer festgelegten Bestätigungsübertragungsperiode auf dem Downlink für die Uplink-Datenübertragungsperiode. Das Uplink-Verkehrsdatensignal wird somit als ein Rückwärts-Abfragesignal aus dem Benutzerterminal verwendet, und die Antwort auf dieses Signal ist das Bestätigungssignal aus der Basisstation, welches, nachdem die Kommunikation beginnt, als Rückwärts-Abfragebestätigungssignal angesehen werden kann. Die Antwort auf das weitere Rückwärts-Abfragebestätigungssignal (das heißt auf die Bestätigung aus der Basisstation) kann von der Basisstation verwendet werden, um weiterhin eine Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem zu bestimmen.at an embodiment sends the base station then, if successful, the uplink traffic data from an active user terminal, an acknowledgment signal to the user terminal during a specified confirmation transmission period on the downlink for the Uplink data transfer period. The uplink traffic data signal thus becomes a backward interrogation signal used from the user terminal, and the answer to that signal is the confirmation signal from the base station which, after the communication starts, as a backward acknowledgment signal can be viewed. The answer to the further backward acknowledgment signal (this means on the confirmation from the Base Station) can be used by the base station to continue a processing strategy for her smart antenna system to determine.

Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet die erste Basisstation 102, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß die Bestätigung auf der Downlink erfolgreich beim Benutzerterminal empfangen wird, die Uplink-Verkehrsdaten, die bestätigt werden, um eine Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem zu bestimmen, um vorteilhafterweise die Bestätigung an das Benutzerterminal in der nächsten festgelegten Bestätigungsperiode auf der Downlink zu senden. Die bestimmte oder festgelegte Strategie umfaßt eine Minderung einer Störung hin zu einem oder mehreren auf demselben Kanal arbeitenden Benutzerterminals der anderen Basisstationen oder der ersten Basisstation 102, aus welchen Uplink-Verkehrsdaten durch die erste Basisstation 102 empfangen worden sind.In one embodiment, the first base station uses 102 in order to increase the likelihood that the acknowledgment on the downlink is successfully received at the user terminal, the uplink traffic data that is acknowledged to determine a processing strategy for its smart antenna system, advantageously to set the acknowledgment to the user terminal in the next specified one Confirmation period on the downlink to send. The particular or predetermined policy includes mitigating interference to one or more user terminals operating on the same channel of the other base stations or the first base station 102 from which uplink traffic data through the first base station 102 have been received.

Bei einem Ausführungsbeispiel versorgt ein an das Benutzerterminal aus der ersten Basisstation 102 gesendetes Bestätigungssignal das Benutzerterminal auch mit einer Bestätigungsnachricht (ACK) als Rückmeldung eines erfolgreichen Empfangs an der Basisstation. Die Bestätigungsnachricht kann darüber hinaus eine negative Bestätigungsnachricht (NACK) oder eine andere derartige Rückmeldung sein. Wenn das Benutzerterminal entweder eine NACK empfängt oder eine erwartete ACK nicht empfängt oder ihm irgendwie Informationen zurückgegeben werden, daß die Nachricht nicht empfangen wurde, plant das Benutzerterminal die Übertragung der Daten erneut ein. Darüber hinaus kann das Bestätigungssignal Trainingsdaten enthalten, um einen erfolgreichen Empfang an dem Benutzerterminal zu unterstützen. Darüber hinaus können bei einem Ausführungsbeispiel ein oder mehrere Benutzerterminals ein intelligentes Antennensystem enthalten, und in einem solchen Fall können die Bestätigungen auf der Downlink für den Uplink-Verkehr außerdem verwendet werden, um eine Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für die intelligenten Antennensysteme der Benutzerterminals zu bestimmen.In one embodiment, one provides to the user terminal from the first base station 102 also sends the user terminal with an acknowledgment message (ACK) in response to a successful reception at the base station. The confirmation message may also be a negative acknowledgment message (NACK) or other such feedback. If the user terminal either receives a NACK or does not receive an expected ACK or somehow returns information that the message was not received, the user terminal schedules the transmission of the data again. In addition, the acknowledgment signal may include training data to assist successful reception at the user terminal. Moreover, in one embodiment, one or more user terminals may include an intelligent antenna system, and in such case, the uplink traffic acknowledgments may also be used to determine a smart antenna processing strategy for the user terminal's intelligent antenna systems ,

Die Uplink-Kommunikation aus dem Benutzerterminal an die erste Basisstation 102 kann Rahmen für Rahmen zu den bezeichneten Uplink-Datenübertragungsperioden fortgesetzt werden. Die jeweiligen Uplink-Daten, die von der Basisstation empfangen werden, können zusammen mit irgendwelchen auf dem gleichen Kanal vorhandenen Uplink-Verkehrsdaten aus anderen störenden Benutzerterminals verwendet werden, um eine Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem an der ersten Basisstation 102 zum Empfangen von Daten aus dem Benutzerterminal zu bestimmen, und die Basisstation bestimmt dann auch eine Verarbeitungsstrategie für ihr Antennensystem, um ein Bestätigungssignal an ihr zugeordnetes Benutzerterminal als ein weiteres Rückwärts-Abfragebestätigungssignal zu senden.The uplink communication from the user terminal to the first base station 102 frame by frame may be continued at the designated uplink data transmission periods. The respective uplink data received from the base station may be used together with any uplink traffic data from other interfering user terminals present on the same channel to provide a processing path strategy for the smart antenna system at the first base station 102 for determining data from the user terminal, and the base station then also determines a processing strategy for its antenna system to send an acknowledgment signal to its associated user terminal as another backward acknowledgment signal.

Während ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in nur einer Basisstation mit einem intelligenten Antennensystem verwendet wird, kann das Kommunikationssystem 100 in Übereinstimmung mit anderen Ausführungsbeispielen Basisstationen aufweisen, die jeweils ein solches intelligentes Antennensystem enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel verwenden die erste Basisstation 102 sowie eine oder mehrere Basisstationen 111 identisch konfigurierte Sätze sequentieller Zeitintervalle, so daß der erste Satz sequentieller Zeitperioden und die weiteren Sätze sequentieller Zeitintervalle eine identische Struktur aufweisen.While one embodiment of the invention is used in only one base station with a smart antenna system, the communication system 100 in accordance with other embodiments, have base stations each including such an intelligent antenna system. In one embodiment, the first base station use 102 and one or more base stations 111 identically configured sets of sequential time intervals such that the first set of sequential time periods and the further sets of sequential time intervals have an identical structure.

Die in 3B gezeigten Signale sind für ein TDMA-System, das TDD aufweist, so daß Uplink-Signale und Downlink-Signale miteinander gruppiert werden, um die Anzahl der Zeitpunkte zu reduzieren, in denen das Smart-Antennensystem der Basisstation von Uplink zu Downlink umschaltet. Als Alternative zu den in 3B gezeigten Signalen kann die Reihenfolge der Zeitperioden geändert werden, wenn beispielsweise die Basisstation ein Duplexing im Frequenzbereich (FDD) verwendet, wobei die Downlink-Frequenz und die Uplink-Frequenz für die Kommunikation mit demselben Benutzerterminal verschieden sind. Ein derartige Alternative ist in 3D gezeigt. 3E zeigt eine andere Alternative, welche ähnlich der Anordnung gemäß 3B ist, aber mit verschobenen Rahmengrenzen. Viele weitere Alternativen zu der Anordnung gemäß 3B sind mög lich, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den anhängigen Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen.In the 3B The signals shown are for a TDMA system having TDD, so that uplink signals and downlink signals are grouped together to reduce the number of times that the base station smart antenna system toggles from uplink to downlink. As an alternative to the in 3B For example, if the base station uses Frequency Division Duplexing (FDD), the downlink frequency and the uplink frequency are different for communication with the same user terminal. Such an alternative is in 3D shown. 3E shows another alternative, which is similar to the arrangement according to 3B is, but with shifted frame boundaries. Many more alternatives to the arrangement according to 3B are possible, without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims.

Alternative Ausführungsbeispiele für eine VerkehrskommunikationAlternative embodiments for one traffic communication

Ein Ausführungsbeispiel, das die in 3 gezeigte Rahmenstruktur benutzt, ist ein Halbduplex-Ausführungsbeispiel, bei welchem irgendwelche Uplink-Datenübertragungsperioden des Satzes von Rahmen nicht notwendigerweise einer Downlink-Datenübertragungsperiode für dasselbe Benutzerterminal zugeordnet sind.An embodiment that in 3 1 is a half-duplex embodiment in which any uplink data transmission periods of the set of frames are not necessarily associated with a downlink data transmission period for the same user terminal.

Gemäß einem alternativen Halbduplex-Ausführungsbeispiel ist die Bestätigungsübertragungsperiode in einem Rahmen der Sequenz von Rahmen zur Bestätigung der Uplink-Datenübertragung in einer zukünftigen – zum Beispiel der nächsten – festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode für das Benutzerterminal enthalten. So können die auf der Downlink während einer Downlink-Datenübertragungsperiode übertragenen Daten Bestätigungsdaten und/oder Trainingsdaten enthalten. Darüber hinaus gibt es jeweils eine Downlink-Datenübertragungsperiode für jede Uplink-Datenübertragungsperiode.According to one alternative half-duplex embodiment is the confirmation transmission period in a frame of the sequence of frames for acknowledgment of the uplink data transmission in a future - for example the next - specified Downlink data transfer period for the user terminal contain. So can the on the downlink during a downlink data transmission period Data confirmation data and / or training data. In addition, there are each a downlink data transfer period for every Uplink data transfer period.

