DE60118280T2

DE60118280T2 - Funkanlage, die zur Echtzeitveränderung der Antennenrichtwirkung fähig ist, und für die Funkanlage verwendete Dopplerfrequenzschätzschaltung

Info

Publication number: DE60118280T2
Application number: DE60118280T
Authority: DE
Inventors: Jun Hashima-shi Kitakado; Yoshiharu Gifu-shi Doi
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: EP1575187A2; DE60118280D1; EP1176737A2; EP1575187B1; EP1176737B1; US20020032015A1; EP1176737A3; KR20020010088A; US6931244B2; TW513873B; HK1044260B; EP1575187A3; HK1044260A1; DE60142533D1; KR100413156B1; CN100375548C; CN1336776A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkanlage, welche die Antennenrichtwirkung auf Echtzeitbasis ändern kann, sowie eine dafür verwendete Dopplerfrequenzschätzschaltung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Funkanlage, die in einer Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne verwendet wird und eine dafür verwendete Dopplerfrequenzschätzschaltung.
Beschreibung des Standes der Technik
Jüngst sind verschiedene Verfahren zur Übertragungskanalzuordnung vorgeschlagen worden, um in einem mobilen Kommunikationssystem eine effektive Frequenzverwendung zu ermöglichen, von denen einige praktisch verwirklicht worden sind.
15 zeigt eine Anordnung von Kanälen in verschiedenen Kommunikationssystemen, die Frequenzteilungsmehrfachzugriff (FDMA), Zeitteilungsmehrfachzugriff (TDMA) und Wegteilungsmehrfachzugriff (PDMA) einschließen.
Unter Bezug auf 15 werden FDMA, TDMA und PDMA kurz beschrieben. 15(A) stellt FDMA dar, bei welchem Analogsignale von Nutzern 1 bis 4 einer Frequenzteilung unterworfen werden und über Radiowellen unterschiedlicher Frequenzen f1 bis f4 übertragen werden und die Signale der jeweiligen Nutzer 1 bis 4 durch Frequenzfilter getrennt werden.
Bei TDMA, in 15(B) gezeigt, werden die digitalisierte Signale der jeweiligen Nutzer über Radiowellen mit unterschiedlichen Frequenzen f1 bis f4 übertragen und Zeitschlitz für Zeitschlitz (Zeitschlitz: eine vorgegebene Zeitdauer) zeitgeteilt, und die Signale der jeweiligen Nutzer werden durch die Frequenzfilter und Zeitsynchronisation zwischen einer Basisstation und mobilen Endgeräten der jeweiligen Nutzer getrennt.
Jüngst ist das PDMA-Verfahren vorgeschlagen worden, um die Effizienz der Verwendung von Radiofrequenzen zu verbessern, da Mobiltelefone breite Verwendung gefunden haben. Bei dem PDMA-Verfahren wird ein Zeitschlitz einer Frequenz räumlich geteilt, um die Übertragung von Daten einer Anzahl von Nutzern zu ermöglichen, wie in 15(C) gezeigt. Bei PDMA werden die Signale der jeweiligen Nutzer durch die Frequenzfilter, die Zeitsynchronisation zwischen der Basisstation und den mobilen Endgeräten der jeweiligen Nutzer und ein wechselseitig interferenzeliminierendes Gerät, wie eine adaptive Gruppenantenne, getrennt.
Das Funktionsprinzip einer solchen Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne ist z.B. in der folgenden Literatur beschrieben:

B. Widrow, et al.: "Adaptive Antenna Systems", Proc. IEEE, Vol. 55, Nr. 12, S. 2143–2159 (Dez. 1967).
S. P. Applebaum: "Adaptive Arrays", IEEE Trans. Antennas & Propag., Vol. AP-24, Nr. 5, S. 585–598 (Sept. 1976).
O. L. Frost, III: "Adaptive Least Squares Optimization Subject to Linear Equality Constrains", SEL-70-055, Technical Report, Nr. 6796-2, Information System Lab., Stanford Univ. (Aug. 1970).
B. Widrow and S. D. Stearns: "Adaptive Signal Processing", Prentice-Hall, Englewood Cliffs (1985).
R. A. Monzingo and T. W. Miller: "Introduction to Adaptive Arrays", John Wiley & Sons, New York (1980).
J. E. Hudson: "Adaptive Array Principles", Peter Peregrinus Ltd., London (1981).
R. T. Compton, Jr.: "Adaptive Antennas – Concepts and Performance", Prentice-Hall, Englewood Cliffs (1988).
E. Nicolau and D. Zaharia: "Adaptive Arrays", Elsevier, Amsterdam (1989).

16 ist ein Modelldiagramm, das konzeptionell die Arbeitsweise einer solchen Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne zeigt. Unter Bezug auf 16 umfasst eine Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 eine Gruppenantenne 2, die durch n Antennen #1, #2, #3, ..., #n gebildet wird, und eine erste Fläche 3 mit diagonalen Linien zeigt einen Bereich, in dem Radiowellen von der Gruppenantenne 2 empfangen werden können. Eine zweite Fläche 7 mit diagonalen Linien zeigt einen Bereich, in dem Radiowellen von einer angrenzenden anderen Funkbasisstation 6 empfangen werden können.
In der Fläche 3 überträgt/empfängt die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 ein Funksignal zu/von einem Mobiltelefon 4, das ein Endgerät eines Nutzers A bildet (Pfeil 5). In der Fläche 7 überträgt/empfängt die Funkbasisstation 6 ein Radiosignal zu/von einem Mobiltelefon 8, das ein Endgerät eines anderen Nutzers B bildet (Pfeil 9).
Wenn das Funksignal für das Mobiltelefon 4 des Nutzers A zufällig in der Frequenz dem Funksignal für das Mobiltelefon 8 des Nutzers B gleicht, folgt daraus, dass das Funksignal von dem Mobiltelefon 8 des Nutzers B als unnötiges Interferenzsignal in der Fläche 3, abhängig von der Position des Nutzers B, dient, so dass es sich nachteiligerweise in das Funksignal mischt, das zwischen dem Mobiltelefon 4 des Nutzers A und der Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 übertragen wird.
In diesem Fall folgt, dass die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 die gemischten Funksignale von beiden Nutzern A und B in der zuvor erwähnten Weise empfängt und die Signale von den Nutzern A und B in einem gemischten Zustand ausgibt, solange nicht eine notwendige Verarbeitung durchgeführt wird, so dass die Kommunikation mit dem regulären Nutzer A nachteiligerweise behindert wird.
[Aufbau und Funktion einer herkömmlichen adaptiven Gruppenantenne]
Um das Signal von dem Nutzer B aus dem Ausgabesignal zu eliminieren, führt die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 die folgende Verarbeitung durch. 17 ist ein schematisches Blockdiagramm, das den Aufbau der Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 zeigt.
Unter der Annahme, dass A(t) das Signal von dem Nutzer A darstellt und B(t) das Signal von dem Nutzer B darstellt, wird ein Signal x1(t), das in der ersten Antenne #1, welche die in 16 gezeigte Gruppenantenne 2 bildet, wie folgt ausgedrückt: x1(t) = a1 × A(t) + b1 × B(t)wobei a1 und b1 Faktoren darstellen, die sich in Echtzeit ändern, wie später beschrieben wird.
Ein Signal x2(t), das in der zweiten Antenne #2 empfangen wird, wird wie folgt ausgedrückt: x2(t) = a2 × A(t) + b2 × B(t)wobei a2 und b2 ebenfalls Faktoren darstellen, die sich in Echtzeit ändern.
Ein Signal x3(t), das in der dritten Antenne #3 empfangen wird, wird wie folgt ausgedrückt: x3(t) = a3 × A(t) + b3 × B(t)wobei a3 und b3 ebenfalls Faktoren darstellen, die sich in Echtzeit ändern.
In ähnlicher Weise wird ein Signal xn(t), das in der n-ten Antenne #n empfangen wird, wie folgt ausgedrückt: xn(t) = an × A(t) + bn × B(t)wobei an und bn ebenfalls Faktoren darstellen, die sich in Echtzeit ändern.
Die obigen Faktoren a1, a2, a3, ..., an zeigen, dass sich die Antennen #1, #2, #3, ..., #n, welche die Gruppenantenne 2 bilden, in ihrer Empfangsstärke voneinander hinsichtlich des Funksignals von dem Nutzer A unterscheiden, da die relativen Positionen der Antennen #1, #2, #3, ..., #n sich voneinander unterscheiden (die Antennen #1, #2, #3, ..., #n sind in Abständen von etwa dem fünffachen der Wellenlänge des Funksignals, d.h., ungefähr 1 m, voneinander angeordnet).
Die obigen Faktoren b1, b2, b3, ..., bn zeigen ebenfalls, dass sich die Antennen #1, #2, #3, ..., #n in ihrer Empfangsstärke voneinander hinsichtlich des Funksignals vom Nutzer B unterscheiden. Die Nutzer A und B bewegen sich, und daher ändern sich diese Faktoren a1, a2, a3, ..., an und b1, b2, b3, ..., bn in Echtzeit.
Die Signale x1(t), x2(t), x3(t), ..., xn(t), die in den jeweiligen Antennen #1, #2, #3, ..., #n empfangen werden, werden in eine Empfangseinheit 1R eingegeben, welche die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 durch entsprechende Schalter 10-1, 10-2, 10-3, ..., 10-n jeweils bildet, so dass die empfangenen Signale einer Gewichtsvektorsteuereinheit 11 bzw. einem Eingang entsprechender Multiplikatoren 12-1, 12-2, 12-3, ..., 12-n zugeführt werden.
Die Gewichte w1, w2, w3, ..., wn für die Signale x1(t), x2(t), x3(t), ..., xn(t), die in den Antennen #1, #2, #3, ..., #n empfangen werden, werden von der Gewichtsvektorsteuereinheit 11 auf andere Eingaben dieser Multiplikatoren 12-1, 12-2, 12-3, ..., 12-n jeweils angewendet. Die Gewichtsvektorsteuereinheit 11 berechnet diese Gewichte w1, w2, w3, ..., wn in Echtzeit, wie später beschrieben wird.
Daher wird das Signal x1(t), das in der Antenne #1 empfangen wird, durch den Multiplikator 12-1 in w1 × (a1A(t) + b1B(t)) umgewandelt, das Signal x2(t), das in der Antenne #2 empfangen wird, wird durch den Multiplikator 12-2 in w2 × (a2A(t) + b2B(t)) umgewandelt, das Signal x3(t), das in der Antenne #3 empfangen wird, wird durch den Multiplikator 12-3 in w3 × (a3A(t) + b3B(t)) umgewandelt, und das Signal xn(t), das in der Antenne #n empfangen wird, wird durch den Multiplikator 12-n in wn × (anA(t) + bnB(t)) umgewandelt.
Ein Addierer 13 addiert die Ausgaben dieser Multiplikatoren 12-1, 12-2, 12-3, ..., 12-n und gibt das folgende Signal aus: w1(a1A(t) + b1B(t))) + w2(a2A(t) + b2B(t)) + w3(a3A(t) + b3B(t)) + ... + wn(anA(t) + bnB(t))
Dieser Ausdruck wird in Terme, die die Signale A(t) bzw. B(t) betreffen, wie folgt klassifiziert: (w1a1 + w2a2 + w3a3 + ... + wnan) A(t) + (w1b1 + w2b2 + w3b3 + ... + wnbn) B(t)
Wie später beschrieben wird, identifiziert die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 die Nutzer A und B und berechnet die zuvor erwähnten Gewichte w1, w2, w3, ..., wn, um in der Lage zu sein, nur das Signal von dem gewünschten Nutzer zu gewinnen. Unter Bezug auf 17 z.B. betrachtet die Gewichtsvektorsteuereinheit 11 die Faktoren a1, a2, a3, ..., an und b1, b2, b3, ..., bn als Konstanten und berechnet die Gewichte w1, w2, w3, ..., wn, so dass die Faktoren der Signale A(t) und B(t) als Ganzes 1 bzw. 0 sind, um nur das Signal A(t) von dem beabsichtigten Nutzer A für die Kommunikation zu gewinnen.
