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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auswählen eines
Diversitymodus, das/der von einem Sender mit zwei kreuzpolarisierten
Antennenfeldern anzuwenden ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Genauer
gesagt bezieht sich die Erfindung auf das Gebiet der Sendeantennen-Diversity
bzw. -Vielfalt. Eine ziemlich umfassende Einführung in das technische Gebiet
der Diversity ist zum Beispiel gegeben durch Juha Korhonen in "Introduction to 3G
mobile communications",
Kapitel 3.4., Seiten 86 bis 94, Artech House Mobilkommunikationsreihe,
2001. Insbesondere besteht der Belang dieser Erfindung in einem
Modusauswahlvorgang, durch den für
jede Verbindung bzw. Strecke in der Zelle, die durch das Abdeckungsgebiet
des betreffenden Senders definiert wird, ein geeigneter Sendediversitymodus
ausgewählt
werden kann.
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Es
ist zu beachten, dass, während
auf ein Antennenfeld bzw. eine Gruppenantenne Bezug genommen wird,
ein Feld bzw. eine Gruppe mit nur einer einzigen Antenne immer noch
als ein Antennenfeld bzw. eine Gruppenantenne betrachtet werden
kann. Gleichermaßen
erzeugt eine Antenne und/oder ein Antennenelement des Feldes bzw.
der Gruppe im Betrieb, d. h., wenn sie/es angesteuert wird, einen
Strahl elektromagnetischer Strahlung und werden auch die Ausdrücke "Antenne" und "Strahl" austauschbar verwendet,
da die Antennenkonfiguration und -ansteuerung den erzeugten Strahl bestimmen
werden. Es ist weiterhin zu beachten, dass bei Betrachtung von Diversity
ein Diversityzweig auch durch den Strahl dargestellt werden kann,
der durch das entsprechende (Diversity-)Antennenfeld erzeugt wird.
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Rekapitulierend
gibt es unterschiedliche Sendediversitymodi auf dedizierten FDD-WCDMA-(FDD
= "Frequency Division
Duplex": Frequenzduplex,
WCDMA = "Wideband
Code Divisional Multiple Access":
Breitband-Codemehrfachzugriff)Abwärtsstreckenkanälen:
- 1) einen Diversitymodus offener Schleife unter
Verwendung von Raum-Zeit-Codes, wie etwa zum Beispiel das Konzept,
das als STTD ("Space-Time
Transmit Diversity":
Raum-Zeit-Sendediversity)
bekannt ist, und
- 2) einen Diversitymodus geschlossener Schleife, der in unterschiedliche
Diversityklassen geschlossener Schleife klassifiziert werden kann:
a)
eine erste Klasse, die anschließend
als Klasse 1 bezeichnet wird, bei der der Empfänger (z. B. eine Benutzervorrichtung
UE) Informationen bezüglich
der relativen Phase der empfangenen Diversityübertragungssignale an den Diversitysender
(z. B. einen Knoten_B) zurückgibt;
ein solcher Diversitymodus geschlossener Schleife der Klasse 1 ist
zum Beispiel als Regelungsmodus 1 bekannt; und
b) eine zweite
Klasse, die anschließend
als Klasse 2 bezeichnet wird, bei der der Empfänger Informationen bezüglich der
relativen Phase und des Verhältnisses
von Empfangsleistungen der empfangenen Diversityübertragungssignale an den Diversitysender
zurückgibt;
ein solcher Diversitymodus geschlossener Schleife der Klasse 2 ist
zum Beispiel als Regelungsmodus 2 bekannt (wie zum Beispiel in dem
vorstehend zitierten Buch von Juha Korhonen beschrieben, oder wie
beschrieben durch 3GPP TS 25.214: "Physical Layer Procedures (FDD)").
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Es
ist zu beachten, dass eine Diversity geschlossener Schleife bzw.
Regelungsdiversity nur auf einen Abwärtsstreckenkanal anwendbar
ist, falls es einen zugehörigen
Aufwärtsstreckenkanal
gibt, der erforderlich ist, um die Rückkopplungsinformationen zurückzugeben.
Ein Beispiel für
eine solche Kanalkombination ist dargestellt durch die DPCH-("Dedicated Physical
Channel": Dedizierter
Physikalischer Kanal)/DPCCH-("Dedicated
Physical Control Channel":
Dedizierter Physikalischer Steuerkanal)Kanäle.