Darüber hinaus ist gemäß einem weiteren alternativen Halbduplex-Ausführungsbeispiel die Bestätigungsübertragungsperiode in einem Rahmen zum Bestätigen der Downlink-Datenübertragung (oder Antworten auf eine Zugriffszuweisungsnachricht) in einer zukünftigen – zum Beispiel der nächsten – festgelegten Uplink-Datenübertragunsperiode für das Benutzerterminal enthalten. Somit können während einer Uplink-Datenübertragungsperiode übertragene Daten Trainings- und/oder Identifikationsdaten und/oder Bestätigungsdaten enthalten. Darüber hinaus gibt es jeweils eine Uplink-Datenübertragungsperiode für jede Downlink-Datenübertragungsperiode.Furthermore is according to one further alternate half-duplex embodiment, the acknowledgment transmission period in a frame to confirm the downlink data transmission (or Responses to an access assignment message) in a future one - for example the next - specified Uplink data transmission period for the user terminal contain. Thus, during a Transmitted uplink data transmission period Data training and / or identification data and / or confirmation data contain. About that In addition, there is one uplink data transmission period for each downlink data transmission period.

4 ist ein Satz von Übertragungszeitdiagrammen, die Übertragungssequenzen im Falle noch eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels veranschaulichen, das ein Vollduplexsystem benutzt und somit hier als alternatives Vollduplex-Ausführungsbeispiel bezeichnet wird. 4A zeigt die Ge samtunterteilung der Zeit in eine Sequenz von zusammenhängenden Rahmen gleicher Dauer. Drei vollständige aufeinanderfolgende Rahmen sind in 4A veranschaulicht. 4 FIG. 13 is a set of transmission timing diagrams illustrating transmission sequences in yet another alternative embodiment employing a full-duplex system and thus referred to herein as an alternative full-duplex embodiment. 4A shows the total division of time into a sequence of contiguous frames of equal duration. Three complete consecutive frames are in 4A illustrated.

Ein beispielhaftes Datenübertragungssegment für einen bestimmten Kanal ist detaillierter in 4B gezeigt. Der Rahmen gemäß dem alternativen Vollduplex-Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Anzahl von Uplink-Datenübertragungsperioden U1, U2, U3, etc. und die gleiche Anzahl von Downlink-Datenübertragungsperioden D1, D2, D3, etc. unterteilt. Bei dem in 4B veranschaulichten Beispiel gibt es jeweils fünf Downlink- und Uplink-Datenübertragungsperioden, die einer Unterbringung von wenigsten fünf aktiven Benutzerterminals entsprechen. Jedes aktive Benutzerterminal wird einer Uplink- und einer Downlink-Datenübertragungsperiode zugewiesen, wie es hier unter Verwendung einer Zugriffszuweisungsnachricht aus ihrer zugeordneten Basisstation beschrieben ist. Andere Ausführungsbeispiele können mehr oder weniger Downlink- und Uplink-Datenübertragungsperioden in jedem Rahmen enthalten. Ein Ausführungsbeispiel verwendet beispielsweise eine Rahmenstruktur mit drei Uplink- und drei Downlink-Datenübertragungsperioden in jedem Rahmen.An exemplary data transmission segment for a particular channel is described in more detail in FIG 4B shown. The frame according to the alternative full duplex embodiment of the invention is subdivided into a number of uplink data transmission periods U1, U2, U3, etc. and the same number of downlink data transmission periods D1, D2, D3, etc. At the in 4B For example, there are five downlink and uplink data transmission periods each corresponding to accommodating at least five active user terminals. Each active user terminal is assigned an uplink and a downlink data transmission period, as described herein using an access assignment message from its associated base station. Other embodiments may include more or less downlink and uplink data transmission periods in each frame. For example, one embodiment uses a frame structure with three uplink and three downlink data transmission periods in each frame.

Gemäß dem alternativen Vollduplex-Ausführungsbeispiel ist die Bestätigungsübertragungsperiode in einem Rahmen der Sequenz von Zeitintervallen zum Bestätigen einer Uplink-Datenübertragung in einer zukünftigen – vorzugsweise der nächsten – festgelegten Downlink-Datenübertragungsperiode für das Benutzerterminal enthalten. Darüber hinaus ist die Bestätigungsübertragungsperiode in einem Rahmen der Sequenz von Zeitintervallen zum Bestätigen einer Downlink-Datenübertragung (oder Antworten auf eine Zugriffszuweisungsnachricht) in einer zukünftigen – vorzugsweise der nächsten – festgelegten Uplink-Datenübertragungsperiode für das Benutzerterminal enthalten.According to the alternative full duplex embodiment, the acknowledgment transmission period is de in a frame of the sequence of time intervals for confirming an uplink data transmission in a future - preferably the next - specified downlink data transmission period for the user terminal. Moreover, the acknowledgment transmission period is included within a frame of the sequence of time intervals for acknowledging downlink data transmission (or responses to an access assignment message) in a future - preferably the next - uplink user data base uplink data transmission period.

Das Initiieren einer Datenkommunikation aus einer Basisstation wird ausgeführt, wie es oben für ein hier beschriebenes Halbduplex-Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Die Basisstation sendet zunächst eine Paging-Nachricht. Das Benutzer terminal antwortet mit einer Zufallszugriffs-Anforderung. Die Basisstation antwortet mit einer Zugriffszuweisungsnachricht, die ein Spezifizieren der Uplink- und Downlink-Zeitperioden zur Verwendung für die Verkehrskommunikation enthält.The Initiate a data communication from a base station executed as it is above for one described here half duplex embodiment is. The base station sends first a paging message. The user terminal responds with a Random access request. The base station responds with a An access assignment message that specifies specifying the uplink and downlink time periods for use for contains the traffic communication.

Wenn das Benutzerterminal die Zugriffszuweisungsnachricht empfängt, sendet es ein Bestätigungssignal während seines zugewiesenen Uplink-Verkehrskanals. Das Signal kann Trainingsdaten und/oder Identifikationsdaten zur Verwendung durch seine zugeordnete Basisstation bei Bestimmen einer vorteilhaften Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für die Funkverbindung zwischen dem Benutzerterminal und der Basisstation enthalten. Der Satz sequentieller Zeitperioden für die erste Basisstation 102 ist koordiniert mit den Sätzen sequentieller Zeitperioden für die anderen Basisstationen, wie beispielsweise die zweite Basisstation 111, so daß die Antworten auf Zugriffszuweisungsnachrichten aus Benutzerterminals zu Zeit/Frequenz-Orten stattfinden, die einer Basisstation bekannt sind, so daß eine Basisstation, beispielsweise die erste Basisstation 102, nicht nur Signale – einschließlich störender Signale – von ihr zugeordneten Benutzerterminals empfängt, sondern außerdem von im gleichen Kanal befindlichen Benutzerterminals, die anderen Basisstationen, wie beispielsweise der zweiten Basisstation 111, zugeordnet sind. Die vorteilhafte Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für eine Kommunikation mit dem Benutzerterminal wird so bestimmt, daß sie eine Minderung der Störung aus den Störern auf dem gleichen Kanal (auf der Uplink) und hin zu den Störern auf dem gleichen Kanal (auf der Downlink) einschließt.When the user terminal receives the access assignment message, it sends an acknowledgment signal during its assigned uplink traffic channel. The signal may include training data and / or identification data for use by its associated base station in determining an advantageous smart antenna processing strategy for the radio connection between the user terminal and the base station. The set of sequential time periods for the first base station 102 is coordinated with the sets of sequential time periods for the other base stations, such as the second base station 111 such that the responses to access assignment messages are from user terminals to time / frequency locations known to a base station such that a base station, for example, the first base station 102 not only receives signals, including interfering signals, from user terminals assigned to it, but also from user terminals located in the same channel, the other base stations, such as the second base station 111 , assigned. The advantageous smart antenna processing strategy for communication with the user terminal is determined to include mitigation of the interference from the interferers on the same channel (on the uplink) and towards the interferers on the same channel (on the downlink) ,

Wenn darüber hinaus die Basisstation Uplink-Verkehrsdaten aus wenigstens einem der ihr zugeordneten Benutzerterminals empfängt, sendet sie ein Bestätigungssignal an ein solches Benutzerterminal in der Downlink-Datenübertragungsperiode, die derjenigen Uplink-Datenübertragungsperiode entspricht, in welcher sie die Uplink-Daten empfing.If about that In addition, the base station uplink traffic data from at least one receives the assigned user terminals, it sends a confirmation signal to such a user terminal in the downlink data transmission period, the corresponds to that uplink data transmission period, in which she received the uplink data.

So wird ein Signal von einem Benutzerterminal nicht nur in Erwiderung auf eine Zugriffszuweisungsnachricht aus seiner zugeordneten Basisstation gesendet, sondern auch als eine Bestä tigung auf von seiner zugehörigen Basisstation empfangenen Downlink-Verkehrsdaten.So a signal from a user terminal is not only in response to an access assignment message from its associated base station but also as a confirmation from its associated base station received downlink traffic data.

Darüber hinaus enthalten gemäß diesem alternativen Vollduplex-Ausführungsbeispiel Uplink-Verkehrsdaten außerdem Trainingsdaten und Identifikationsdaten, und die Basisstation verwendet solche Daten, um eine Verarbeitungsstrategie für ihr Smart-Antennensystem zu bestimmen.Furthermore contained according to this alternative full duplex embodiment uplink traffic data Furthermore Training data and identification data, and the base station uses such Data to a processing strategy for their smart antenna system to determine.

So können auf der Downlink während einer Downlink-Datenübertragungsperiode übertragene Daten Trainingsdaten und Bestätigungsdaten, wie beispielsweise ACK und/oder NACK-Daten, oder einen anderen Mechanismus zur Bestätigung enthalten, und während einer Uplink-Datenübertragungsperiode übertragene Daten können Trainings- und/oder Identifikationsdaten und/oder Bestätigungsdaten, wie beispielsweise ACK-Daten und/oder NACK-Daten oder irgendwelche anderen Bestätigungsdaten, enthalten. Wenn eine sendende Einheit ein NACK empfängt oder kein erwartetes ACK empfängt oder auf andere Weise weiß, daß es einen erfolglosen Empfang gab, plant sie die Übertragung der Daten neu ein.So can on the downlink during a data transmitted downlink data transmission period Training data and confirmation data, such as ACK and / or NACK data, or some other mechanism for confirmation included, and while transmitted an uplink data transmission period Data can Training and / or identification data and / or confirmation data, such as ACK data and / or NACK data or any other acknowledgment data, contain. If a sending unit receives a NACK or no expected ACK is received or know otherwise, that it An unsuccessful reception, she plans to retransmit the data.

Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt beschrieben. Gemäß diesem alternativen Ausführungsbeispiel senden zum Initiieren einer Kommunikation aus der Basisstation die Basisstationen 102 und 111 jeweils ein Downlink-Abfragesignal (polling signal) an ihre jeweils zugeordneten aktiven Benutzerterminals vor dem Empfangen einer Datenübertragung aus solchen Benutzerterminals. Dieses Abfragen (polling) wird ausgeführt, um eine Bestimmung einer Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie für eine bestimmte Paketdatenkommunikation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Downlink-Polling durch die erste Basisstation 102 und die wenigstens eine zweite Basisstation 111 innerhalb eines zur Verfügung gestellten ersten Satzes sequentieller Zeitintervalle für die erste Basisstation 102 und innerhalb zur Verfügung gestellter weiterer Sätze sequentieller Zeitintervalle für jede der zweiten Basisstation 111 ausgeführt, wobei jedes der Zeitintervalle ein Datenübertragungssegment enthält, das eine ausgewählte Anzahl von Downlink-Übertragungsperioden, einschließlich Vorwärtsabfrageperioden (forward polling periods), und eine Anzahl zugeordneter Uplink-Übertragungsperioden, von denen jede einer Vorwärtsabfrageperiode zugeordnet ist, und eine Anzahl von Verkehrsdatenübertragungsperioden aufweist.Another alternative embodiment of the invention will now be described. According to this alternative embodiment, the base stations transmit to initiate communication from the base station 102 and 111 each a downlink polling signal to its respective associated active user terminals prior to receiving data transmission from such user terminals. This polling is performed to facilitate determination of a smart antenna processing strategy for a particular packet data communication according to an embodiment of the present invention. In one embodiment, the downlink polling is by the first base station 102 and the at least one second base station 111 within a provided first set of sequential time intervals for the first base station 102 and within further provided sets of sequential time intervals for each of the second base stations 111 wherein each of the time intervals includes a data transmission segment including a selected number of downlink transmission periods, including forward polling periods, and a number of associated uplink transmission periods, each associated with a forward polling period, and a plurality of traffic data transmission periods has.

5 ist ein Satz von Übertragungszeitdiagrammen, die die Übertragungssequenzen im Fall dieses alternativen Ausführungsbeispiels veranschaulichen. 5A zeigt die Gesamtaufteilung der Zeit in eine Sequenz zusammenhängender Rahmen gleicher Dauer. Jeder Rahmen enthält ein Signalisiersegment zum Senden und Empfangen von System-Overhead-Signalen, wie beispielsweise der Zellenverwaltung, und ein Datenübertragungssegment. Drei vollständige sequentielle Rahmen sind in 5A veranschaulicht. Für die Zwecke der Systemzeitgabekontrolle startet jedes Signalisiersegment mit einem Rahmenmarkierersignal aus der Basisstation, um sämtliche fernen Einheiten mit der Zeitgabesequenz der Basisstation zu synchronisieren. 5 is a set of transmission timing diagrams illustrating the transmission sequences in the case of this alternative embodiment. 5A shows the total division of time into a sequence of contiguous frames of equal duration. Each frame contains a signaling segment for transmitting and receiving system overhead signals, such as cell management, and a data transmission segment. Three complete sequential frames are in 5A illustrated. For purposes of system timing control, each signaling segment starts with a frame marker signal from the base station to synchronize all remote units with the timing sequence of the base station.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich primär auf die Anordnungen der Signale innerhalb des Datenübertragungssegments jedes Rahmens, und dementsprechend ist ein beispielhaftes Datenübertragungssegment für einen bestimmten Kanal detaillierter in 5B gezeigt.One aspect of the present invention relates primarily to the arrangements of the signals within the data transmission segment of each frame, and accordingly, an exemplary data transmission segment for a particular channel is more detailed in FIG 5B shown.

Das Datenübertragungssegment gemäß diesem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in eine Anzahl von Vorwärtsabfrageperioden F1, F2, F3, etc., eine Anzahl von Rückwärtsabfrageperioden (reverse polling periods) R1, R2, R3, etc. und eine Anzahl von Verkehrsdatenübertragungsperioden D1, D2, D3, etc. unterteilt. Bei dem in 5B veranschaulichten Beispiel gibt es fünf Vorwärtsabfrageperioden, fünf Rückwärtsabfrageperioden und fünf Verkehrsdatenübertragungsperioden, was einer Unterbringung von wenigstens fünf aktiven Benutzerterminals entspricht. Jedes aktive Benutzerterminal ist einem Signalkanal und einer Vorwärtsabfrageperiode und einer Rückwärtsabfrageperiode zugewiesen.The data transmission segment according to this alternative embodiment of the invention is in a number of forward polling periods F1, F2, F3, etc., a number of reverse polling periods R1, R2, R3, etc. and a number of traffic data transmission periods D1, D2, D3 divided, etc. At the in 5B For example, there are five forward poll periods, five reverse poll periods, and five traffic data transmission periods, which corresponds to accommodating at least five active user terminals. Each active user terminal is assigned a signal channel and a forward poll period and a backward poll period.

Die erste Basisstation 102 und die weiteren Basisstationen 111 senden ihre Downlink-Abfragesignale in ihren jeweiligen Vorwärtsabfrageperioden. Jedes Benutzerterminal, das ein Abfragesignal aus seiner zugehörigen Basisstation empfängt, antwortet auf das Abfragesignal in einer Uplink-Übertragungsperiode, die der Vorwärtsabfrageperiode zugeordnet ist. Die zugeordnete Uplink-Übertragungsperiode ist Teil der Verkehrsdatenübertragungsperiode des Satzes sequentieller Zeitintervalle der zugehörigen Basisstation. Der erste und die weiteren Sätze sequentieller Zeitintervalle sind so angeordnet, daß die Antwort der Benutzerterminals auf die Downlink-Abfrage zu zugehörigen Uplink-Übertragunsperioden und Frequenz/Code-Kanäle, die der ersten Basisstation 102 bekannt sind, stattfindet.The first base station 102 and the other base stations 111 send their downlink interrogation signals in their respective forward polling periods. Each user terminal receiving an interrogation signal from its associated base station responds to the interrogation signal in an uplink transmission period associated with the forward interrogation period. The associated uplink transmission period is part of the traffic data transmission period of the set of sequential time intervals of the associated base station. The first and further sets of sequential time intervals are arranged such that the response of the user terminals to the downlink request to associated uplink transmission periods and frequency / code channels of the first base station 102 are known takes place.

Die Basisstation 102 empfängt die Antworten und verwendet die Antworten, um eine Downlink-Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem zu bestimmen, und sendet Datensignale an ihre aktiven zugeordneten Benutzerterminals unter Verwendung der bestimmten Downlink-Verarbeitungsstrategie. Bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel sind die zeitlichen Taktungen der Basisstationen synchronisiert, und die Antworten der gewünschten Benutzerterminals 105, 106, 107, 108 und der störenden Benutzerterminals 109, 110 auf das Downlink-Abfragen aus der jeweiligen Basisstation der Benutzerterminals erfolgen im gleichen Zeit-Slot und in demselben Frequenzkanal. Die bestimmte Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie umfaßt eine Minderung der Störung hin zu solchen störenden fernen Terminals auf dem gleichen Kanal.The base station 102 receives the responses and uses the responses to determine a downlink processing strategy for the smart antenna system and sends data signals to their active assigned user terminals using the particular downlink processing strategy. In a TDMA embodiment, the timings of the base stations are synchronized, and the responses of the desired user terminals 105 . 106 . 107 . 108 and the interfering user terminals 109 . 110 Downlink polling from the respective base station of the user terminals takes place in the same time slot and in the same frequency channel. The particular smart antenna processing strategy involves mitigating interference to such interfering remote terminals on the same channel.

Zum Initiieren einer Kommunikation aus einem der der ersten Basisstation 102 zugeordneten Benutzerterminals dann, wenn das Benutzerterminal eine Datenübertragung an die erste Basisstation 102 zu senden wünscht, sendet das Benutzerterminal ein Rückwärtsabfragesignal (reverse polling signal) während einer Rückwärtsabfrageperiode, welches von der ersten Basisstation 102 empfangen wird. Die erste Basisstation 102 sendet jetzt ein Rückwärtsabfragebestätigungssignal an das Benutzerterminal, was das Senden von Informationen an das Benutzerterminal einschließt, um dem Benutzerterminal anzuzeigen, daß die Rückwärtsabfrage empfangen worden ist, und die Daten zum Kennzeichnen der Verkehrsdatenübertragungsperiode und des Frequenzkanals zum Empfangen einer Datenübertragung auf der Uplink aus dem Benutzerterminal einschließt.To initiate communication from one of the first base stations 102 associated user terminals when the user terminal is transmitting data to the first base station 102 the user terminal sends a reverse polling signal during a reverse polling period, which is from the first base station 102 Will be received. The first base station 102 now sends a backward interrogation acknowledgment signal to the user terminal, which includes sending information to the user terminal to indicate to the user terminal that the reverse poll has been received and the data for identifying the traffic data transmission period and the frequency channel for receiving data transmission on the uplink from the user terminal includes.