In anderen Worten löst die Gewichtsvektorsteuereinheit 11 die folgenden simultanen linearen Gleichungen, so dass die Gewichte w1, w2, w3, ..., wn auf Echtzeitbasis berechnet werden, so dass die Faktoren der Signale A(t) und B(t) 1 bzw. 0 sind: w1a1 + w2a2 + w3a3 + ... + wnan = 1 w1b1 + w2b2 + w3b3 + ... + wnbn = 0
Das Verfahren zum Lösen der obigen simultanen linearen Gleichungen, dass nicht in dieser Beschreibung beschrieben ist, ist bekannt, wie in der zuvor erwähnten Literatur beschrieben, und wurde bereits in einer tatsächlichen Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne verwirklicht.
Wenn die Gewichte w1, w2, w3, ..., wn in der zuvor erwähnten Weise gesetzt werden, gibt der Addierer 13 das folgende Signal aus: Ausgabesignal = 1 × A(t) + 0 × B(t) = A(t)
[Nutzeridentifizierung, Übungssignal]
Die zuvor erwähnten Nutzer A und B werden wie folgt identifiziert:
18 ist ein schematisches Diagramm, das die Datenübertragungsblockstruktur eines Funksignals für einen Mobiltelefonapparat zeigt. Das Funksignal für den Mobiltelefonapparat wird annähernd durch eine Präambel, die aus einer der Funkbasisstation bekannten Signalfolge besteht, und Daten (Geräuschen usw.), die aus einer der Funkbasisstation unbekannten Signalfolge bestehen, gebildet.
Die Signalfolge der Präambel umfasst eine Signalfolge aus Informationen zum Erkennen, ob der Nutzer ein gewünschter Nutzer für die Kommunikation mit der Funkbasisstation ist oder nicht. Die Gewichtsvektorsteuereinheit 11 (17) der Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 vergleicht ein Übungssignal, das dem Nutzer A entspricht, das aus einem Speicher 14 abgerufen wird, mit der empfangenen Signalfolge und führt eine Gewichtsvektorsteuerung (Entscheidung von Gewichten) zum Gewinnen eines Signals durch, das anscheinend die Signalfolge einschließt, die dem Nutzer A entspricht. Die Funkbasis station mit adaptiver Gruppenantenne 1 gibt das Signal von dem Nutzer A, das in der zuvor erwähnten Weise gewonnen wurde, als ein Ausgabesignal S_RX(t) aus.
Unter erneutem Bezug auf 17 wird ein externes Eingabesignal S_TX(t) in eine Übertragungseinheit 1T eingegeben, welche die Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 bildet, und an jeweils einen Eingang der Multiplikatoren 15-1, 15-2, 15-3, ..., 15-n geliefert. Die Gewichte w1, w2, w3, ..., wn, die vorher auf Basis des empfangenen Signals von der Gewichtsvektorsteuereinheit 11 berechnet wurden, werden kopiert und auf die anderen Eingaben dieser jeweiligen Multiplikatoren 15-1, 15-2, 15-3, ..., 15-n angewendet.
Die Eingabesignale S_TX(t), welche durch diese Multiplikatoren 15-1, 15-2, 15-3, ..., 15-n gewichtet wurden, werden zu den entsprechenden Antennen #1, #2, #3, ..., #n durch die entsprechenden Schalter 10-1, 10-2, 10-3, ..., 10-n jeweils gesendet und in die in 16 gezeigte Fläche 3 übertragen.
Das durch dieselbe Gruppenantenne 2 wie die beim Empfang übertragene Signal wird für den Zielnutzer A ähnlich dem empfangenen Signal gewichtet, und daher empfängt der mobile Telefonapparat 4 des Nutzers A das übertragene Funksignal, als ob das Signal eine Richtwirkung auf den Nutzer A aufweist. 19 bildet eine solche Übertragung eines Funksignals zwischen dem Nutzer A und der Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne 1 ab. Abgebildet ist ein solcher Zustand, dass die Funkbasisstation 1 mit adaptiver Gruppenantenne das Funksignal mit Richtwirkung in Richtung des Ziel-Mobiltelefonapparats 4 des Nutzers A überträgt, wie in einer virtuellen Fläche 3a in 19 gezeigt, im Gegensatz zu der Fläche 3 in 16, die den Bereich zeigt, der tatsächlich Radiowellen empfängt.
Wie oben beschrieben wurde, ist in dem PDMA-Verfahren eine Technik zum Entfernen von Gleichkanalstörungen notwendig. An diesem Punkt ist eine adaptive Gruppenantenne, die adaptiv Nullen auf den interferierenden Wellen platziert, ein effektives Mittel, da es die interferierende Welle effektiv unterdrücken kann, auch wenn der Pegel der interferierenden Welle höher ist als der Pegel der gewünschten Welle.
Wenn eine adaptive Gruppenantenne für eine Basisstation verwendet wird, wird es nicht nur möglich, Störungen zur Zeit des Empfangs zu entfernen, sondern auch unnötige Abstrahlung zur Zeit der Übertragung zu verringern.
Zu dieser Zeit kann ein Gruppenmuster zur Zeit der Übertragung ein Gruppenmuster zum Empfang sein, oder das Gruppenmuster kann, z.B. basierend auf einem Ergebnis einer hereinkommenden Richtungsschätzung, neu erzeugt werden. Das letztere Verfahren ist unabhängig davon anwendbar, ob FDD (Frequenzteilungsduplex) oder TDD (Zeitteilungsduplex) verwendet wird. Es erfordert jedoch ein kompliziertes Verfahren. Wenn die erstere Herangehensweise verwendet werden soll, während FDD verwendet wird, wird eine Veränderung der Gruppenanordnung oder des Gewichts notwendig, da die Gruppenmuster für Übertragung und Empfang unterschiedlich sind. Daher erfolgt die Anwendung allgemein unter der Voraussetzung, dass TDD verwendet wird, und in einer Umgebung, in der die externen Zeitschlitze kontinuierlich sind, ist eine zufriedenstellende Charakteristik sichergestellt worden.
Wie oben beschrieben wurde, kann bei dem TDD/PDMA-Verfahren, das eine adaptive Gruppenantenne in der Basisstation verwendet, wenn ein Gruppenmuster (Gewichtsvektormuster), das für die Aufwärtsverbindung erhalten wurde, für die Abwärtsverbindung verwendet wird, die Übertragungsrichtwirkung in der Abwärtsverbindung möglicherweise wegen Zeitunterschieden zwischen den Aufwärts- und Abwärtsverbindungen verschlechtert werden, wenn ein dynamischer Rayleigh-Ausbreitungsgrad mit Divergenz angenommen wird.
Insbesondere gibt es ein Zeitintervall von der Übertragung der Radiowelle von einem Nutzerendgerät zu der Basisstation durch die Aufwärtsverbindung, bis die Radiowelle durch die Abwärtsverbindung von der Basisstation zu dem Nutzerendgerät ausgesendet wird. Wenn die Geschwindigkeit der Bewegung des Nutzerendgeräts nicht vernachlässigbar ist, verschlechtert sich daher die Übertragungsrichtwirkung wegen der Differenz zwischen der Richtung der Radiowellenaussendung der Basisstation und der tatsächlichen Richtung des Nutzerendgeräts.
Als Verfahren zum Schätzen des Gewichts für die Abwärtsverbindung unter Berücksichtigung einer solchen Veränderung im Ausbreitungsweg ist ein Verfahren zum Schätzen eines Übertragungsantwortvektors der Abwärtsverbindung durch Extrapolation unter Verwendung eines Empfangsantwortvektors, der in der Aufwärtsverbindung erhalten wurde, vorgeschlagen worden.
Wenn es einen Schätzfehler in dem Empfangsantwortvektor, der für die Aufwärtsverbindung geschätzt wurde, wegen Rauschen im Empfangssignal oder eines Abtastfehlers gibt, würde ein Fehler im Ergebnis der Extrapolation vorliegen, der es schwierig macht, den Übertragungsantwortvektor für die Abwärtsverbindung richtig zu schätzen, und daher wird es unmöglich, eine zufriedenstellenden Steuerung der Übertragungsrichtwirkung zu verwirklichen.
Nun wird die Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges durch eine Veränderung der Empfangskoeffizienten des Ausbreitungsweges, d.h. den Schwundgrad, wiedergegeben. Der Schwundgrad wird durch die sogenannte Dopplerfrequenz (FD) als physikalische Größe wiedergegeben.
Insbesondere gäbe es, abhängig vom Schwundgrad auf dem Ausbreitungsweg, einen Fehler im Ergebnis der Extrapolation. Um einen Extrapolationsfehler zu verhindern, ist es daher notwendig, den Schwundgrad des Ausbreitungsweges zu kennen, d.h. die Dopplerfrequenz zu kennen.
Ein Verfahren ist vorgeschlagen worden, das z.B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-162360 offenbart ist, bei welchem der Schwundgrad durch das Herausfinden einer Korrelationswertes eines Referenzsignals geschätzt wird, das in Empfangssignalen eingeschlossen ist, die zeitlich vorhergehend und folgend in Beziehung zueinander empfangen werden. In dem herkömmlichen Verfahren wird der Korrelationswert jedoch unter Verwendung von Referenzsignalen berechnet, die in den Empfangssignalen selbst eingeschlossen sind, was bedeutet, dass es viele störende Bestandteile gibt, die eine richtige Schätzung schwierig machen.
Außerdem ist das Timing des Referenzsignals festgelegt. Daher war es unmöglich, den Korrelationswert zu einem beliebigen Timing zu berechnen, und daher war das Berechnungsverfahren nicht flexibel.
Währenddessen ist das Verfahren der Schätzung der Dopplerfrequenz des Ausbreitungsweges für jedes Nutzerendgerät, das durch die adaptive Gruppenantennenverarbeitung getrennt wird, noch nicht entwickelt worden.
WO 98/18271 offenbart eine Funkanlage mit einer adaptiven Empfangs- und Übertragungstechnik. Empfangs- und Übertragungsantennenstrahlformen werden basierend auf bestimmten statistischen Eigenschaften der empfangenen Gruppenantennensignale geschätzt. Die optimale Empfangs- und Übertragungsstrahlform wird durch Lösen einer Optimierungsgleichung gefunden. Das adaptive Empfangssystem ist zur Verwendung gemeinsam mit entweder einer Duplexübertragungs-/-empfangsgruppenantenne oder mit getrennten Übertragungs- und -empfangsgruppen geeignet.
ZUSAMMFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Funkanlage vorzusehen, die einen Übertragungsantwortvektor der Abwärtsverbindung auch dann richtig schätzen kann, wenn es einen Schätzfehler im Empfangsantwortvektor, der für die Aufwärtsverbindung geschätzt wird, gibt, und daher eine zufriedenstellende Steuerung der Übertragungsrichtwirkung erreichen kann.