Das Benutzerterminal sendet dann ein Datenübertragungssignal während der festgelegten Uplink-Verkehrsdatenübertragungsperiode. Das Datenübertragungssignal kann Trainingsdaten in einem Trainingsdatensegment der Uplink-Verkehrsdatenübertragungsperiode einschließen, wie es in 5D gezeigt ist. Die Basisstation empfängt das Signal aus dem Benutzerterminal. Andere Basisstationen, wie beispielsweise die zweite Basisstation 111, können ebenfalls Signale in Erwiderung der Rückwärtsabfragebestätigung aus ihren jeweiligen Basisstationen empfangen, und diese Signale können, das Datenübertragungssignal an die erste Basisstation 102 stören. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der erste und die weiteren Sätze sequentieller Zeitintervalle derart, daß die Datenübertragungssignale in Erwiderung auf die Rückwärtsabfragebestätigungssignale in Uplink-Verkehrsdatenübertragungsperioden und Frequenz/Code-Kanälen, die der ersten Basisstation 102 bekannt sind, gesendet werden. Die erste Basisstation 102 empfängt die Antworten auf die Rückwärtsabfragebestätigungen und verwendet die Antworten, um eine Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem zum Empfangen aus ihren aktiven zugeordneten Benutzerterminals zu bestimmen.The user terminal then transmits a data transmission signal during the established uplink traffic data transmission period. The data transmission signal may include training data in a training data segment of the uplink traffic data transmission period, as described in U.S. Pat 5D is shown. The base station receives the signal from the user terminal. Other base stations, such as the second base station 111 , may also receive signals in response to the reverse poll acknowledgment from their respective base stations, and these signals may transmit the data transmission signal to the first base station 102 to disturb. According to an embodiment of the invention, the first and further sets of sequential time intervals are such that the data transmission signals in response to the reverse poll acknowledgment signals in uplink traffic data transmission periods and frequency / code channels corresponding to the first base station 102 are known to be sent. The first base station 102 receives the responses to the reverse poll acknowledgments and uses the responses to determine a processing strategy for the smart antenna system to receive from its active associated user terminals.

Die erste Basisstation 102 empfängt dann Datensignale aus ihren aktiven zugeordneten Benutzerterminals unter Verwendung der bestimmten Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie. Bei einem TDMA-Ausführungsbeispiel sind die Zeitgaben (Taktungen) der Basisstationen synchronisiert und die Antworten der gewünschten Benutzerterminals 105, 106, 107, 108 und möglicher störender Benutzerterminals 109, 110 auf die Rückwärtsabfragebestätigungen aus den zu solchen Benutzerterminals zugehörigen Basisstationen können zum gleichen Zeit-Slot und in demselben Frequenzkanal auftreten. Die Smart-Antennenverarbeitungsstrategie wird bestimmt, um eine Minde rung der Störung aus solchen störenden Benutzern einzuschließen.The first base station 102 then receives data signals from their active assigned user terminals using the particular smart antenna processing strategy. In a TDMA embodiment, the timings of the base stations are synchronized and the responses of the desired user terminals 105 . 106 . 107 . 108 and possible annoying user terminals 109 . 110 the backward poll acknowledgments from the base stations associated with such user terminals may occur at the same time slot and in the same frequency channel. The smart antenna processing strategy is determined to include mitigating the interference from such interfering users.

Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das System 100 die erste Basisstation 102 und eine oder mehrere weitere Basisstationen 111, die jeweils ein Smart-Antennensystem haben, und die erste Basisstation 102 und die weiteren Basisstationen 111 verwenden identisch konfigurierte Sätze sequentieller Zeitintervalle, so daß der erste Satz sequentieller Zeitperioden und die weiteren Sätze sequentieller Zeitintervalle eine identische Struktur aufweisen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist nur die erste Basisstation 102 ein Smart-Antennensystem auf.In one embodiment, the system includes 100 the first base station 102 and one or more other base stations 111 each having a smart antenna system and the first base station 102 and the other base stations 111 use identically configured sets of sequential time intervals so that the first set of sequential time periods and the further sets of sequential time intervals have an identical structure. In another embodiment, only the first base station 102 a smart antenna system.

Als Alternative zu den in 5B gezeigten Signale kann es vorteilhaft sein, die Rückwärtsabfrageperioden zuerst und die Vorwärtsabfrageperioden als zweites zur Verfügung zu stellen, wie es in 5D gezeigt ist. In diesem Fall kann die Basisstation den Empfang der Rückwärtsabfragesignale aus einem Benutzerterminal bestätigen und ein Datenübertragungssegment durch ein ausgewähltes Rückwärtsabfragebestätigungssignal während der zugehörigen Vorwärtsabfrageperiode kennzeichnen. Im Falle des Vorwärtsabfragens, wie es oben beschrieben ist, ist keine Bestätigung erforderlich, da die Übertragung des Trainingssignals durch das Benutzerterminal zum Start der Datenübertragungsperiode hinreichend Wissen für die Basisstation bereitstellt, daß das Benutzerterminal das Vorwärtsabfragesignal empfangen hat.As an alternative to the in 5B It may be advantageous to provide the reverse scan periods first and the forward scan periods second, as shown in FIG 5D is shown. In this case, the base station may acknowledge receipt of the reverse request signals from a user terminal and identify a data transfer segment by a selected reverse request acknowledge signal during the associated forward request period. In the case of forward polling, as described above, no acknowledgment is required because the transmission of the training signal by the user terminal at the start of the data transmission period provides sufficient knowledge to the base station that the user terminal has received the forward poll signal.

Alternative Ausführungsbeispiele können abweichende Wege der Erhöhung der Wahrscheinlichkeit des erfolgreichen Empfangs der von den Basisstationen gesendeten Overhead-Signalisierung und Abfragesignale an den fernen Terminals verwenden. Bei einer Alternative werden die Overhead-Signalisierung und die Polling-Abfragesignale über einen breiten Strahl unter Verwendung der Elemente des Arrays 104 gesendet (siehe beispielsweise US-Patentanmeldung 08/988,519 an Goldburg, eingereicht am 12. Dezember 1997 und auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen).Alternative embodiments may use different ways of increasing the likelihood of successfully receiving the overhead signaling and polling signals transmitted by the base stations at the remote terminals. In one alternative, the overhead signaling and the polling interrogation signals are transmitted over a wide beam using the elements of the array 104 U.S. Patent Application Serial No. 08 / 988,519 to Goldburg, filed December 12, 1997, and assigned to the assignee of the present invention).

Alternative Ausführungsbeispiele können ferner eine Pilotton anstelle eines Trainingssignals in den Antworten der Benutzerterminals verwenden. Andere alternative Ausführungsbeispiele könnten kein Trainingssignal oder einen Pilotton enthalten, und in einem solchen Falle könnten bekannte "blinde" Verfahren verwendet werden, um die Wichtungsparameter für das Smart-Antennensystem der ersten Basisstation 102 zu bestimmen.Alternative embodiments may also use a pilot tone instead of a training signal in the responses of the user terminals. Other alternative embodiments could not include a training signal or a pilot tone, and in such a case, known "blind" methods could be used to determine the weighting parameters for the smart base antenna system of the first base station 102 to determine.

In noch weiteren alternativen Ausführungsbeispielen können Modifikationen an anderen bekannten Abfrageanordnungen ausgeführt werden, um zu ermöglichen, daß Wichtungsparameter für ein intelligentes Antennensystem einer Basisstation gewonnen werden. Ein solches Protokoll, das modifiziert werden kann, ist das von Z. Zhang und A.S. Amapora in "Performance of a modified polling strategy for broadband wireless LANs in a harsh fading environment", Proc. GLOBECOM'91, ("Zhang"), A.S. Amapora und S.V. Krishnamurthy, "New adaptive MAC layer protocol for wireless ATM networks in harsh fading and interference environments" Proc. ICUPC'97, San Diego, CA, 1997 ("Amapora und Krishnamurthy"), und S.V. Krishnamurthy, A.S. Amapora und M. Zorzi, "Polling based media access protocol for use with smart adaptive array antennas", Proc. ICUPC'98, Seiten 337-341, 1998 ("Krishnamurthy") Vorgeschlagene. Zhang schlägt ein tokenbasiertes Protokoll vor, das es einem Smart-Antennensystem einer Basisstation gestattet, periodisch seine Wichtungsparameter zu aktualisieren, indem sequentiell jedes ferne Terminal abgefragt wird. Ein fernes Terminal antwortet auf eine Abfrageanforderung entweder mit einer Informationsanforderung oder einem nicht modulierten Pilotton, und beide Antworten können verendet werden, um die Gewichte zu aktualisieren. Um das Zhang-Verfahren derart zu modifizieren, daß es die Erfindung einschließt, werden die Protokolle, die von der Basisstation und einer oder mehreren weiteren Basisstationen verwendet werden, so koordiniert, daß die Informationsanforderung oder das unmodulierte Pilotsignal, das von den fernen Benutzerterminals der anderen Basisstationen, wie beispielsweise der zweiten Basisstation 111, empfangen wurde, zu der ersten Basisstation 102 bekannten Zeit/Frequenz-Orten auftritt, und es wird ver wendet, um eine Verarbeitungsstrategie für das Smart-Antennensystem der ersten Basisstation 102 zu bestimmen, um eine Minderung der Störung für oder aus Benutzerterminals, die den anderen Basisstationen zugeordnet sind, zur Verfügung zu stellen. Amapora und Krishnamurthy schlagen ein Medienzugriffs(MAC)-Protokoll vor, welches beansprucht, daß es eine schnellere Anpassung als Zhang ermöglicht. Jeder Übertragung, in beiden Richtungen, wird unmittelbar ein Fern-zu-Basisstation-Pilotsignal vorangestellt, das verwendet wird, um das Array an das ferne Terminal anzupassen. Eine Modifikation des Verfahrens von Amapora und Krishnamurthy wäre ähnlich. Bei dem Krishnamurthy-Schema kann jedes ferne Terminal seine Informationsanforderungen auf irgendwelche Informationsübertragungen zwischen der Basisstation und sich selbst aufsetzen (piggyback). Folglich werden nur ferne Terminals, die keine Informationen in den vorhergehenden Rahmen übertragen haben, bei dem aktuellen Rahmen abgefragt. Die Rahmengröße ist folglich nicht fest, sondern variiert zumindest gemäß der Anzahl der enthaltenen Abfragen. Bei einer Variante verwendet die Basisstation ein begrenztes Abfragen (limited polling), bei dem bei jeder Abfrage ein fernes Terminal eine ausstehende Anforderung an die Basisstation sendet, und bei der zweiten Variante fragt die Basisstation erschöpfend jedes ferne Terminal ab, und ein fernes Terminal sendet, wenn es abgefragt wurde, sämtliche seiner ausstehenden Anforderungen. Es kann bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung modifiziertes Krishnamurthy-Schema untergebracht werden, bei welchem das von einer bestimmten Basisstation verwendete Protokoll mit den von den anderen Basisstationen verwendeten Protokollen koordiniert wird, so daß Antworten von fernen Terminals zu Zeit/Frequenz-Orten auftreten, die für die bestimmte Basisstation verfügbar sind.In still other alternative embodiments, modifications to other known interrogator arrangements may be made to enable weighting parameters to be obtained for a base station intelligent antenna system. One such protocol that can be modified is that of Z. Zhang and AS Amapora in "Performance of a Modified Polling Strategy for Broadband Wireless LANs in a Harsh Fading Environment", Proc. GLOBECOM'91, ("Zhang"), AS Amapora and SV Krishnamurthy, "New adaptive MAC layer protocol for wireless ATM networks in harsh fading and interference environments" Proc. ICUPC'97, San Diego, CA, 1997 ("Amapora and Krishnamurthy"), and SV Krishnamurthy, AS Amapora and M. Zorzi, "Polling based media access protocol for use with smart adaptive array antennas", Proc. ICUPC'98, pages 337-341, 1998 ("Krishnamurthy") Proposed. Zhang proposes a token-based protocol that allows a base station smart antenna system to periodically update its weighting parameters by sequentially polling each remote terminal. A remote terminal responds to a query request with either an information request or a non-modulated pilot tone, and both responses may be used to update the weights. In order to modify the Zhang method to include the invention, the protocols used by the base station and one or more other base stations are coordinated such that the information request or the unmodulated pilot signal from the remote user terminals of the other Base stations, such as the second base station 111 , was received, to the first base station 102 known time / frequency locations, and it is used to a processing strategy for the smart antenna system of the first base station 102 in order to provide a mitigation of interference to or from user terminals associated with the other base stations. Amapora and Krishnamurthy propose a Media Access (MAC) protocol, which claims that it allows a faster fit than Zhang. Each transmission, in both directions, is immediately preceded by a far-to-base station pilot signal, which is used to match the array to the remote terminal. A modification of the method of Amapora and Krishnamurthy would be similar. In the Krishnamurthy scheme, each remote terminal can base its information requirements on any information transmissions between the base station and itself (piggyback). Consequently, only remote terminals that have not transferred information in the previous frames are polled at the current frame. The frame size is therefore not fixed, but varies at least according to the number of queries included. In one variant, the base station uses a limited polling, in which each remote request a remote terminal sends a pending request to the base station, and in the second variant, the base station exhaustively polls each remote terminal and sends a remote terminal, if it has been queried, all of its outstanding requirements. It may be accommodated in an alternative embodiment of the present invention modified Krishnamurthy scheme in which the protocol used by a particular base station is coordinated with the protocols used by the other base stations so that responses from remote terminals to time / frequency locations occur; which are available for the particular base station.