Gemäß einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Funkanlage vor, die Signale durch Zeitteilung zu/von einer Anzahl von Endgeräten überträgt/empfängt, während die Antennenrichtwirkung auf Echtzeitbasis geändert wird, die eine Anzahl von Antennen, die in einzelner Weise angeordnet sind, einschließt und eine Übertragungsschaltung und eine Empfangsschaltung, welche die Anzahl von Antennen zum Übertragen/Empfangen von Signalen teilen. Die Empfangsschaltung umfasst eine Empfangssignaltrenneinheit, die ein Signal von einem spezifischen Endgerät unter der Anzahl von Endgeräten, basierend auf Signalen von der Anzahl von Antennen, trennt, wenn das Empfangssignal empfangen wird, und eine Empfangsausbreitungswegschätzeinheit, die einen Empfangsantwortvektor eines Ausbreitungsweges von dem spezifischen Endgerät basierend auf den Signalen von der Anzahl von Antennen schätzt, wenn das Empfangssignal empfangen wird. Die Übertragungsschaltung umfasst eine Übertragungsausbreitungswegschätzeinheit, die einen Übertragungsantwortvektor eines Übertragungsweges schätzt, wenn ein Übertragungssignal übertragen wird, basierend auf dem Ergebnis einer Schätzung durch die Empfangsausbreitungswegschätzeinheit, und eine Übertragungsrichtwirkungssteuereinheit, welche die Antennenrichtwirkung aktualisiert, wenn das Übertragungssignal übertragen wird, basierend auf einem Ergebnis einer Schätzung durch die Übertragungsausbreitungswegschätzeinheit. Die Übertragungsausbreitungswegschätzeinheit weist eine Extrapolationsverarbeitungseinheit auf, die den Übertragungsantwortvektor eines Abwärtsverbindungszeitschlitzes zu dem spezifischen Endgerät durch ein Extrapolationsverfahren basierend auf einer Anzahl von Empfangsantwortvektoren von Aufwärtsverbindungszeitschlitzen von dem spezifischen Endgerät, die durch die Empfangsausbreitungswegschätzeinheit geschätzt wurden, berechnet, einen Speicher, der eine Anzahl von Parametern, die für das Extrapolationsverfahren verwendet werden, hält, die im Voraus in Übereinstimmung mit der Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges bestimmt wurden, und eine Auswahleinheit, welche die Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges schätzt, einen Parameter entsprechend der geschätzten Ausbreitungsumgebung unter der gehaltenen Anzahl von Parametern auswählt und den ausgewählten Parameter auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit anwendet.
Daher kann, auch wenn es einen Schätzfehler in dem Empfangsantwortvektor gibt, der für die Aufwärtsverbindung geschätzt wurde, der Übertragungsantwortvektor für die Abwärtsverbindung richtig geschätzt werden, und daher kann eine zufriedenstellende Steuerung der Übertragungsrichtwirkung verwirklicht werden, da der für das Extrapolationsverfahren verwendete Parameter in Übereinstimmung mit der Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges ausgewählt wird.
Bevorzugt ist der Parameter eine Extrapolationsentfernung in dem Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit. Der Speicher hält eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen, die im Voraus in Übereinstimmung mit den Dopplerfrequenzen bestimmt wurden, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben. Die Auswahleinheit schätzt die Dopplerfrequenz des Ausbreitungsweges, wählt die Extrapolationsentfernung entsprechend der geschätzten Dopplerfrequenz aus der gehaltenen Anzahl von Extrapolationsentfernungen und wendet die ausgewählte Extrapolationsentfernung auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit an.
Wenn es einen Schätzfehler in dem Empfangsantwortvektor der Aufwärtsverbindung gibt, würde es daher einen größeren Extrapolationsfehler geben, da die Extrapolationsentfernung für das Extrapolationsverfahren länger wird, und in Hinblick auf dieses Phänomen wird es möglich, den Übertragungsantwortvektor durch Auswahl der Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der Dopplerfrequenz, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergibt, richtig zu schätzen.
Stärker bevorzugt wählt die Auswahleinheit eine kürzere Extrapolationsentfernung aus, wenn die geschätzte Dopplerfrequenz niedriger ist, und wählt eine längere Extrapolationsentfernung aus, wenn sie höher ist.
Da die Veränderung in der Ausbreitungsumgebung kleiner ist, wenn die Dopplerfrequenz niedriger ist, wird daher eine Extrapolation, welche die tatsächlichen Variationsgröße überschreitet, verhindert, indem die Extrapolationsentfernung kürzer gemacht wird, und da die Veränderung in der Ausbreitungsumgebung größer ist, wenn die Dopplerfrequenz höher ist, wird eine ausreichende Extrapolation sichergestellt, indem die Extrapolationsentfernung länger gemacht wird.
Stärker bevorzugt ist der Parameter eine Extrapolationsentfernung in einem Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit. Der Speicher hält eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen, die im voraus in Übereinstimmung mit einem Signalfehler zwischen den getrennten Signalen und einem erwarteten gewünschten Signal gespeichert wurde, wodurch die Ausbreitungsumgebung wiedergeben wird. Die Auswahleinheit schätzt den Signalfehler des Ausbreitungsweges, wählt die Extrapolationsentfernung entsprechend dem geschätzten Signalfehler aus der gehaltenen Anzahl von Extrapolationsentfernungen aus und wendet die ausgewählte Extrapolationsentfernung auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit an.
Wenn es einen großen Signalfehler gibt, wird der Schätzfehler des Empfangsantwortvektors der Aufwärtsverbindung größer und auch der Extrapolationsfehler wird größer, und in Hinblick auf dieses Phänomen wird eine Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit dem Signalfehler, der die Ausbreitungsumgebung wiedergibt, ausgewählt, wodurch es möglich wird, den Übertragungsantwortvektor richtig zu schätzen.
Stärker bevorzugt wählt die Auswahleinheit eine kürzer Extrapolationsentfernung, wenn der geschätzte Signalfehler größer ist, und wählt eine größere Extrapolationsentfernung, wenn er kleiner ist.
Wenn der Signalfehler größer ist, nimmt der Extrapolationsfehler zu, und daher wird der Extrapolationsfehler unterdrückt, indem die Extrapolationsentfernung kürzer gemacht wird, und wenn der Signalfehler kleiner wird, wird der Extrapolationsfehler kleiner, und daher kann eine ausreichende Extrapolation erfolgen, indem die Extrapolationsentfernung länger gemacht wird.
Stärker bevorzugt ist der Parameter eine Extrapolationsentfernung in einem Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit. Der Speicher hält eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen, die im Voraus in Übereinstimmung mit Dopplerfrequenzen und einem Signalfehler zwischen dem getrennten Signal und einem erwarteten gewünschten Signal bestimmt wurden, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben. Die Auswahleinheit schätzt die Dopplerfrequenz und den Signalfehler des Ausbreitungsweges, wählt eine Extrapolationsentfernung, die der geschätzten Dopplerfrequenz und dem Signalfehler entspricht, aus der gehaltenen Anzahl von Extrapolationsentfernungen und wendet die ausgewählte auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit an.
In Hinblick auf die Tatsache, dass die Dopplerfrequenz und der Signalfehler den Extrapolationsfehler erhöhen, wird daher eine Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der Dopplerfrequenz und dem Signalfehler, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben, ausgewählt, wodurch eine richtige Schätzung des Übertragungsantwortvektors möglich wird.
Stärker bevorzugt wählt die Auswahleinheit temporär eine Extrapolationsentfernung, welche der geschätzten Dopplerfrequenz entspricht, und korrigiert die temporär ausgewählte Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit dem geschätzten Signalfehler.
Daher wird eine Basisextrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der Dopplerfrequenz, die einen großen Einfluss auf den Extrapolationsfehler hat, ausgewählt, und die Extrapolationsentfernung wird basierend auf dem Signalfehler korrigiert, wodurch eine genauere Schätzung des Übertragungsantwortvektors möglich wird.
Stärker bevorzugt wird die Beziehung zwischen der Ausbreitungsumgebung und der Anzahl von Parametern individuell für jede Funkanlage festgelegt.
Da die Übereinstimmung zwischen der Ausbreitungsumgebung und den Parametern durch Messungen im Voraus für jede Funkanlage gefunden wird, wird daher eine genauere Schätzung des Übertragungsantwortvektors möglich.
Stärker bevorzugt wird die Beziehung zwischen der Ausbreitungsumgebung und der Anzahl von Parametern gemeinsam für eine Anzahl der Funkanlagen bestimmt.
Wenn es nur einen kleinen Unterschied zwischen den einzelnen Funkanlagen gibt, wird daher die Übereinstimmung zwischen der Ausbreitungsumgebung und den Parametern gemeinsam unter einer Anzahl von Funkanlagen gemacht, wodurch die Verfahrensschritte zur Herstellung der Funkanlagen vereinfacht werden können.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung und verwandter Technik in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher hervorgehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das den Aufbau eine Funkanlage (Funkbasisstation) 1000 einer PDMA-Basisstation zeigt, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über den Betrieb der Funkanlage (Funkbasisstation) 1000 darstellt.
3 ist ein schematisches Diagramm, das den Grundbetrieb eines Übertragungsantwortvektorschätzers 32 wiedergibt.
4A und 4B sind Darstellungen, die ein Prinzip zum Schätzen des Übertragungsantwortvektors der vorliegenden Erfindung wiedergeben.
5 ist eine Darstellung, die das Prinzip der Bestimmung der Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über das Extrapolationsverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Dopplerfrequenzschätzschaltung.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Dopplerfrequenzschätzvorgangs darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Dopplerfrequenzschätzvorgangs darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel des Dopplerfrequenzschätzvorgangs darstellt.
11 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Dopplerfrequenzschätzschaltung.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Dopplerfrequenzschätzvorgangs darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über das Extrapolationsverfahren in Übereinstimmung mit noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über das Extrapolationsverfahren in Übereinstimmung mit noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
15 zeigt eine Anordnung von Kanälen in verschiedenen Kommunikationssystemen einschließlich Frequenzteilungsmehrfachzugriff, Zeitteilungsmehrfachzugriff, und PDMA.
16 ist ein schematisches Diagramm, das einen Grundbetrieb einer Funkbasisstation mit adaptiver Antennenanordnung wiedergibt.
17 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Funkbasisstation mit einer adaptiven Gruppenantenne darstellt.
18 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines Datenübertragungsblockes von Funksignalen eines Mobiltelefons darstellt.
19 ist eine Darstellung, welche Übertragung/Empfang von Funksignalen zwischen einer Funkbasisstation mit adaptiver Gruppenantenne und einem Nutzer wiedergibt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Funkanlage (Funkbasisstation) 1000 einer PDMA-Basisstation in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dem in 1 gezeigten Aufbau sind, um einen Nutzer PS1 von einem Nutzer PS2 zu unterscheiden, vier Antennen #1 bis #4 vorgesehen. Die Zahl an Antennen kann jedoch allgemein durch N (N: Natürliche Zahl) wiedergegeben werden.
In dem in 1 gezeigten Übertragungs-/Empfangssystem 1000 sind eine Empfangseinheit SR1, die Signale von den Antennen #1 bis #4 empfängt und ein Signal von einem entsprechenden Nutzer (z.B. Nutzer PS1) trennt, und eine Übertragungseinheit ST1 zum Übertragen eines Signals an den Nutzer PS 1 vorgesehen. Die Verbindung zwischen den Antennen #1 und #4 und der Empfangseinheit SR1 oder der Übertragungseinheit ST1 wird selektiv durch Schalter 10-1 bis 10-4 geschaltet.
Insbesondere werden Empfangssignale RX1(t), RX2(t), RX3(t) und RX4(t), die durch jeweilige Antennen empfangen wurden, durch entsprechende Schalter 10-1, 10-2, 10-3 und 10-4 in die Empfangseinheit SR1 eingegeben, einem Empfangsgewichtsvektorrechner 20 und einem Empfangsantwortvektorrechner 22 zugeführt sowie jeweils einem Eingang der Multiplikatoren 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4.
Den anderen Eingängen dieser Multiplikatoren werden vom Empfangsgewichtsvektorrechner 20 Gewichtskoeffizienten wrx11, wrx21, wrx31 und wrx41 für die Empfangssignale der jeweiligen Antennen zugeführt. Die Gewichtskoeffizienten werden auf Echtzeitbasis durch den Empfangsgewichtsvektorrechner 20 berechnet, wie im Stand der Technik.
Die Übertragungseinheit ST1 umfasst: einen Übertragungsantwortvektorschätzer 32, der einen vom Empfangsantwortvektorrechner 22 berechneten Empfangsantwortvektor empfängt und durch Schätzung eines Ausbreitungsweges zur Zeit der Übertragung einen Übertragungsantwortvektor findet, d.h. einen virtuellen Empfangsantwortvektor zur Zeit der Übertragung schätzt; einen Speicher 34, der dem Übertragungsantwortvektorschätzer 32 Daten übermittelt und Daten speichert und hält; einen Übertragungsgewichtsvektorrechner 30, der einen Übertragungsgewichtsvektor basierend auf dem Ergebnis der Schätzung durch den Übertragungsantwortvektorschätzer 32 berechnet; und Multiplikatoren 15-1, 15-2, 15-3 und 15-4, die an jeweils einem Eingang ein Übertragungssignal und an den anderen Eingängen jeweils Gewichtskoeffizienten wtx11, wtx21, wtx31 und wtx41 von dem Übertragungsgewichtsvektorrechner 30 empfangen. Ausgaben von den Multiplikatoren 15-1, 15-2, 15-3 und 15-4 werden durch Schalter 10-1 bis 10-4 den Antennen #1 bis #4 zugeführt.
Obwohl nicht in 1 gezeigt, ist ein Aufbau ähnlich dem der Empfangseinheit SR1 und der Übertragungseinheit ST1 für jeden Nutzer vorgesehen.
[Prinzip des Betriebs der adaptiven Gruppenantenne]
Der Betrieb der Empfangseinheit SR1 wird im Folgenden kurz beschrieben.
Die von den Antennen empfangenen Empfangssignale RX1(t), RX2(t), RX3(t) und RX4(t) werden durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben. RX1(t) = h11Srx1(t) + h12SRx2(t) + n1(t) (1) RX2(t) = h21Srx1(t) + h22SRx2(t) + n2(t) (2) RX3(t) = h31Srx1(t) + h32SRx2(t) + n3(t) (3) RX4(t) = h41Srx1(t) + h42SRx2(t) + n4(t) (4)
Hierbei stellen die Signale RXj(t) ein Empfangssignal von der j-ten (j = 1, 2, 3, 4) Antenne dar, während das Signal Srxi(t) ein von dem i-ten (i = 1, 2) Nutzer übertragenes Signal darstellt.
Weiter stellt der Koeffizient hji einen komplexen Koeffizienten des Signals von dem i-ten Nutzer und empfangen von der j-ten Antenne dar, während nj(t) in dem j-ten Empfangssignal enthaltenes Rauschen darstellt.
Die Gleichungen (1) bis (4) oben sind in Vektordarstellung wie folgt. X(t) = H1Srx1(t) + H2Srx2(t) + N(t) (5) X(t) = [RX1(t)), RX2(t), ..., RX4(t)]T (6) Hi = [h1i, h2i, ..., h4i]T, (i = 1, 2) (7) N(t) = [n1(t), n2(t), ..., n4(t)]T (8)
In den Gleichungen (6) bis (8), stellt [...] T die Transposition von [...] dar.
Hierbei stellt X(t) einen Eingabesignalvektor dar, Hi stellt einen Empfangsantwortvektor des i-ten Nutzers dar, und N(t) stellt jeweils einen Rauschvektor dar.
Die adaptive Gruppenantenne gibt ein Signal, dass durch Multiplizieren der Eingangssignale von jeweiligen Antennen durch Gewichtskoeffizienten wrx1i bis wrx4i synthetisiert wurde als Empfangssignal SRX(t), wie in 1 gezeigt, aus.
Nun ist unter der Voraussetzung der oben beschriebenen Vorbereitung der Betrieb einer adaptiven Gruppenantenne, die das von dem ersten Nutzer übertragene Signal Srx1(t) gewinnt, wie folgt.
Das Ausgangssignal y1(t) der adaptiven Gruppenantenne 100 kann durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden, durch eine Multiplikation des Eingangssignalvektors X(t) und des Gewichtsvektors W1. y1(t) = X(t)W1 T (9) W1 = [wrx11, wrx21, wrx31, wrx41]T (10)
Insbesondere ist der Gewichtsvektor W1 ein Vektor, der als Komponenten Gewichtskoeffizienten wrxj1 (j = 1, 2, 3, 4) aufweist, die mit dem j-ten Eingangssignal RXj(t) multipliziert werden müssen.
Wenn wir nun den Eingangssignalvektor X(t), der durch Gleichung (5) dargestellt ist, durch y1(t), durch Gleichung (9) dargestellt, ersetzen, ergibt sich die folgende Gleichung. y1(t) = H1W1 T Srx1(t) + H2W1 TSrx2(t) +N(t)W1 T (11)
Wenn die adaptive Gruppenantenne 100 hier ideal arbeitet, wird der Gewichtsvektor W1 folgerichtig durch die Gewichtsvektorsteuereinheit 11 durch ein bekanntes Verfahren gesteuert, um der folgenden simultanen Gleichung zu genügen. H1W1 T = 1 (12) H2W2 T = 0 (13)
Wenn der Gewichtsvektor W1 vollständig gesteuert wird, um den Gleichungen (12) und (13) zu genügen, wird das Ausgangssignal y1(t) von der adaptiven Gruppenantenne 100 schließlich durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben. y1(t) = Srx1(t) + N1(t) (14) N1(t)n1(t)w11 + n2(t)w21 + n3(t)w31 + n4(t)w41 (15)
Und zwar wird als das Ausgangssignal y₁(t) das von dem ersten der zwei Nutzer übertragene Signal Srx1(t) erhalten.
[Zusammenfassung des Betriebs der Funkanlage 1000]
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Überblick über den Grundbetrieb der Funkanlage 1000 als Basis der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
In der Funkanlage 1000 wird das Gewicht indirekt geschätzt, indem die Zeitvariation des Empfangsantwortvektors geschätzt wird, wobei angemerkt wird, dass der Gewichtsvektor (Gewichtskoeffizientvektor) der adaptiven Gruppenantenne eindeutig durch den Empfangsantwortvektor jedes Antennenelements dargestellt werden kann.
Zunächst wird bei der Empfangseinheit SR1 der Ausbreitungsweg des Empfangssignals basierend auf dem Empfangssignal geschätzt (Schritt S100). Die Schätzung des Ausbreitungsweges entspricht dem Auffinden einer Impulsantwort der von dem Nutzer übertragenen Signals in Übereinstimmung mit Gleichungen (1) bis (4).
In anderen Worten, wenn der Empfangsantwortvektor H1 z.B. in Gleichungen (1) bis (4) geschätzt werden kann, kann der Übertragungsweg zur Zeit des Signalempfangs vom Nutzer PS1 geschätzt werden.
Danach sagt der Übertragungsantwortvektorschätzer 32 den Ausbreitungsweg zur Zeit der Übertragung vorher, d.h. er sagt den Empfangsantwortvektor zur Zeit der Übertragung aus dem Empfangsantwortvektor zur Zeit des Empfangs vorher (Schritt S102). Der vorhergesagte Empfangsantwortvektor entspricht dem Übertragungsantwortvektor zur Zeit der Übertragung.
Außerdem berechnet der Übertragungsgewichtsvektorrechner 30 den Übertragungsgewichtsvektor basierend auf dem vorhergesagten Übertragungsantwortvektor und gibt das Ergebnis an die Multiplikatoren 15-1 bis 15-4 aus (Schritt S104).
[Betrieb des Empfangsantwortvektorrechners 22]
Der Grundbetrieb des Empfangsantwortvektorrechners 22, der in 1 gezeigt ist, wird als Basis der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird angenommen, dass es vier Antennenelemente gibt und zwei Nutzer gleichzeitig kommunizieren. Die von der Empfangsschaltung durch die jeweiligen Antennen ausgegebenen Signale werden durch die Gleichungen (1) bis (4) oben dargestellt.
Zu dieser Zeit werden die Empfangssignale der Antennen, die durch die Gleichungen (1) bis (4) dargestellt werden, in Vektorwiedergabe erneut als Gleichungen (5) bis (8) angegeben. X(t) = H1Srx1(t) + H2Srx2(t) + N(t) (5) X(t) = [RX1(t), RX2(t), ..., RX4(t)]T (6) Hi = [h1i, h2i, ..., h4i]T, (i = 1, 2) (7) N(t) = [n1(t), n2(t), ..., n4(t)]T (8)
Wenn die adaptive Gruppenantenne zufriedenstellend arbeitet, werden Signale von den jeweiligen Nutzer getrennt und gewonnen, und daher haben die Signale Srxi(t) (i = 1, 2) alle die bekannten Werte.
Zu dieser Zeit ist es möglich, unter Verwendung der Tatsache, dass das Signal Srxi(t) ein bekanntes Signal ist, Empfangsantwortvektoren H1 = [h11, h21, h31, h41] und H2 = [h12, h22, h32, h42] auf die folgende Weise zu gewinnen.
Insbesondere kann durch Multiplizieren des Empfangssignals durch das bekannte Nutzersignal, z.B. das Signal Srx1(t) von dem ersten Nutzer, ein Gesamtheitsmittelwert (Zeitmittelwert) auf die folgende Weise berechnet werden. E [X(t)·Srx1 * (t)] = H1·E [Srx1(t)·Srx1 * (t)] + H2·E [Srx2(t)·Srx1*(t)] + E [N(t)·Srx1 * (t)] (16)
In Gleichung (16) stellt E [...] den Zeitmittelwert dar, S*(t) stellt das konjugiert komplexe S(t) dar. Wenn die Zeit zur Mittelung ausreichend lang ist, kann der Mittelwert durch die folgenden Gleichungen gegeben werden. E [Srx1(t)·Srx * (t)] = 1 (17) E [Srx2(t)·Srx1 * (t)] = 0 (18) E [N(t)·Srx1 * (t)] = 0 (19)
Hier wird der Wert der Gleichung (18) 0, da es keine Korrelation zwischen dem Signal Srx1(t) und dem Signal Srx2(t) gibt. Der Wert der Gleichung 19 wird 0, da es keine Korrelation zwischen dem Signal Srx1(t) und dem Rauschsignal N(t) gibt.
Daher ist der Gesamtheitsmittelwert der Gleichung (16) als Ergebnis dem Empfangsantwortvektor H1 gleich, wie unten gezeigt. E [X(t)·Srx1 * (t)] = H1 (20)
Durch das oben beschriebene Verfahren kann der Empfangsantwortvektor H1 des von dem ersten Nutzer PS1 übertragenen Signals geschätzt werden.
Auf ähnliche Weise ist es durch einen Gesamtheitsmittelwertbildungsvorgang des Eingangssignalsvektors X(t) und des Signals Srx2(t) möglich, den Empfangsantwortvektor H2 des von dem zweiten Nutzer PS2 übertragenen Signals zu schätzen.
Die oben beschriebene Gesamtheitsmittelwertsbildung wird für eine Folge einer vorgegebenen Anzahl von Datensymbolen am Kopf und eine Folge einer vorgegebenen Anzahl von Datensymbolen am Ende innerhalb eines Zeitschlitzes zur Zeit des Empfangs durchgeführt.
[Schätzung des Übertragungsantwortvektors]
3 ist ein schematisches Diagramm, das einen Grundbetrieb des Übertragungsantwortvektorschätzers 32 als eine Basis der vorliegenden Erfindung wiedergibt. Betrachtet wird eine 8-Schlitzkonfiguration, bei welcher 4 Nutzer für Aufwärts- und Abwärtsverbindungen als PDMA-Burst zugeordnet sind. Was die Schlitzkonfiguration betrifft, so bilden die ersten 31 Symbole die erste Übungssymbolfolge, die folgenden 68 Symbole bilden die Datensymbolfolge und die letzten 31 Symbole bilden beispielsweise die zweite Übungssymbolfolge.
Wie oben beschrieben wurde, sind Übungssymbolfolgen an dem Anfang und an dem Ende des Aufwärtsverbindungsschlitzes vorgesehen, und beide Empfangsantwortvektoren werden, wie oben beschrieben, unter Verwendung des Algorithmus des Empfangsantwortvektorrechners 22 berechnet.
Durch das Extrapolationsverfahren (lineare Extrapolation) wird der Empfangsantwortvektor für die Abwärtsverbindung geschätzt.