Während ein großer Teil der obigen Diskussion einem TDMA-System gewidmet war, kann die Erfindung ebenso bei einem FDMA- und einem CDMA-System implementiert sein.While a greater Part of the above discussion was devoted to a TDMA system, the invention as in an FDMA and be implemented in a CDMA system.

Die Erfindung kann in Hardware, Software oder einer Kombination von beidem benutzt werden. Bei einem Ausführungsbei spiel ist die Erfindung beispielsweise zumindest teilweise durch auf einem maschinen-lesbaren Medium gespeicherte Informationen implementiert, wobei die Informationen einen Satz von Befehlen darstellen, welche, wenn sie durch eine Maschine (zum Beispiel ein von einem Kommunikationsgerät, wie beispielsweise einer Basisstation oder einem Benutzerterminal, benutzten Datenverarbeitungssystem) ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, zumindest einen Teil eines durch die Erfindung verkörperten Verfahrens auszuführen. Das Medium kann ein Speichermaterial (zum Beispiel magnetische Speicherplatte, optische Platte, etc.) und/oder ein Speicherbauelement (zum Beispiel ROM, RAM, DRAM, SRAM, etc.) enthalten. Ein oder mehrere Mehrzweck- und/oder Spezialprozessoren, wie beispielsweise digitale Signalprozessoren (DSPs) können von einer Basisstation oder einem Benutzerterminal benutzt werden, die in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben werden.The Invention may be in hardware, software or a combination of be used both. In a Ausführungsbei game, the invention for example, at least partially by on a machine readable Medium stored information is implemented, the information represent a set of commands which, when passed through a Machine (for example, one of a communication device, such as a base station or a user terminal, used data processing system) accomplished will cause the machine to go through at least part of one embodying the invention Execute procedure. The medium may be a storage material (for example magnetic storage disk, optical disk, etc.) and / or a memory device (for example ROM, RAM, DRAM, SRAM, etc.). One or more multipurpose and / or Special processors, such as digital signal processors (DSPs) can be used by a base station or a user terminal, in conjunction with an embodiment operated by the present invention.

Ein Benutzerterminal im Kontext der Erfindung kann verschiedene Arten von Kommunikationsgeräten repräsentieren und kann mit Eingabe- und/oder Ausgabeeinrichtungen und/oder Verarbeitungseinrichtungen gekoppelt sein, um verschiedene Arten einer Funktionalität zur Verfügung zu stellen, wie beispielsweise Sprachkommunikation, Datenkommunikation über das Internet oder andere Datenkommunikationsnetzwerke.One User terminal in the context of the invention can be of various types of communication devices represent and may include input and / or output devices and / or processing devices be coupled to various types of functionality available provide, such as voice communication, data communication over the Internet or other data communication networks.

Obwohl die Erfindung im Kontext von Kommunikationssystemen und insbesondere zellularen Kommunikationssystemen, die wenigstens eine Basisstation mit einem intelligenten Antennensystem benutzen, beschrieben worden ist, ist es klar, daß die Erfindung nicht auf derartige Kontexte beschränkt ist und in verschiedenen drahtlosen Anwendungen und Systemen benutzt werden kann, beispielsweise in einem System, das ein Kommunikationsgerät enthält, wie beispielsweise eine Kommunikationsstation, die ein intelligentes Antennensystem enthält. Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf irgendeine Art einer Architektur oder Funkschnittstelle beschränkt und kann somit in Verbindung mit TDMA, FDMA oder CDMA und TDD oder FDD oder anderen Archi tekturen/Protokollen oder einer Kombination davon benutzt werden.Even though the invention in the context of communication systems and in particular cellular communication systems comprising at least one base station using a smart antenna system has been described is, it is clear that the invention is not limited to such contexts and in different wireless applications and systems can be used, for example in a system that includes a communication device, such as a Communication station containing an intelligent antenna system. Furthermore the invention is not limited to any kind of architecture or Radio interface limited and can thus be used in conjunction with TDMA, FDMA or CDMA and TDD or FDD or other architectures / protocols or a combination used of it.

Während hier das beschrieben wurde, was als die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung angesehen wird, erkennen somit Fachleute, daß andere und weitere Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen, und es ist beabsichtigt, sämtliche derartige Änderungen und Modifikationen, soweit sie in den Umfang der Erfindung fallen, zu beanspruchen.While here what has been described as the preferred embodiments Thus, those skilled in the art will recognize that others and further modifications can be made to it without depart from the spirit of the invention and it is intended to all such changes and modifications, insofar as they come within the scope of the invention, to claim.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Ein Verfahren, 19 [eine Kommunikationsstation] und ein maschinen-lesbares Medium zum Senden eines Downlink-Signals auf eine im wesentlichen nicht-gerichtete Weise aus einer Kommunikationsstation an eine erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem Downlink-Kanal. Die Kommunikationsstation enthält ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen. Das Verfahren umfaßt ein Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden auf eine erste nicht-gerichtete Weise, ein Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie und ein Wiederholen des Sendens der ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete Weise. Das wiederholte Senden ist keine identische Wiederholung, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweicht.One Method, 19 [a communication station] and a machine readable Medium for transmitting a downlink signal to a substantially non-directional one Way from a communication station to a first remote communication device on a downlink channel. The communication station contains a smart one Antenna system with an array of antenna elements. The procedure comprises determining a first downlink smart antenna processing strategy for sending in a first non-directional manner, sending one first downlink message from the communication station to the first non-directional manner using the first downlink smart antenna processing strategy and repeating the transmission of the first downlink message the communication station in a second non-directional manner. Repeated transmission is not an identical repetition to enable, that the interference environment deviates at the repetition.

Claims

Ein Verfahren zum Senden eines Downlink-Signals auf eine im wesentlichen nicht-gerichtete Weise aus einer Kommunikationsstation an eine erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem Downlink-Kanal, wobei die Kommunikationsstation ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen enthält, wobei das Verfahren umfaßt: Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden auf eine erste nicht-gerichtete Weise; Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie; und Wiederholen des Sendens der ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete weise, wobei das wiederholte Senden keine identische Wiederholung ist, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweichend ist.A method of transmitting a downlink Si gnals in a substantially non-directional manner from a communication station to a first remote communication device on a downlink channel, the communication station including an intelligent antenna system having an array of antenna elements, the method comprising: determining a first downlink smart antenna Processing strategy for sending in a first non-directional manner; Sending a first downlink message from the communication station in the first non-directional manner using the first downlink smart antenna processing strategy; and repeating transmission of the first downlink message from the communication station in a second non-directional manner, wherein the repeated transmission is not an identical repetition to allow the disturbance environment to be different in repeating.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die erste im wesentlichen nicht-gerichtete Weise von der zweiten im wesentlichen nicht-gerichteten Weise unterscheidet.A method according to claim 1, wherein the first in a substantially non-directional manner from the second substantially non-directional way of distinguishing.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: daß an der Kommunikationsstation bestimmt wird, ob die erste ferne Kommunikationseinrichtung die zuerst gesendete erste Downlink-Nachricht erfolgreich empfangen hat, wobei das wiederholte Senden stattfindet, wenn die erste ferne Kommunikationseinrichtung die zuerst gesendete erste Downlink-Nachricht nicht erfolgreich empfangen hat.A method according to claim 1, further comprising: that at the Communication station determines whether the first remote communication device successfully receive the first transmitted first downlink message Has, wherein the repeated transmission takes place when the first one remote communication device the first downlink message sent first did not receive successfully.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Empfangen eines oder mehrerer Signale an der Kommunikationsstation aus einem oder aus mehreren weiteren fernen Kommunikationseinrichtungen, die der Kommunikationsstation als nicht gewünscht bekannt sind, wobei jede weitere ferne Kommunikationseinrichtung ein oder mehrere Signale während des Sendens der ersten Downlink-Nachricht und des wiederholten Sendens der ersten Downlink-Nachricht auf demselben Downlink-Kanal empfangen könnte, wobei das Bestimmen der ersten und zweiten Downlink-Verarbeitungsstrategie die aus der weiteren fernen Kommunikationseinrichtung empfangenen Signale verwendet.A method according to claim 1, further comprising: Receive one or more signals at the communication station from a or from several other remote communication devices, the the communication station are known as not desired, each another remote communication device one or more signals during the Sending the first downlink message and the repeated transmission could receive the first downlink message on the same downlink channel, in which determining the first and second downlink processing strategies received from the further remote communication device Signals used.