Insbesondere kann unter Annahme, dass ein Wert zu einem willkürlichen Zeitpunkt t eines Elements des Empfangsantwortvektors f(t) ist, basierend auf dem Wert f(t0) zu dem Zeitpunkt t0 der ersten Übungssymbolfolge des Aufwärtsverbindungsschlitzes und auf dem Wert f(t1) zu einem Zeitpunkt t1 der letzten Übungssymbolfolge des Aufwärtsverbin dungsschlitzes der Wert f(t) zu einem Zeitpunkt t des Abwärtsverbindungsschlitzes auf die folgende Weise vorhergesagt werden. f(t) = [f (t1) – f (t0)]/(t1 – t0) × (t – t0) + f (t0)
Insbesondere werden die Übungssymbolfolgen am Anfang und am Ende des Aufwärtsverbindungsschlitzes vorgesehen, und die lineare Extrapolation wird in dem oben beschriebenen Beispiel durchgeführt. Eine Übungssymbolfolge kann zusätzlich in einem mittleren Bereich des Aufwärtsverbindungsschlitzes vorgesehen werden, und der Wert f(t) zum Zeitpunkt t kann durch sekundäre Extrapolation aus Werten dreier Punkte innerhalb des Aufwärtsverbindungsschlitzes des Empfangsantwortvektors geschätzt werden. Alternativ wird eine Extrapolation höherer Ordnung möglich, indem die Anzahl der Positionen, an denen Übungssymbolfolgen vorgesehen sind, innerhalb des Aufwärtsverbindungsschlitzes erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens der Schätzung eines Empfangs- (Übertragungs-) Antwortvektors für die Abwärtsverbindung durch ein solches Extrapolationsverfahren sowie eine Dopplerfrequenzschätzungsschaltung, die für die Verbesserung nötig ist, deren Einzelheiten später beschrieben werden. Zunächst wird die Bestimmung des Übertragungsgewichtsvektors beschrieben.
[Bestimmung des Übertragungsgewichtsvektors]
Wenn der Schätzwert des Empfangsantwortvektors zur Zeit der Übertragung auf die oben beschriebene Weise berechnet wird, kann der Übertragungsgewichtsvektor durch eines der folgenden drei Verfahren bestimmt werden.
i) Verfahren unter Verwendung von Orthogonalisierung
Betrachtet wird ein Gewichtsvektor W (1) (i) = [wtx11, wtx12, wtx13, wtx14] zu einem Zeitpunkt t = iT (i: Natürliche Zahl, T: Zeiteinheitsintervall) eines Nutzers PS1. Um Nullen auf dem Nutzer PS2 anzuordnen, sollten die folgenden Bedingungen erfüllt werden.
Angenommen, dass ein vorhergesagter Ausbreitungsweg (Empfangsantwortvektor) für den Nutzer PS2 V(2) (i) = [h1' (2) (i), h2' (2) (i), h3' (2) (i), h4', (2) (i)] ist. Hierbei stellt hp' (q) (i) einen vorhergesagten Wert zu einem Zeitpunkt (i) des Empfangsantwortvektors für die p-te Antenne des q-ten Nutzers dar. Es wird angenommen, dass der Ausbreitungsweg V (1) (i) für den Nutzer PS1 bereits auf eine ähnliche Weise vorhergesagt worden ist.
Hierbei wird W (1) (i) so bestimmt, dass es W (1) (i) TV (2) (i) = 0 genügt. Die folgenden Bedingungen c1) und c2) werden als bindende Bedingungen auferlegt.

c1) W(1) (i) TV(1) (i) = g (konstanter Wert)
c2) || W(1) (i) || ist ein Minimalwert

Die Bedingung c2) entspricht der Minimierung der Übertragungsleistung.
ii) Verfahren unter Verwendung einer Scheinkorrelationsmatrix
Hierbei umfasst die adaptive Gruppenantenne eine Anzahl von Antennenelementen und einen Bereich, der die Gewichtswerte der jeweiligen Elemente steuert, wie bereits beschrieben. Wenn wir den Eingangsvektor einer Antenne als X(t) und den Gewichtsvektor als W bezeichnen, kann allgemein ein optimales Gewicht Wopt durch die folgende Gleichung verliehen werden (Wiener Lösung), wenn der Gewichtsvektor gesteuert wird, um die mittlere quadratische Abweichung zwischen der Ausgabe Y(t) = WTX(t) und dem Referenzsignal d(t) (MMSE-Standard: Verfahren der kleinsten quadratischen Abweichung-Standard) zu minimieren. Wopt = R–1xx rxd (21)
Hierbei müssen die folgenden Beziehungen erfüllt werden. Rxx = E [X * (t)xT(t)] (22) rxd = E [x * (t)d(t)] (23)
Hierbei stellt YT die Transposition von Y dar, Y* stellt die komplexe Fläche von Y dar, und E[Y] stellt einen Gesamtdurchschnitt dar. Durch diesen Gewichtswert wird erreicht, dass die adaptive Gruppenantenne ein Gruppenmuster zum Unterdrücken unnötiger Störwellen erzeugt.
In dem Verfahren unter Verwendung der Scheinkorrelationsmatrix wird die Gleichung (21) oben gemäß der Scheinkorrelationsmatrix berechnet, die unten beschrieben wird.
Insbesondere wird der Gewichtsvektor W(k) (i) für den Nutzer (k) unter Verwendung des geschätzten komplexen Empfangssignalkoeffizienten h' (k)n (i) berechnet. Unter der Annahme, dass der Gruppenantennenantwortvektor des k-ten Nutzers V(k) (i) ist, kann die folgende Gleichung, wie bereits beschrieben wurde, angegeben werden. v(k) (i) = [h'1 (k)(i), h2 (k)(i) ..., h'N (k)(i)] (24)
Zu dieser Zeit kann die Autokorrelationsmatrix Rxx (i) des virtuellen Empfangssignals bei t = iT durch die folgende Gleichung unter Verwendung von V (k) (i) angegeben werden.
Hierbei ist N ein virtueller Rauschterm, der addiert wird, da Rxx (i) eine ganze Zahl sein sollte. Bei der Berechnung für die vorliegende Erfindung ist N als ein Beispiel N = 1,0 × 10^–5.
Der Korrelationsvektor rxd (i) zwischen dem Empfangssignal und dem Referenzsignal wird durch die folgende Gleichung gegeben. rxd (i) = V(k)* (i) (26)
Daher kann das Abwärtsverbindungsgewicht zur Zeit t = iT durch die Gleichungen (21), (25) und (26) berechnet werden.
Die inverse Matrixberechnung der Gleichung (25) kann optimalerweise für den Nutzer k gemäß dem Lemma der inversen Matrix berechnet werden. Insbesondere wenn es zwei Nutzer gibt, kann das Gewicht gemäß den folgenden einfachen Gleichungen berechnet werden. W(1) (i) = (p22 + N) V(1)* (i) – p12 V(2)* (i) (27)
Das Verfahren zur Berechnung eines Gewichtsvektors, wenn eine Autokorrelationsmatrix auf diese Weise gegeben ist, wird z.B. in T. Ohgane, Y. Ogawa und K. Itoh, Proc. VTC '97, Vol. 2, S. 725–729, Mai 1997 oder Tanaka Ogahne, Ogawa, Itoh, Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. RCS98-117, S. 103–108, Okt. 1998 beschrieben.
iii) Verfahren zum Richten eines Strahls auf den Nutzer PS1
Unter Konzentration auf den Punkt, dass der Strahl auf den Nutzer PS1 gerichtet wird, ist das, was notwendig ist, die folgende Gleichung zu erfüllen. W(1) (i) = V(1) (i)*
Durch Bestimmung des Gewichtsvektors zur Zeit der Übertragung durch eines der oben beschriebenen Verfahren zur Übertragung ist es möglich, eine Verschlechterung der Übertragungsrichtwirkung der Abwärtsverbindung, die durch die Zeitdifferenz zwischen den Aufwärts- und Abwärtsverbindungen auch in dem TDD/PDMA-Verfahren erzeugt wird, unter der Annahme eines dynamischen Rayleigh-Ausbreitungsweges einschließlich Divergenz zu unterdrücken.
4A und 4B sind Darstellungen, die das Prinzip der Schätzung des Übertragungsantwortvektors gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Der in 4A gezeigte Idealzustand ist im Wesentlichen eine Vereinfachung des in 3 gezeigten Konzepts.
Genauer gesagt wird, basierend darauf, dass der Empfangsantwortvektor 1 und der Empfangsantwortvektor 2, die Empfangsantwortvektoren an zwei Punkten innerhalb des gleichen Schlitzes der Aufwärtsverbindungen sind, in Schritt S102 in 2 durch den in 1 gezeigten Empfangsantwortvektorrechner berechnet wurden, eine lineare Extrapolation des ursprünglichen Übertragungstimings des entsprechenden Schlitzes der Abwärtsverbindung durchgeführt, wodurch ein richtiger Überrtragungsantwortvektor der Abwärtsverbindung geschätzt werden kann.
Hierbei beruht der "Idealzustand" von 4A auf der Voraussetzung, dass es keinen Schätzfehler in den Empfangsantwortvektoren 1 und 2 gibt.
Wenn es jedoch einen Fehler im Empfangsantwortvektor 2' wegen eines Schätzfehlers gibt, der von Rauschen oder einem Abtastfehler im Empfangsantwortvektor 2 stammt, wie in dem "Beispiel mit Antwortvektorschätzungsfehler" in 4B gezeigt, und lineare Extrapolation auf die gleiche Weise (mit derselben Extrapolationsentfernung) wie in dem "Idealzustand" basierend auf dem Empfangsantwortvektoren 1 und 2' durchgeführt wird, würde der Übertragungsantwortvektor zur Übertragungszeit weiter abweichen, was zu einer fehlerhaften Schätzung des Übertragungsantwortvektors führt.
Daher wäre, wenn das Verfahren der Bestimmung des Übertragungsgewichts (Schritt S104 in 2) durch den in 1 gezeigten Übertragungsgewichtsvektorrechner 30 basierend auf dem fehlerhaften Übertragungsantwortvektor durchgeführt wird, das resultierende Übertragungsgewicht ebenfalls fehlerhaft, was einen Fehler in der Abwärtsverbindungsrichtwirkung verursacht, d.h. einen Übertragungsfehler. Insbesondere wenn die Entfernung zwischen der Funkbasisstation und dem Endgerät lang ist, verursacht ein leichter Fehler in der Richtwirkung einen signifikanten Übertragungsfehler.
Daher wird in der vorliegenden Erfindung, unter der Annahme, dass es einen Schätzfehler im Empfangsantwortvektor der Aufwärtsverbindung gibt, ein geeigneter Parameter, insbesondere die Extrapolationsentfernung, für das Extrapolationsverfahren in Übereinstimmung mit der Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges eingestellt, um dadurch einen richtigen Übertragungsantwortvektor der Abwärtsverbindung zu schätzen und eine richtige Übertragungsrichtwirkung zu verwirklichen.
5 ist eine Darstellung, die das Prinzip der Bestimmung der Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges wird durch die Veränderung des Empfangskoeffizienten des Ausbreitungsweges wiedergegeben, d.h. z.B. den Schwundgrad. Der Schwundgrad wird als physikalische Größe durch die sogenannte Dopplerfrequenz (FD) dargestellt.
Die Dopplerfrequenz FD in der Ausbreitungsumgebung wird allgemein in Übereinstimmung mit dem Prinzip der Schätzung der Dopplerfrequenz gemäß der vorliegenden Erfindung auf die folgende Weise geschätzt. Und zwar wird ein Korrelationswert zwischen zwei Empfangsantwortvektoren, die zeitlich hinsichtlich einander vorangehen und nachfolgen, der Empfangssignale für jeden Nutzer, die durch die adaptive Gruppenantennenverarbeitung getrennt wurden, berechnet. Wenn es keinen Schwund gibt, sind die zwei Empfangsantwortvektoren identisch, und daher ist der Korrelationswert 1. Wenn es einen signifikanten Schwund gibt, nimmt die Differenz zwischen den Empfangsantwortvektoren zu, und der Korrelationswert nimmt ab. Solch eine Beziehung zwischen den Korrelationswerten der Empfangsantwortvektoren und den Dopplerfrequenzen FD wird im voraus experimentell berechnet und in einem Speicher gehalten, wodurch die Dopplerfrequenz FD zu einem bestimmten Zeitpunkt durch Berechnung des Korrelationswerts der Empfangsantwortvektoren geschätzt werden kann. Die Dopplerfrequenzschätzschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung wird später ausführlicher beschrieben.
Zunächst wird das Betriebsprinzip gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen der Extrapolationsentfernung unter Konzentration auf die Dopplerfrequenz, die den Schwundgrad wiedergibt, diskutiert.
Wie bereits beschrieben wurde, ist, wenn der Empfangsantwortvektor 2 wegen eines Schätzfehlers abweicht, wie durch den Empfangsantwortvektor 2' dargestellt, der Extrapolationsfehler umso größer, je länger die Extrapolationsentfernung ist, und daher wird der Vektor weiter von dem ursprünglichen Übertragungsempfangsantwortvektor weg sein.
Allgemein gilt, je kleiner der Schwund, d.h. je niedriger die Dopplerfrequenz FD, desto kleiner ist die Veränderung des Empfangskoeffizienten des Ausbreitungswegs. Daher wird in einem solchen Fall die Extrapolationsentfernung kürzer gemacht, um so eine Extrapolation zu vermeiden, die größer ist als die tatsächliche Größe der Veränderung. Genauer gesagt, wenn die Dopplerfrequenz FD niedrig ist, wird eine kurze Entfernungsextrapolation vom Empfangsantwortvektor 2' zu dem Punkt a, der durch X dargestellt wird, wie in 5(A) gezeigt durchgeführt, und der Übertragungsantwortvektor an Punkt a wird geschätzt und als der richtige Übertragungsantwortvektor des Punkts b, dargestellt durch X, betrachtet.
Im Gegensatz dazu, ist die Veränderung des Empfangskoeffizienten des Ausbreitungsweges umso größer, je größer der Schwund, d.h. je größer die Dopplerfrequenz FD. Daher wird in einem solchen Fall eine ausreichende Extrapolation sichergestellt, indem die Extrapolationsentfernung länger gemacht wird. Genauer gesagt, wenn die Dopplerfrequenz FD hoch ist, wird die Extrapolation einer relativ langen Entfernung vom Empfangsantwortvek tor 2' zu dem durch X dargestellten Punkt c, wie in 5(B) dargestellt, durchgeführt, und der Übertragungsantwortvektor an dem Punkt c wird geschätzt und als der richtige Übertragungsantwortvektor des Punkts d, dargestellt durch X, betrachtet.
Ein solches Verfahren wird hauptsächlich durch den Übertragungsantwortvektorschätzer 32 ausgeführt, der in 1 gezeigt ist. 6 ist ein Flussdiagramm, welches das Extrapolationsverfahren darstellt, gerichtet auf die Dopplerfrequenz FD.
Unter Bezug auf 6 wird in Schritt S1 der Ausbreitungsweg durch den Empfangsantwortvektorrechner 22 in 1 geschätzt, und speziell werden die Empfangsantwortvektoren 1 und 2' der Aufwärtsverbindung geschätzt.
Als nächstes wird in Schritt S2 der Schwundgrad, d.h. die Dopplerfrequenz FD, durch das Verfahren, das im Einzelnen später beschrieben wird, geschätzt.
Als nächstes wird in Schritt S3 durch den in 1 gezeigten Übertragungsantwortvektorschätzer 32 der optimale Extrapolationsparameter, d.h. die Extrapolationsentfernung, in Übereinstimmung mit der Dopplerfrequenz FD durch das unter Bezug auf 5 beschriebene Verfahren bestimmt. Für diesen Zweck wird angenommen, dass die optimalen Extrapolationsentfernungen, die durch vorherige Messungen in Übereinstimmung mit hohen/niedrigen Werten der Dopplerfrequenz FD bestimmt wurden, im Voraus im Speicher 34 der 1 gehalten worden sind.
Danach wird in Schritt S4 das Extrapolationsverfahren durch Verwendung des Extrapolationsparameters (Extrapolationsentfernung), der in Schritt S3 oben bestimmt wurde, durchgeführt, und der Ausbreitungsweg der Abwärtsverbindung, d.h. der Übertragungsantwortvektor, wird geschätzt.
Schließlich wird im Schritt S5 das Übertragungsgewicht basierend auf dem Übertragungsantwortvektor der Abwärtsverbindung, der in Schritt S4 oben bestimmt wurde, durch den Übertragungsgewichtsvektorrechner 30, der in 1 gezeigt ist, geschätzt.
Wie oben beschrieben wurde, kann in der vorliegenden Ausführungsform, da die optimale Extrapolationsentfernung abhängig davon, ob die Dopplerfrequenz FD hoch oder niedrig ist, ausgewählt wird, der richtige Übertragungsantwortvektor geschätzt werden, auch wenn es einen Schätzfehler in dem Empfangsantwortvektor der Aufwärtsverbindung gibt.
7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Dopplerfrequenzschätzschaltung darstellt, die zur Schätzung der Dopplerfrequenz (FD) (Schritt S2 in 6), wie oben beschrieben verwendet wird. Das Betriebsprinzip der Dopplerfrequenzschätzschaltung wird unter Bezug auf 7 beschrieben.
Unter Bezug auf 7 entspricht eine Empfangsvektorschätzschaltung 101 der Empfangseinheit SR1 in 1 und insbesondere dem Empfangsantwortvektorrechner 22 in 1.
Hier werden vier Schlitze für die Aufwärtsverbindung und vier Schlitze für die Abwärtsverbindung, wie etwa in 3, 4 und 5 gezeigt, d.h. eine Summe von 8 Schlitzen als ein Datenübertragungsblock bezeichnet. Solche Blöcke folgen zeitlich aufeinanderfolgend und verwirklichen abwechselnde Übertragungen von Aufwärts- und Abwärtsverbindungen.
Die Antwortvektorschätzeinheit 101 wendet das oben beschriebene Verfahren der Gesamtmittelwertbildung auf das Empfangssignal an, um so den Empfangsantwortvektor bei einem gegenwärtigen Blockschlitz zu schätzen, und führt das Ergebnis der Korrelationsverfahren- und Dopplerfrequenzschätzschaltung 103 und einem Speicher 102 zu.
Die Korrelationsverfahren- und Dopplerfrequenzschätzschaltung 103 berechnet den Korrelationswert des Empfangsantwortvektors des gegenwärtigen Blockschlitzes, der durch die Antwortvektorschätzschaltung 101 und den Empfangsantwortvektor des entsprechenden Schlitzes des vorhergehenden Blockes, der in dem Speicher 102 gehalten wird, geschätzt wurde.
Der Korrelationswert α des Empfangsantwortvektors von zwei Blöcken, die zeitlich vorhergehen und folgen, wird durch die folgende Gleichung definiert. α |=h1h2 H|/|h1| |h2|
Hier stellt h₂ ^H ein komplex konjugiertes jeder Komponente von h2 dar, das weiter einer Transposition unterworfen wird.
Außerdem stellt h₁ (i = 1,2) den Empfangsantwortvektor (h_i1, h_i2, h_i3, h_i4) dar, der Phasenamplitudeninformationen von jedem Antennenelement des Blocks i als seine Elemente aufweist.
Obwohl es schwierig ist, eine genaue Übereinstimmung zwischen den auf diese Weise berechneten Korrelationswerten und den Dopplerfrequenzen zu finden, kann eine grobe Übereinstimmung experimentell gefunden werden. Wenn z.B. der Korrelationswert im Bereich von 1 bis 0,95 liegt, wird geschätzt, dass die Dopplerfrequenz FD beträgt FD = 0 Hz. Wenn der Korrelationswert im Bereich von 0,95 bis 0,80 liegt, wird z.B. geschätzt, dass FD = 10 Hz ist.
Die grobe Übereinstimmung zwischen den Empfangsantwortvektorkorrelationswerten und den Dopplerfrequenzen FD, die auf die oben beschriebene Weise experimentell erhalten wurde, wird im Voraus in der Korrelationsverfahren- und Dopplerfrequenzschätzschaltung 103 gespeichert, und basierend auf dem Korrelationswert der Vektoren, die gemäß der Gleichung oben berechnet wurden, wird ein entsprechender geschätzter Dopplerfrequenzwert ausgewählt und von der Schaltung 103 ausgegeben.
Ein solches Verfahren, wie in 7 gezeigt, wird allgemein in Software durchgeführt, z.B. unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors (DSP). 8 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren wiedergibt, das durch die in 7 gezeigte Schaltungsanordnung durchgeführt wird. In dem in 8 gezeigten Verfahren wird ein Vektorkorrelationswert zwischen einem Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes und dem Emp fangsantwortvektor des entsprechenden Schlitzes des unmittelbar vorhergehenden Blocks berechnet.
Zunächst wird in Schritt S31 der Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes geschätzt.
Danach wird in Schritt S32 bestimmt, ob der Empfangsantwortvektor, der in Schritt S31 geschätzt wurde, der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist oder nicht. Wenn es der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist, wird er im Speicher (Speicher 102 in 7) in Schritt S35 gespeichert.
Wenn es nicht der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist, wird ein Korrelationswert CORR zwischen dem Empfangsantwortvektor des entsprechenden Schlitzes eines unmittelbar vorhergehenden Blocks, der im Speicher gehalten wurde, und dem Empfangsantwortvektor des entsprechenden Schlitzes des gegenwärtigen Blockes, der in Schritt S31 geschätzt wurde, in Schritt S33 berechnet.
In Schritt S34 wird, basierend auf der Übereinstimmung zwischen den Vektorkorrelationswerten und den Dopplerfrequenzen FD, die experimentell auf die zuvor beschriebene Wiese im Voraus berechnet und gehalten wurden, die Dopplerfrequenz FD, die dem berechneten Korrelationswert CORR entspricht, geschätzt und ausgegeben.
In Schritt S35, wird der Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes, der im Schritt S31 geschätzt wurde, in dem Speicher (Speicher 102 in 7) gespeichert.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Schritte S31 bis S35 ist es möglich, fortlaufend sofortige Vektorkorrelationswerte zwischen Empfangsantwortvektoren von entsprechenden Schlitzen von zwei Blöcken, die zeitlich vorangehen und folgen, d.h. zwei aufeinanderfolgenden Blöcken, zu erhalten.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Veränderung des in 8 gezeigten Verfahrens zeigt.
In 9 ist, wenn in Schritt S41 kein Empfangsfehler erfasst wird, der folgende Vorgang im Wesentlichen derselbe wie in dem in 8 gezeigten Beispiel, und daher wird dessen Beschreibung nicht wiederholt. Wenn in Schritt S41 ein Empfangsfehler erfasst wird, kann der Fluss nicht zu dem nächsten Schritt S31 voranschreiten, bis die Erfassung des Fehlers beendet wurde.
Wenn die Erfassung des Empfangsfehlers beendet wird, wird der Betrieb von Schritt S31 bis Schritt S35 ausgeführt. Hier wird angemerkt, dass das Verfahren von Schritt S33' sich von dem Beispiel in 8 unterscheidet. Genauer gesagt, wird die Antwortvektorschätzung des Schlitzes, der den Empfangsfehler einschließt, in Schritt S41 abgeschlossen. Daher wird in Schritt S33' ein Korrelationswert CORR zwischen dem Empfangsantwortvektor des letzten Schlitzes ohne irgendeinen Empfangsfehler unter den vergangenen Blockschlitzen im Speicher gespeichert, und der Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes, der in Schritt S31 geschätzt wurde, wird geschätzt. Die folgenden Vorgänge sind dieselben wie in dem Beispiel in 8.