Ein Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsstation eine erste Basisstation eines Kommunikationssystems und die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein der ersten Basisstation zugeordnetes fernes Benutzerterminal ist, und wobei jede weitere ferne Kommunikationseinrichtung ein fernes Benutzerterminal ist, das einer oder mehreren von der ersten Basisstation verschiedenen weiteren Basisstationen zugeordnet ist.A method according to claim 4, the communication station a first base station of a communication system and the first remote Communication device associated with the first base station remote user terminal is, and each further remote communication device remote user terminal is one or more of the first Base station is assigned to various other base stations.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen TDMA-Kanal zu kommunizieren.A method according to claim 1, wherein the first communication station is able to communicate with the first remote communication device on a conventional one TDMA channel to communicate.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen CDMA-Kanal zu kommunizieren.A method according to claim 1, wherein the first communication station is able to communicate with the first remote communication device on a conventional one CDMA channel to communicate.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommu nikationseinrichtung auf einem herkömmlichen FDMA-Kanal zu kommunizieren.A method according to claim 1, wherein the first communication station capable of communicating with the first remote communication device on a conventional one FDMA channel to communicate.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Kommunikationsstation eine zellulare Basisstation ist.A method according to claim 1, wherein the first communication station is a cellular base station.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung eine zweite Mehrzahl von Antennenelementen enthält.A method according to claim 1, wherein the first remote Communication device, a second plurality of antenna elements contains.

Ein Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein zweites intelligentes Antennensystem enthält, das die zweite Mehrzahl von Antennenelementen einschließt.A method according to claim 10, wherein the first remote communication device a second intelligent antenna system contains which includes the second plurality of antenna elements.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsstation mit einem externen Daten- und/oder Sprach-Netzwerk gekoppelt ist.A method according to claim 1, wherein the communication station is coupled with an external data and / or voice network.

Ein Verfahren nach Anspruch 12, wobei das externe Netzwerk das Internet einschließt.A method according to claim 12, wherein the external Network includes the Internet.

Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein erstes fernes Benutzerterminal einschließt.A method according to claim 1, wherein the first remote Communication device includes a first remote user terminal.

Ein Verfahren nach Anspruch 14, wobei das erste ferne Benutzerterminal mobil ist.A method according to claim 14, wherein the first remote user terminal is mobile.

Ein Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schritte des Sendens auf die erste und die zweite nicht-gerichtete Weise ein Mindern der Störung hin zu den nicht gewünschten Kommunikationseinrichtungen einschließt.A method according to claim 4, wherein the steps sending in the first and second non-directional ways a mitigation of the disorder towards the unwanted ones Includes communication facilities.

Ein Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in einer ersten Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kom munikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen wurden, wobei die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in einer zweiten Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kommunikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen wurden, und wobei sich die ersten und die zweiten Richtungen unterscheiden.A method according to claim 4, wherein the first smart antenna processing strategy is for transmitting in a first direction from which substantially no signals have been received in the receiving step at the communication station, the second smart antenna processing strategy for transmitting in one second direction, from which substantially no signals were received in the receiving step at the communication station, and wherein the first and second directions are different.

Ein Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste und die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus der Empfangssignal-Kovarianz der an der Kommunikationsstation in dem Empfangsschritt empfangenen Signale bestimmt werden.A method according to claim 17, wherein the first and the second smart antenna processing strategy from the received signal covariance the one received at the communication station in the receiving step Signals are determined.

Ein Kommunikationsstation, aufweisend: ein intelligentes Antennensystem zum Kommunizieren mit einer ersten fernen Kommunikationseinrichtung gemäß einer Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie, wobei das intelligente Antennensystem eine Mehrzahl von Antennenelementen enthält; einen Prozessor zum Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie; eine mit der Antennenelementemehrzahl und dem Prozessor gekoppelte Downlink-Sendeeinheit zum Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie; wobei die Downlink-Sendeeinheit ferner dazu dient, die erste Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete Weise wiederholt zu senden, wobei das wiederholte Senden eine nicht identische Wiederholung ist, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweicht.A communication station, comprising: one intelligent antenna system for communicating with a first one remote communication device according to a smart antenna processing strategy, wherein the smart antenna system comprises a plurality of antenna elements contains; one A processor for determining a first downlink smart antenna processing strategy; a coupled with the antenna element multiple and the processor downlink transmitter unit for sending a first downlink message from the communication station in the first non-directional manner using the first one Downlink smart antenna processing strategy; wherein the downlink transmission unit it also serves the first downlink message from the communication station repeatedly in a second non-directional manner, wherein the repeated sending is a non-identical repetition to enable that the interference environment deviates at the repetition.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, wobei die erste im wesentlichen nicht-gerichtete Weise sich von der zweiten im wesentlichen nicht-gerichteten Weise unterscheidet.A communication station according to claim 19, wherein the first essentially non-directional way from the second differs in a substantially non-directional manner.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, ferner aufweisend: eine mit der Antennenelementemehrzahl gekoppelte Uplink-Empfangseinheit zum Empfangen eines Uplink-Antwortsignals aus der ersten fernen Kommunikationseinrichtung in Erwiderung der ersten Downlink-Nachricht, und wobei die Downlink-Sendeeinheit das Senden der ersten Downlink-Nachricht wiederholt, sofern die erste ferne Kommunikationseinrichtung die zuerst gesendete erste Downlink-Nachricht nicht erfolgreich empfangen hat.A communication station according to claim 19, further comprising: an uplink receiving unit coupled to the plurality of antenna elements for receiving an uplink response signal from the first remote Communication device in response to the first downlink message, and wherein the downlink transmission unit transmits the first downlink message repeatedly, provided that the first remote communication device the first sent first downlink message not received successfully Has.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, ferner aufweisend: eine mit der Antennenelementemehrzahl und dem Prozessor gekoppelte Uplink-Empfangseinheit zum Empfangen eines oder mehrerer Signale aus derjenigen einen oder denjenigen mehreren weiteren fernen Kommunikationseinrichtungen, die der Kommunikationsstation als nicht gewünscht bekannt sind, wobei jede der weiteren fernen Kommunikationseinrichtungen ein oder mehrere Signale während des Sendens der ersten Downlink-Nachricht und des wiederholten Sendens der ersten Downlink-Nachricht und auf demselben Downlink-Kanal empfangen könnte, wobei der Prozessor ferner dazu dient, eine zweite Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zu bestimmen, und wobei der Prozessor die erste und die zweite Downlink-Strategie unter Verwendung der aus der weiteren fernen Kommunikationseinrichtung empfangenen Signale bestimmt.A communication station according to claim 19, further comprising: one with the antenna element multiple and the processor coupled uplink receive unit for receiving one or more Signals from one or more other remote communication devices, which are known to the communication station as not desired, each one the other remote communication devices one or more Signals during sending the first downlink message and repeatedly transmitting the first downlink message and on the same downlink channel could receive in which the processor is further for providing a second downlink smart antenna processing strategy and wherein the processor uses the first and second downlink policies using the signals received from the further remote communication device certainly.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 22, wobei die Kommunikationsstation eine erste Basisstation eines Kommunikationssystem und die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein der ersten Basisstation zugeordnetes fernes Benutzerterminal ist, und wobei jede weitere ferne Kommunikationseinrichtung ein fernes Benutzerterminal ist, das einer oder mehreren von der ersten Basisstation verschiedenen weiteren Basisstationen zugeordnet ist.A communication station according to claim 22, in which the communication station is a first base station of a communication system and the first remote communication device one of the first base station associated remote user terminal is, and each one more remote communication device is a remote user terminal, one or more different from the first base station is assigned to further base stations.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, die in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen TDMA-Kanal zu kommunizieren.A communication station according to claim 19, which is able to communicate with the first remote communication device on a conventional one TDMA channel to communicate.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, die in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen CDMA-Kanal zu kommunizieren.A communication station according to claim 19, which is able to communicate with the first remote communication device on a conventional one CDMA channel to communicate.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, die in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen FDMA-Kanal zu kommunizieren.A communication station according to claim 19, which is able to communicate with the first remote communication device on a conventional one FDMA channel to communicate.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, die eine zellulare Basisstation aufweist.A communication station according to claim 19, which a cellular base station.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung eine zweite Mehrzahl von Antennenelementen enthält.A communication station according to claim 19, wherein the first remote communication device has a second plurality of Contains antenna elements.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 28, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein zweites intelligentes Antennensystem enthält, das die zweite Mehrzahl von Antennenelementen enthält.A communication station according to claim 28, wherein the first remote communication device a second intelligent one Antenna system that contains contains the second plurality of antenna elements.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, die mit einem externen Daten- und/oder Sprach-Netzwerk gekoppelt ist.A communication station according to claim 19, which is coupled with an external data and / or voice network.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 30, wobei das externe Netzwerk das Internet einschließt.A communication station according to claim 30, wherein the external network includes the Internet.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 19, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein erstes fernes Benutzerterminal einschließt.A communication station according to claim 19, wherein the first remote communication device has a first remote user terminal includes.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 32, wobei das erste ferne Benutzerterminal mobil ist.A communication station according to claim 32, wherein the first remote user terminal is mobile.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 22, wobei die erste und die zweite nicht-gerichtete Weise eine Minderung einer Störung hin zu den nicht gewünschten Kommunikationseinrichtungen einschließt.A communication station according to claim 22, wherein the first and the second non-directed way a reduction of a disorder towards the unwanted ones Includes communication facilities.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 22, wobei die erste Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in einer erste Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kommunikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, wobei die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in einer zweiten Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kommunikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, und wobei sich die erste und die zweite Richtung unterscheiden.A communication station according to claim 22, in which the first smart antenna processing strategy for transmission in one first direction serves, from which in the receiving step at the Communication station essentially no signals have been received are, the second smart antenna processing strategy for sending in a second direction, from which in the receiving step essentially no signals are received at the communication station have been, and where the first and the second direction differ.