In dem in 9 gezeigten Beispiel kann der Einfluss des Empfangsfehlers beseitigt werden, was eine genauere Schätzung der Dopplerfrequenz ermöglicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres Verfahren zeigt, das durch die in 7 gezeigte Schaltungsanordnung durchgeführt wird. In dem in 10 gezeigten Verfahren wird ein Vektorkorrelationswert zwischen einem Empfangsantwortvektor einer ersteren Hälfte und einem Empfangsantwortvektor einer letzteren Hälfte eines Schlitzes berechnet.
Zunächst wird in Schritt S41 die Gegenwart/Abwesenheit eines Empfangsfehlers bestimmt (Schritt S41 kann ausgelassen werden). Wenn kein Empfangsfehler erfasst wird, wird ein Empfangsantwortvektor einer Vorderflanke des gegenwärtigen Schlitzes in Schritt S42 geschätzt und danach wird ein Empfangsantwortvektor an der Hinterflanke des gegenwärtigen Schlitzes in Schritt S43 geschätzt.
Danach wird in Schritt S44 ein Korrelationswert CORR zwischen den Empfangsantwortvektoren an den Vorder- und Hinterflanken, die oben erwähnt wurden, berechnet.
In Schritt S45 wird, basierend auf der Übereinstimmung zwischen den Vektorkorrelationswerten und den Dopplerfrequenzen FD, die experimentell, wie oben beschrieben wurde, gefunden und gehalten wurden, die Dopplerfrequenz FD, die mit dem berechneten Korrelationswert CORR übereinstimmt, geschätzt und ausgegeben.
Wie oben beschrieben wurde, kann in den in den 8 bis 10 gezeigten Ausführungsformen abweichend von dem Referenzsignal als Gegenstand einer Korrelationswertberechnung im Stand der Technik der Korrelationswert von Empfangsantwortvektoren, die zeitlich vorhergehen und folgen, zu jeder Zeit erhalten werden, und daher kann die Flexibilität des Betriebs zur Berechnung des Korrelationswertes verbessert werden.
11 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Dopplerfrequenzschätzschaltung zeigt. Der in 11 gezeigte Schaltungsaufbau unterscheidet sich von dem Schaltungsaufbau, der in 7 gezeigt ist, in den folgenden Punkten.
In dem Beispiel von 7 findet die Korrelationsvorgang- und Dopplerfrequenzchätzschaltung 103 einen sofortigen Korrelationswert zwischen zwei Empfangsantwortvektoren, die zeitlich vorhergehen und nachfolgen, während in dem Beispiel von 11 die Korrelationsvorgang- und Dopplerfrequenzschaltung 104 berechnete Korrelationswerte mittelt, um dadurch eine genauere Schätzung der Dopplerfrequenz zu ermöglichen.
Genauer gesagt, unter Bezug auf 11, verarbeitet die Korrelationsvorgang- und Dopplerfrequenzschätzschaltung 105 einen Korrelationswert zwischen dem Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes, der durch die Antwortvektorschätzschaltung 101 geschätzt wurde, und dem Empfangsantwortvektor des entsprechenden Schlitzes des letz ten Blocks, der im Speicher 102 gehalten wird, und berechnet einen Mittelwert zwischen dem gerade verarbeiteten Korrelationswert und einem Teilmittel-Korrelationswert, der aus dem Speicher 104 gelesen wird, der im Voraus berechnet und gespeichert wurde.
Genauer gesagt ist die vorliegende Ausführungsform so aufgebaut, dass ein Mittelwert, der durch festgesetzte Gewichtskoeffizienten gewichtet ist, erhalten wird. Zum Beispiel wird in Schaltung 105 ein Mittelwert zwischen dem Wert, der durch Multiplizieren des vergangenen Durchschnittskorrelationswerts, der im Speicher 104 gespeichert ist, mit einem ersten Gewichtskoeffizienten und einem Wert, der durch Multiplizieren des gegenwärtigen Korrelationswertes, der gerade berechnet wurde, mit einem zweiten Gewichtskoeffizienten erhalten wurde, berechnet.
Hierbei wird ein großer Koeffizient, wie etwa 0,97, z.B. als der erste Koeffizient festgesetzt, und ein kleiner Koeffizient, wie etwa 0,03, als der zweite Koeffizient festgesetzt.
Basierend auf dem Durchschnittskorrelationswert, der durch das gewichtete Mittel erhalten wird, schätzt die Schaltung 105 die entsprechende Dopplerfrequenz und gibt sie aus und speichert den so erhaltenen gegenwärtigen Durchschnittskorrelationswert im Speicher 104.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren darstellt, das durch die in 11 gezeigte Schaltungsanordnung durchgeführt wird. In dem in 12 gezeigten Verfahren wird ein Vektorkorrelationswert zwischen dem Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes und dem Empfangsantwortvektor eines unmittelbar vorhergehenden Blockschlitzes berechnet, und das gewichtete Mittel des vergangenen Korrelationswertes und des gegenwärtigen Korrelationswertes wird weiter berechnet.
Zunächst wird in Schritt S51 der Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes in Schritt S51 geschätzt.
Danach wird in Schritt S52 bestimmt, ob der Empfangsantwortvektor, der in Schritt S51 geschätzt wurde, der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist oder nicht. Wenn es der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist, wird er in dem Speicher (Speicher 102 in 11) in Schritt S59 gespeichert.
Wenn es nicht der erste geschätzte Empfangsantwortvektor ist, wird ein Korrelationswert CORR NOW zwischen dem Empfangsantwortvektor des unmittelbar vorhergehenden Blockschlitzes, der im Speicher gehalten wird, und dem Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes, der im Schritt S51 geschätzt wurde, in Schritt S53 berechnet.
Danach wird in Schritt S54 bestimmt, ob der in Schritt S53 berechnete Korrelationswert der erste berechnete Korrelationswert ist oder nicht. Wenn es der erste berechnete Korrelationswert ist, wird in Schritt S55 eine Mittelwertbildung durchgeführt, bei welcher angenommen wird, dass der Korrelationswert CORR NOW der Mittelwert CORR AVE ist.
Wenn es nicht der erste berechnete Korrelationswert ist, wird in Schritt S56 ein Gewichtsmittelungsverfahren durchgeführt, bei welchem der vergangene Durchschnittskorrelationswert CORR OLD, der aus dem Speicher gelesen wurde, und der gegenwärtige Korrelationswert CORR NOW mit Gewichtskoeffizienten α bzw. 1 – α multipliziert werden.
In Schritt S57 wird, basierend auf der Übereinstimmung zwischen den Durchschnittskorrelationswerten und den wie oben beschriebenen experimentell berechneten und im Voraus gehaltenen Dopplerfrequenzen FD, eine Dopplerfrequenz FD, die mit dem berechneten Durchschnittskorrelationswert CORR AVE übereinstimmt, geschätzt und ausgegeben.
Im Schritt S58 wird der gegenwärtige Durchschnittskorrelationswert CORR AVE, der in Schritt S55 oder S56 berechnet wurde, als der vergangene Durchschnittskorrelationswert CORR OLD im Speicher (Speicher 104 in 11) gespeichert.
Weiter wird im Schritt S59 der Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes, der im Schritt S51 geschätzt wurde, in dem Speicher (Speicher 102 in 11) gespeichert.
Durch Wiederholen der oben beschriebenen Schritte S51 bis S59 ist es möglich, die Dopplerfrequenz basierend auf dem mittleren Vektorkorrelationswert zu schätzen. Da der Durchschnitt der Vektorkorrelationswerte genommen wird, kann die Dopplerfrequenz, auch wenn ein Fehler z.B. wegen eines plötzlichen Schwunds in der sofortigen Dopplerfrequenz erzeugt wird, ohne den Einfluss des Fehlers richtig geschätzt werden. Insbesondere kann durch derartiges Festsetzen der Gewichtskoeffizienten, dass das Gewicht für den vergangenen Korrelationswert schwerer ist, auch wenn es wegen eines plötzlichen Schwundes einen Fehler gibt, der in der sofortigen Dopplerfrequenz erzeugt wurde, die Dopplerfrequenz ohne Beeinflussung durch den Fehler genauer geschätzt werden.
In dem in den 11 und 12 gezeigten Beispiel wird eine Durchschnittsbildung basierend auf der Korrelation zwischen den Empfangsantwortvektoren von sich entsprechenden Schlitzen der kontinuierlichen Blöcke durchgeführt. Wie in dem in 9 und 10 gezeigten Beispiel kann jedoch eine Durchschnittsbildung basierend auf der Korrelation zwischen dem Empfangsantwortvektor des gegenwärtigen Blockschlitzes und dem Empfangsantwortvektor des letzten Schlitzes ohne Empfangsfehler unter den vergangenen Blockschlitzen durchgeführt werden. Alternativ kann eine Durchschnittswertbildung basierend auf Korrelation zwischen Empfangsantwortvektoren der ersteren Hälfte und der letzteren Hälfte eines Schlitzes durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann, wenn die Dopplerfrequenzschätzschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine optimale Extrapolationsentfernung abhängig davon ausgewählt werden, ob die für jedes Endgerät richtig geschätzte Dopplerfrequenz FD hoch oder niedrig ist, und daher kann, auch wenn ein Schätzfehler des Empfangsantwortvektors einer Aufwärtsverbindung vorhanden ist, der Übertragungsantwortvektor richtig geschätzt werden.
Die Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges kann ebenfalls durch einen Gewichtsschätzfehler des Signals dargestellt werden, dass von dem Ausgang der adaptiven Gruppenantenne erhalten wird. Ein solcher Fehler wird durch den mittleren quadratischen Fehler (MSE) zwischen dem Signalwert, der von dem Ausgang der adaptiven Gruppenantenne erhalten wurde, und dem erwarteten gewünschten Signalwert dargestellt. Je kleiner der MSE, desto besser ist die Schätzung des Gewichtsvektors, die bei der Aufwärtsverbindung erfolgt ist, und daher desto besser die Genauigkeit des Ausgangssignals der adaptiven Gruppenantenne. Im Gegensatz dazu, je größer der MSE, desto weniger optimal ist der geschätzte Gewichtsvektor bei der Aufwärtsverbindung, und desto geringer ist die Genauigkeit des Ausgangssignals der adaptiven Gruppenantenne. Das Verfahren der Berechnung des MSE ist wohlbekannt, und daher wird es hier nicht beschrieben.
Daher gibt es, abhängig von der Größenordnung des MSE, einen Schätzfehler im Empfangsantwortvektor der Aufwärtsverbindung, was zu einem Extrapolationsfehler führt.
Unter Konzentrierung auf den MSE wird das Funktionsprinzip einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform im Folgenden beschrieben.
Unter erneutem Bezug auf 5(A), wird, wenn MSE groß ist und es eine großen Schätzfehler im Empfangsantwortvektor gibt, die Extrapolationsentfernung kürzer gemacht, da die längere Extrapolationsentfernung einen größeren Extrapolationsfehler verursacht. Genauer gesagt, wenn MSE groß ist, wird eine kurze Entfernungsextrapolation von dem Empfangsantwortvektor 2' zu dem durch X dargestellten Punkt a durchgeführt, und der Übertragungsantwortvektor an dem Punkt a wird geschätzt und als der richtige Übertragungsantwortvektor des durch X dargestellten Punktes b betrachtet.
Wenn MSE klein ist und es einen kleinen Schätzfehler in dem in 5(B) gezeigten Empfangsantwortvektor gibt, wird die Extrapolationsentfernung relativ lang gemacht, da der Extrapolationsfehler klein ist, auch wenn die Extrapolationsentfernung lang ist. Genauer gesagt, wird, wenn MSE klein ist, eine Extrapolation einer relativ langen Entfernung vom Empfangsantwortvektor 2' zu dem durch X dargestellten Punkt c, wie in 5(B) gezeigt, durchgeführt, der Übertragungsantwortvektor an dem Punkt c wird geschätzt und als der richtige Übertragungsantwortvektor für den durch X dargestellten Punkt d betrachtet.
Ein solches Verfahren wird hauptsächlich durch den Übertragungsantwortvektorschätzer 32 ausgeführt, der in 1 gezeigt ist. 13 ist ein Flussdiagramm, welches das auf den MSE gerichtete Extrapolationsverfahren darstellt.
Das in 13 gezeigte Flussdiagramm ist dasselbe wie das Flussdiagramm, das in 6 gezeigt ist, mit Ausnahme des folgenden Punktes.
Genauer gesagt, wird in Schritt S12 MSE durch das bekannte Verfahren berechnet, und in Schritt S13 wird durch den in 1 gezeigten Übertragungsantwortvektorschätzer 32 der optimale Extrapolationsparameter, d.h. die Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit dem MSE durch das unter Bezug auf 5 beschriebene Verfahren bestimmt. Es wird zu diesem Zweck angenommen, dass optimale Extrapolationsentfernungen, die durch vorherige Messungen in Übereinstimmung mit der Größenordnung des MSE bestimmt wurden, im Speicher 34 von 1 gehalten worden sind.
Außer diesem Punkt ist das Verfahren dasselbe wie das unter Bezug auf 6 beschriebene Verfahren, und daher wird dessen Beschreibung hier nicht wiederholt.
Wie oben beschrieben wurde, kann in der vorliegenden Ausführungsform, da die optimale Extrapolationsentfernung abhängig von der Größenordnung des MSE ausgewählt wurde, der Übertragungsantwortvektor richtig geschätzt werden, auch wenn es einen Schätzfehler in dem Empfangsantwortvektor der Aufwärtsverbindung gibt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Extrapolationsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in 6 gezeigten Ausführungsform wird die optimale Extrapolationsentfernung durch die Dopplerfrequenz FD bestimmt, und in der in 13 gezeigten Ausführungsform wird die optimale Extrapolationsentfernung durch den MSE bestimmt. In der in 14 gezeigten Ausführungsform, die unten beschrieben wird, wird die optimale Extrapolationsentfernung unter Berücksichtigung sowohl der Dopplerfrequenz FD als auch des MSE bestimmt.
Genauer gesagt, wird in dieser Ausführungsform im Wesentlichen der Extrapolationsparameter (Extrapolationsentfernung) temporär basierend auf der Dopplerfrequenz FD bestimmt, und danach wird der Extrapolationsparameter basierend auf dem MSE korrigiert, um die endgültige Bestimmung zu erreichen.
Unter Bezug auf 14 sind die Schritte S1 und S2 dieselben wie jene des in 6 gezeigten Flussdiagramms, und daher wird deren Beschreibung nicht wiederholt. Wenn die Dopplerfrequenz FD in Schritt S2 geschätzt wird, wird eine optimale Extrapolationsentfernung ausgewählt und temporär festgelegt, basierend auf der Übereinstimmung zwischen den Dopplerfrequenzen FD und den im Voraus im Speicher 34 gehaltenen Extrapolationsentfernungen.
Danach wird, wenn der MSE in Schritt S12 geschätzt wird, die Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der Größenordnung des MSE im Schritt S22 korrigiert. Wenn z.B. der MSE groß ist, ist es notwendig, die Extrapolationsentfernung so zu korrigieren, dass sie kürzer wird, und daher erfolgt eine Korrektur mit einem Koeffizienten von X < 1. Wenn der MSE klein ist, ist es notwendig, die Extrapolationsentfernung so zu korrigieren, dass sie länger wird, und daher erfolgt eine Korrektur mit einem Koeffizienten X > 1. Es wird angenommen, dass solche Koeffizienten experimentell gefunden worden sind und im Speicher 34 gehalten werden.
Wenn die Extrapolationsentfernung schließlich in Schritt S22 auf diese Weise bestimmt wird, wird das Übertragungsgewicht in den Schritten S4 und S5 geschätzt, die bereits unter Bezug auf 6 beschrieben worden sind.
Wie oben beschrieben wurde, wird in der vorliegenden Erfindung eine temporäre Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der Dopplerfrequenz FD ausgewählt, die einen großen Einfluss auf den Extrapolationsfehler hat, und die Extrapolationsentfernung wird durch den MSE korrigiert. Daher ist eine genauere Schätzung des Übertragungsantwortvektors möglich.
Die Übereinstimmung zwischen der Dopplerfrequenz oder dem MSE, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben, und der Extrapolationsentfernung unterscheidet sich von Gerät zu Gerät wegen individueller Unterschiede des Funkanlagenbehälters. Daher wird die Übereinstimmung im Allgemeinen im Voraus für jede Funkanlage gemessen und festgelegt. Wenn angenommen wird, dass es nur einen geringen individuellen Unterschied gibt, kann eine gemeinsame Übereinstimmung für eine Anzahl von Funkanlagen für das Gesamtsystem verwendet werden.
Der Extrapolationsparameter ist nicht auf die oben beschriebene Extrapolationsentfernung beschränkt, und kann ein anderer Parameter einschließlich der Inklination der Extrapolation sein.
Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, auch wenn es einen Schätzfehler in dem für die Aufwärtsverbindung geschätzten Empfangsantwortvektor gibt, den Übertragungsantwortvektor der Abwärtsverbindung richtig zu schätzen, indem ein für das Extrapolationsverfahren verwendeter Parameter in Übereinstimmung mit der Ausbreitungsumgebung ausgewählt wird, und daher kann eine zufriedenstellende Übertragungsrichtwirkung erreicht werden.
Weiter wird erfindungsgemäß die Dopplerfrequenz nicht basierend auf dem Empfangssignal selbst, sondern auf dem Korrelationswert von Empfangsantwortvektoren geschätzt. Daher ist eine genauere Schätzung der Dopplerfrequenz ohne den Einfluss von Störkomponenten des Empfangssignals möglich, während die Flexibilität des Betriebsvorgangs erhöht wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und erläutert worden ist, versteht es sich, dass dies nur als Erläuterung und Beispiel erfolgt ist und nicht als Beschränkung zu verstehen ist und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Funkanlage, die eine Antennenrichtwirkung auf Echtzeitbasis ändert und Signale durch Zeitteilung zu/von einer Anzahl von Endgeräten überträgt/empfängt, mit: einer Anzahl von Antennen (#1–#4), die in einzelner Weise angeordnet sind; und einer Übertragungsschaltung (ST1) und einer Empfangsschaltung (SR1), welche die Anzahl von Antennen zum Übertragen/Empfangen von Signalen teilen; wobei die Empfangsschaltung (SR1) umfasst eine Empfangssignaltrenneinheit (12-1–12-4, 13, 20) zum Trennen eines Signals von einem spezifischen Endgerät unter der Anzahl von Endgeräten, basierend auf Signalen von der Anzahl von Antennen, wenn ein Empfangssignal empfangen wird, und eine Empfangsausbreitungswegschätzungseinheit (22), die einen Empfangsantwortvektors eines Ausbreitungsweges von dem spezifischen Endgerät schätzt, basierend auf Signalen von der Anzahl von Antennen, wenn das Empfangssignal empfangen wird; wobei die Übertragungsschaltung (ST1) umfasst eine Übertragungsausbreitungswegschätzungseinheit (32), die einen Übertragungsantwortvektor eines Übertragungsweges schätzt, wenn ein Übertragungssignal übertragen wird, basierend auf einem Ergebnis einer Schätzung durch die Empfangsausbreitungswegschätzungseinheit, und eine Übertragungsrichtwirkungssteuerungseinheit (15-1–15-4, 30), welche die Antennenrichtwirkung aktualisiert, wenn das Übertragungssignal übertragen wird, basierend auf einem Schätzungsergebnis durch die Übertragungsausbreitungswegschätzungseinheit; und wobei die Übertragungsausbreitungswegschätzungseinheit (32) umfasst eine Extrapolationsverarbeitungseinheit, die den Übertragungsantwortvektor eines Abwärtsverbindungsschlitzes zu dem spezifischen Endgerät berechnet durch ein Extrapolationsverfahren, das auf einer Anzahl der Empfangsantwortvektoren von Aufwärtsverbindungsschlitzen von dem spezifischen Endgerät basiert, die von der Empfangsausbreitungswegschätzungseinheit geschätzt werden, einen Speicher (34), der eine Anzahl von Parametern speichert, die für das Extrapolationsverfahren verwendet werden, die im Voraus in Übereinstimmung mit der Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges bestimmt wurden, und eine Auswahleinheit, welche die Ausbreitungsumgebung des Ausbreitungsweges schätzt, einen Parameter auswählt, welcher der geschätzten Ausbreitungsumgebung unter der gespeicherten Anzahl von Parametern entspricht, und den gewählten Parameter auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit anwendet.
Funkanlage gemäß Anspruch 1, wobei der Parameter eine Extrapolationsentfernung im Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit ist, der Speicher eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen speichert, die im Voraus in Übereinstimmung mit Dopplerfrequenzen bestimmt wurden, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben, und die Auswahleinheit die Dopplerfrequenz des Ausbreitungsweges schätzt, die Extrapolationsentfernung entsprechend der geschätzten Dopplerfrequenz unter der gespeicherten Anzahl von Extrapolationsentfernungen auswählt und die ausgewählte Extrapolationsentfernung auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit anwendet.
Funkanlage gemäß Anspruch 2, wobei die Auswahleinheit eine kürzere Extrapolationsentfernung auswählt, wenn die geschätzte Dopplerfrequenz niedriger ist, und eine längere Extrapolationsentfernung auswählt, wenn die geschätzte Dopplerfrequenz höher ist.
Funkanlage gemäß Anspruch 1, wobei der Parameter eine Extrapolationsentfernung in einem Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit ist, der Speicher eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen speichert, die im Voraus in Übereinstimmung mit einem Signalfehler zwischen dem getrennten Signal und einem erwarteten gewünschten Signal bestimmt wurden, das die Ausbreitungsumgebung wiedergibt und die Auswahleinheit den Signalfehler des Ausbreitungsweges schätzt, die Extrapolationsentfernung entsprechend dem geschätzten Signalfehler aus der gespeicherten Anzahl von Extrapolationsentfernungen auswählt und die ausgewählte Extrapolationsentfernung auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit anwendet.
Funkanlage gemäß Anspruch 4, wobei die Auswahleinheit eine kürzere Extrapolationsentfernung
Funkanlage gemäß Anspruch 1, wobei der Parameter eine Extrapolationsentfernung in einem Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit ist, der Speicher eine Anzahl von Extrapolationsentfernungen speichert, die im Voraus in Übereinstimmung mit Dopplerfrequenzen und einem Signalfehler zwischen dem getrennten Signal und einem erwarteten gewünschten Signal bestimmt wurden, welche die Ausbreitungsumgebung wiedergeben, und die Auswahleinheit die Dopplerfrequenz und den Signalfehler des Ausbreitungsweges schätzt, eine Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit der geschätzten Dopplerfrequenz und dem Signalfehler aus der gespeicherten Anzahl von Extrapolationsentfernungen auswählt und die ausgewählte Extrapolationsentfernung auf das Extrapolationsverfahren durch die Extrapolationsverarbeitungseinheit anwendet.
Funkanlage gemäß Anspruch 6, wobei die Auswahleinheit zeitweilig eine Extrapolationsentfernung auswählt, die der geschätzten Dopplerfrequenz entspricht, und die zeitweilig ausgewählte Extrapolationsentfernung in Übereinstimmung mit dem geschätzten Signalfehler korrigiert.
Funkanlage gemäß Anspruch 1, wobei die Beziehung zwischen der Ausbreitungsumgebung und der Anzahl von Parametern individuell für jede der Funkanlagen bestimmt wird.
Funkanlage gemäß Anspruch 1, wobei die Beziehung zwischen der Ausbreitungsumgebung und der Anzahl von Parametern gemeinsam für eine Anzahl der Funkanlagen bestimmt wird.