Eine Kommunikationsstation nach Anspruch 35, wobei die erste und die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus der Empfangssignal-Kovarianz der an der Kommunikationsstation in dem Empfangsschritt empfangenen Signale bestimmt werden.A communication station according to claim 35, wherein the first and the second smart antenna processing strategy the received signal covariance at the communication station in the Receiving step received signals are determined.

Ein maschinen-lesbares Medium, auf dem Informationen gespeichert sind, die einen Satz von maschinen-ausführbaren Befehlen repräsentieren, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, ein Verfahren zum Senden eines Downlink-Signals auf eine im wesentlichen nicht-gerichtete Weise aus einer Kommunikationsstation an eine erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem Downlink-Kanal auszuführen, wobei die Kommunikationsstation ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen enthält, wobei das Verfahren umfaßt: Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden auf eine erste nicht-gerichtete Weise; Senden einer ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf die erste nicht-gerichtete Weise unter Verwendung der ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie; und Wiederholen des Sendens der ersten Downlink-Nachricht aus der Kommunikationsstation auf eine zweite nicht-gerichtete Weise, wobei das wiederholte Senden eine nicht identische Wiederholung ist, um zu ermöglichen, daß die Störumgebung bei der Wiederholung abweichend ist.A machine-readable medium on which information are stored, which is a set of machine-executable Represent commands, which, when run by a machine, cause the machine to a method for transmitting a downlink signal in a substantially non-directional manner from a communication station to a first remote communication device to run on a downlink channel the communication station being an intelligent antenna system comprising an array of antenna elements, the method comprising: Determine a first downlink smart antenna processing strategy for transmission a first non-directed one Wise; Sending a first downlink message from the communication station in the first non-directional manner using the first one Downlink smart antenna processing strategy; and To repeat sending the first downlink message from the communication station in a second non-directional manner, in which the repeated sending is a non-identical repetition to enable that the interference environment is different in the repetition.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei sich die erste im wesentlichen nicht-gerichtete Weise von der zweiten im wesentlichen nicht-gerichteten Weise unterscheidet.A machine-readable medium according to claim 37, the first essentially non-directional way of the second essentially non-directional way.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei das Verfahren ferner einschließt daß an der Kommunikationsstation bestimmt wird, ob die erste ferne Kommunikationseinrichtung die zuerst gesendete erste Downlink-Nachricht erfolgreich empfangen hat, und wobei das wiederholte Senden stattfindet, sofern die erste ferne Kommunikationseinrichtung die zuerst gesendete erste Downlink-Nachricht nicht erfolgreich empfangen hat.A machine-readable medium according to claim 37, in which the method further includes that at the Communication station determines whether the first remote communication device successfully receive the first transmitted first downlink message has, and wherein the repeated transmission takes place, if the first one remote communication device the first downlink message sent first did not receive successfully.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei das Verfahren ferner umfaßt: Empfangen eines oder mehrerer Signale an der Kommunikationsstation aus einer oder mehreren weiteren fernen Kommunikationseinrichtungen, die der Kommunikationsstation als nicht gewünscht bekannt sind, wobei jede der weiteren fernen Kommunikationseinrichtungen ein oder mehrere Signale während des Sendens der ersten Downlink-Nachricht und des wiederholten Sendens der ersten Downlink-Nachricht und auf dem gleichen Downlink-Kanal empfangen könnte, und wobei das Bestimmen der ersten und der zweiten Downlink-Verarbeitungsstrategie die aus der weiteren fernen Kommunikationseinrichtung empfangenen Signale verwendet.A machine-readable medium according to claim 37, in which the method further comprises: Receive one or more signals at the communication station from a or several other remote communication devices that the Communication station are known as not desired, each the other remote communication devices one or more Signals during sending the first downlink message and the repeated sending the first downlink message and received on the same downlink channel could, and wherein determining the first and second downlink processing strategies received from the further remote communication device Signals used.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 40, wobei die Kommunikationsstation eine erste Basisstation eines Kommunikationssystems ist und die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein der ersten Basisstation zugeordnetes fernes Benutzerterminal ist, und wobei jede weitere ferne Kommunikationseinrichtung ein fernes Benutzerterminal ist, das einer oder mehreren von der ersten Basisstation verschiedenen weiteren Basisstationen zugeordnet ist.A machine-readable medium according to claim 40, in which the communication station is a first base station of a communication system and the first remote communication device is one of the first Base station associated remote user terminal is, and in which each further remote communication device is a remote user terminal is one or more different from the first base station is assigned to further base stations.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen TDMA-Kanal zu kommunizieren.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the communication station is capable of being with the first one remote communication device on a conventional TDMA channel to communicate.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen CDMA-Kanal zu kommunizieren.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the communication station is capable of being with the first one remote communication device to communicate on a conventional CDMA channel.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die Kommunikationsstation in der Lage ist, mit der ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen FDMA-Kanal zu kommunizieren.A machine-readable medium to An claim 37, wherein the communication station is capable of communicating with the first remote communication device on a conventional FDMA channel.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die Kommunikationsstation eine zellulare Basisstation umfaßt.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the communication station comprises a cellular base station.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung eine zweite Mehrzahl von Antennenelementen enthält.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the first remote communication device is a second plurality of antenna elements.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 46, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein zweites intelligentes Antennensystem enthält, das die zweite Mehrzahl von Antennenelementen enthält.A machine-readable medium according to claim 46, wherein the first remote communication device is a second intelligent one Contains antenna system, containing the second plurality of antenna elements.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die Kommunikationsstation mit einem externen Daten- und/oder Sprach-Netzwerk gekoppelt ist.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the communication station with an external data and / or Voice network is coupled.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 48, wobei das externe Netzwerk das Internet einschließt.A machine-readable medium according to claim 48, the external network includes the Internet.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 37, wobei die erste ferne Kommunikationseinrichtung ein erstes fernes Benutzerterminal einschließt.A machine-readable medium according to claim 37, wherein the first remote communication device is a first remote User terminal includes.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 50, wobei das erste ferne Benutzerterminal mobil ist.A machine-readable medium according to claim 50, wherein the first remote user terminal is mobile.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 40, wobei die Schritte des Sendens auf die erste und die zweite nicht-gerichtete Weise eine Minderung der Störung hin zu den nicht gewünschten Kommunikationseinrichtungen einschließt.A machine-readable medium according to claim 40, the steps of transmitting in the first and second non-directional ways a reduction of the disorder towards the undesirable communication devices includes.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 40, wobei die erste Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in eine erste Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kommunikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, wobei die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden in eine zweite Richtung dient, aus welcher in dem Empfangsschritt an der Kommunikationsstation im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, und wobei sich die erste und die zweite Richtung unterscheiden.A machine-readable medium according to claim 40, in which the first smart antenna processing strategy for sending in one first direction serves, from which in the receiving step at the Communication station essentially no signals have been received are, the second smart antenna processing strategy for sending in a second direction, from which in the receiving step essentially no signals are received at the communication station have been, and where the first and the second direction differ.

Ein maschinen-lesbares Medium nach Anspruch 53, wobei die erste und die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus der Empfangssignal-Kovarianz der an der Kommunikationsstation in dem Empfangsschritt empfangenen Signale bestimmt werden.A machine-readable medium according to claim 53, wherein the first and second smart antenna processing strategies from the received signal covariance at the communication station signals received in the receiving step.

Ein Verfahren des Paging einer ersten fernen Kommunikationseinrichtung auf der Downlink aus einer ersten Kommunikationsstation eines Kommunikationssystems, wobei das Kommunikationssystem neben der ersten Kommunikationsstation keine oder mehr weitere Kommunikationsstationen enthält, denen jeweils eine oder mehrere weitere ferne Kommunikationseinrichtungen zugeordnet sind, wobei der ersten Kommunikationsstation wenigstens eine erste ferne Kommunikationseinrichtung zugeordnet ist und wobei die erste Kommunikationsstation ein intelligentes Antennensystem mit einem Array von Antennenelementen enthält, wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen eines ersten Satzes sequentieller Zeitintervalle für die erste Kommunikationsstation zur Kommunikation mit ihren zugeordneten fernen Kommunikationseinrichtungen, wobei jedes Zeitintervall des ersten Satzes eine ausgewählte Anzahl von herkömmlichen Downlink-Kanälen enthält; Senden eines ersten Paging-Signals aus der ersten Kommunikationsstation an die erste ferne Kommunikationseinrichtung während eines ersten herkömmlichen Downlink-Kanals eines ersten Zeitintervalls des ersten Satzes; und Wiederholen des Sendens zu einem gegenüber dem ersten Zeitintervall späteren Zeitintervall, wobei das wiederholte Senden das Senden eines zweiten Paging-Signals aus der ersten Kommunikationsstation an die erste ferne Kommunikationseinrichtung auf einem herkömmlichen Downlink-Kanal des ersten Satzes ist, wobei der Schritt des wiederholten Sendens eine von der identischen Wiederholung abweichende Strategie verwendet, um zu ermöglichen, daß sich der Satz der während des ersten Sendeschritts auf den ersten herkömmlichen Downlink-Kanal auf der Downlink aktiv empfangenden fernen Kommunikationseinrichtungen von dem Satz ferner Kommunikationseinrichtungen unterscheidet, die während des wiederholten Sendeschritts auf dem herkömmlichen Downlink-Kanal, der zum Paging während des wiederholten Sendeschritts verwendet wird, aktiv empfangen.A method of paging a first remote communication device on the downlink from a first communication station of a communication system, the communication system being adjacent to the first communication station contains no or more other communication stations that one or more other remote communication devices are assigned, wherein the first communication station at least a first remote communication device is associated and wherein the first communication station is an intelligent antenna system comprising an array of antenna elements, the method comprising: Provide a first set of sequential time intervals for the first one Communication station for communication with its associated remote Communication devices, wherein each time interval of the first Set a selected one Number of conventional Downlink channels contains; Send a first paging signal from the first communication station to the first remote communication device during a first conventional communication Downlink channels of a first time interval of the first set; and To repeat sending to one opposite the first time interval later Time interval, where the repeated transmission is the sending of a second Paging signal from the first communication station to the first remote communication device on a conventional downlink channel of the first sentence is wherein the step of repeatedly transmitting uses a strategy deviating from the identical repetition, to enable that yourself the sentence of during of the first transmission step on the first conventional downlink channel the downlink actively receiving remote communication devices from the set of remote communication devices, the while of the repeated transmission step on the conventional downlink channel, the for paging during of the repeated transmission step is actively received.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, wobei jede ferne Kommunikationseinrichtung der ersten Kommunikationsstation einen aktiven Zustand, in dem sie sich in aktiver Kommunikation mit ihrer Basisstation befindet, und einen untätigen Zustand, in dem sie ihre Identität eingerichtet hat, aber nicht aktiv kommuniziert, aufweist, und wobei sich die erste ferne Kommunikationseinrichtung während des ersten Sendeschritts des Paging-Signals in dem untätigen Zustand befindet.A method according to claim 55, each one remote communication device of the first communication station an active state in which they engage in active communication with her base station, and a dormant state in which she finds her identity has established, but not actively communicates, has, and in which the first remote communication device during the first transmission step of the paging signal in the idle State is.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, ferner umfassend: daß die erste ferne Kommunikationseinrichtung eine Rückmeldung an die erste Kommunikationsstation zur Verfügung stellt, welche anzeigt, ob die erste ferne Kommunikationseinrichtung das erste Paging-Signal erfolgreich empfangen hat; und daß die erste Kommunikationsstation aus der Rückmeldung bestimmt, ob das erste Paging-Signal von der ersten fernen Kommunikationseinrichtung erfolgreich empfangen worden ist oder nicht; wobei der wiederholte Sendeschritt ausgeführt wird, wenn die erste Kommunikationsstation bestimmt, daß das erste Paging-Signal von der ersten fernen Kommunikationseinrichtung nicht erfolgreich empfangen worden ist.A method according to claim 55, further comprising: that the first remote communication device a feedback to the first communication station for disposal which indicates whether the first remote communication device has successfully received the first paging signal; and that the first Communication station from the feedback determines whether the first paging signal from the first remote communication device has been successfully received or not; the repeated Transmission step executed when the first communication station determines that the first Paging signal from the first remote communication device not has been successfully received.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, wobei die spätere Zeit des wiederholten Sendeschritts das nächste Zeitintervall des ersten Satzes ist.A method according to claim 55, wherein the later time of the repeated transmission step, the next time interval of the first Sentence is.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, wobei jeder der ausgewählten Anzahl von herkömmlichen Downlink-Kanälen innerhalb jedes Zeitintervalls eine andere Downlink-Datenübertragungsperiode innerhalb des Zeitintervalls ist.A method according to claim 55, wherein each of the chosen Number of conventional Downlink channels within each time interval, another downlink data transmission period within the time interval.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, wobei der Schritt des wiederholten Sendens auf einem anderen herkömmlichen Downlink- Kanal erfolgt als der erste herkömmliche Downlink-Verkehrsdatenübertragungskanal des ersten Sendeschritts.A method according to claim 55, wherein the step Repeated transmission on another conventional downlink channel is done as the first conventional Downlink traffic data transmission channel of the first transmission step.

Ein Verfahren nach Anspruch 59, wobei jede Downlink-Datenübertragungsperiode innerhalb des Zeitintervalls in wenigstens zwei Unterzeitabschnitte unterteilt ist und wobei der erste Sendeschritt in einem ersten Unterabschnitt der ersten Downlink-Verkehrsdatenübertragungsperiode erfolgt und wobei der Schritt des wiederholten Sendens in einem abweichenden Unterabschnitt der ersten Downlink-Verkehrsdatenübertragungsperiode stattfindet.A method according to claim 59, wherein each downlink data transmission period divided into at least two sub-periods within the time interval and wherein the first transmitting step in a first subsection the first downlink traffic data transmission period and wherein the step of retransmitting in a different one Subsection of the first downlink traffic data transmission period takes place.

Ein Verfahren nach Anspruch 59, wobei jede Downlink-Datenübertragungsperiode innerhalb des Zeitintervalls in wenigstens zwei zeitliche Unterabschnitte unterteilt ist und wobei der erste Sendeschritt in einem ersten Unterabschnitt der ersten Downlink-Verkehrsdatenübertragungsperiode auftritt und wobei der Schritt des wiederholten Sendens in einem abweichenden Unterabschnitt einer abweichenden Downlink-Verkehrsdatenübertragungsperiode auftritt.A method according to claim 59, wherein each downlink data transmission period within the time interval into at least two temporal subsections is divided and wherein the first transmission step in a first Subsection of the first downlink traffic data transmission period occurs and wherein the step of retransmitting in a different one Subsection of a different downlink traffic data transmission period occurs.

Ein Verfahren nach Anspruch 60, umfassend eine mehrfache Ausführung des Sendeschritts, wobei die Anzahl der Wiederholungen von einer Abschätzung der Nähe der fernen Kommunikationseinrichtung abhängt, wobei jede Wiederholung des Sendeschritt auf einem anderen herkömmlichen Downlink-Verkehrsdatenübertragungs-Kanal und abweichenden Zeitintervalls des ersten Satzes sequentieller Zeitintervalle stattfindet.A method according to claim 60, comprising a multiple execution of the transmitting step, the number of repetitions of one appraisal nearby the remote communication device depends, with each repetition the transmitting step on another conventional downlink traffic data transmission channel and different time interval of the first set sequential Time intervals takes place.

Ein Verfahren nach Anspruch 55, ferner umfassend: Bestimmen einer ersten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden eines Downlink-Signals auf eine erste nicht-gerichtete Weise; und Bestimmen einer zweiten Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie zum Senden eines Downlink-Signals auf eine zweite nicht-gerichtete Weise; und wobei der erste Sendeschritt die erste Downlink-Strategie zum Senden auf die erste im wesentlichen nicht-gerichtete Weise verwendet, wobei der wiederholte Sendeschritt die zweite Downlink-Strategie zum Senden auf die zweite im wesentlichen nicht-gerichtete Weise verwendet, und wobei sich die erste im wesentlichen nicht-gerichtete Weise von der zweiten im wesentlichen nicht-gerichteten Weise unterscheidet.A method according to claim 55, further comprising: Determine a first downlink smart antenna processing strategy for transmitting a downlink signal in a first non-directional way; and Determine a second downlink smart antenna processing strategy for sending a downlink signal in a second non-directional manner; and wherein the first transmission step is the first downlink strategy for transmission in the first substantially non-directional manner used wherein the repeated sending step is the second downlink sending strategy used in the second essentially non-directional manner, and in which the first essentially non-directed way from the second differs in a substantially non-directional manner.

Ein Verfahren nach Anspruch 64, ferner umfassend: Empfangen eines oder mehrerer aus einer oder mehreren fernen Kommunikationseinrichtungen des Kommunikationssystems auf einem ersten herkömmlichen Uplink-Kanal gesendeter Signale, wobei die eine oder die mehreren fernen Kommunikationseinrichtungen der ersten Kommunikationsstation als nicht gewünschte ferne Kommunikationseinrichtung bekannt sind, die jeweils eine oder mehrere Signale auf dem ersten Downlink-Kanal während des Sendens des Downlink-Signals aus der ersten Kommunikationsstation empfangen könnten, wobei die erste und die zweite Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie die aus der einen oder den mehreren nicht gewünschten fernen Kommunikationseinrichtungen gesendeten Signale verwenden.A method according to claim 64, further comprising: Receive one or more of one or more remote communication devices of the communication system sent on a first conventional uplink channel Signals, wherein the one or more remote communication devices the first communication station as a non-desired remote communication device are known, each one or more signals on the first Downlink channel during sending the downlink signal from the first communication station could receive in which the first and second downlink smart antenna processing strategies comprise the one or more the several not desired use remote signals sent signals.

Ein Verfahren nach Anspruch 65, wobei der Schritt des Sendens auf die erste und die zweite nicht-gerichtete Weise ein Mindern einer Störung hin zu den nicht gewünschten fernen Kommunikationseinrichtungen auf dem ersten herkömmlichen Downlink-Kanal einschließt.A method according to claim 65, wherein the step sending in the first and second non-directional ways a mitigation of a disturbance towards the unwanted ones remote communication devices on the first conventional downlink channel includes.

Ein Verfahren nach Anspruch 65, mindernd, wobei die erste Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie ein Senden des Downlink-Signals in eine erste Richtung einschließt, aus welcher auf der Uplink auf dem ersten herkömmlichen Uplink-Kanal im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, wobei die zweite Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie ein Senden des Downlink-Signals in eine zweite Richtung einschließt, aus welcher auf der Uplink auf dem ersten herkömmlichen Uplink-Kanal im wesentlichen keine Signale empfangen worden sind, und wobei sich die erste und die zweite Richtung unterscheiden.A method as claimed in claim 65, wherein the first smart antenna processing strategy includes transmitting the downlink signal in a first direction from which substantially no signals have been received on the uplink on the first conventional uplink channel, wherein the second smart antenna processing strategy includes transmitting the downlink signal in a second direction, from which on the uplink on the first conventional uplink channel substantially no signals have been received, and wherein the first and the second direction differ.

Ein Verfahren nach Anspruch 67, wobei die erste und die zweite Downlink-Smart-Antennen-Verarbeitungsstrategie aus der Empfangssignal-Kovarianz der auf dem ersten herkömmlichen Uplink-Kanal empfangenen Signale bestimmt werden.A method according to claim 67, wherein the first and the second downlink smart antenna processing strategy the received signal covariance of the first conventional Uplink channel received signals are determined.