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Zunächst werden
die vorliegenden Sendediversityverfahren bei WCDMA in Erinnerung
gerufen. Die vorliegenden (standardisierten) Sendediversityverfahren
auf dedizierten FDD-WCDMA-Abwärtsstreckenkanälen sind,
wie es hierin vorstehend erwähnt
ist, zum Beispiel:
- – STTD ("Space-Time Transmit Diversity") als eine Lösung offener
Schleife, die einen einfachen 2 × 2-Raum-Zeit-Code einsetzt,
- – Regelungsmodus
1 (CL1) als ein Beispiel für
Diversity geschlossener Schleife der Klasse 1, gemäß der die
relative Phase zwischen übertragenen
Signalen basierend auf der Rückkopplung
von dem Empfänger (Benutzervorrichtung)
angepasst wird, und
- – Regelungsmodus
2 (CL2) als ein Beispiel für
Diversity geschlossener Schleife der Klasse 2, gemäß der sowohl
die relative Phase als auch die Leistung zwischen übertragenen
Signalen basierend auf der Rückkopplung
von dem Mobilgerät
angepasst werden.
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Der
Knoten_B kann als der Sender (der in seiner Funktionalität einer
aus dem GSM-System bekannten Basisstation BS entspricht) den zu
verwendenden Modus für jede
Verbindung bzw. Strecke separat auswählen, oder er kann den gleichen
Modus für
alle Verbindungen bzw. Strecken in der Zelle verwenden. Bei dieser
Erfindung wird jedoch der erstgenannte Fall untersucht, da die letztgenannte
Lösung
nicht empfohlen wird, weil sie nicht das verfügbare Kapazitätspotential
ausnutzt.
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Im
Allgemeinen besteht das Modusauswahlproblem in einem Ermitteln von
Maßen
und einem Verfahren, durch das für
jede Strecke ein am besten geeigneter Modus ausgewählt werden
kann. Ein "am besten geeigneter
Modus" kann als
der Modus bestimmt werden, der die beste Leistungsfähigkeit
bzw. Performanz (z. B. niedrigste Bitfehlerrate, niedrigstes S/N-(Signal-Rausch-)Verhältnis oder
dergleichen) zeigt.
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Das
Modusauswahlproblem steht in Zusammenhang mit der eingesetzten Antennenlösung an
dem Sender. Die vorliegenden Sendediversitymodi sind unter der Annahme
entwickelt bzw. ausgelegt, dass die durchschnittlichen Empfangsleistungen
auf der Empfängerseite
(UE) von separaten Sender-(Knoten_B)
Antennen gleich sind. Wird eine durchschnittliche Leistung von Signalen,
die an der UE empfangen werden und von einer Antenne Ant1 stammen,
mit P1 bezeichnet und wird eine durchschnittliche Leistung von Signalen, die
an der UE empfangen werden und von einer Antenne Ant2 stammen, mit
P2 bezeichnet, ist demnach das Verhältnis von diesen P1/P2 = 1.
Gilt diese Annahme, hängt
die Leistungsfähigkeit
der Modelle geschlossener Schleife in einer bestimmten Weise von
der Rückkopplungsverzögerung und
von der räumlichen
Korrelation zwischen Sendeantennen ab. Ist das Verhältnis P1/P2
nicht gleich Eins, wird sich die Empfindlichkeit von Modi geschlossener
Schleife auf die Rückkopplungsverzögerung und
die räumliche
Korrelation zwischen Sendeantennen von derjenigen im Fall P1/P2
= 1 unterscheiden. Dies kann durch ein einfaches Beispiel veranschaulicht
werden. Wird eine Senderauswahlkombination verwendet, wird das Signal
dann über
die Antenne übertragen,
die einen besseren Kanal bereitstellt. Rückkopplungsinformationen von
einem Mobilgerät
leiten die Sendeantennenauswahl. Gilt in dem Empfänger P1/P2
= 1, befinden sich beide empfangenen Kanäle mit gleicher Wahrscheinlichkeit
in einem guten Zustand und hängt
eine Systemleistungsfähigkeit
von der Rückkopplungsverzögerung und
der Sendeantennenkorrelation ab. Ist eine Rückkopplungsverzögerung im
Vergleich zu einer Kanalkohärenzzeit
groß,
ist die Systemleistungsfähigkeit
verschlechtert. Korrelieren Sendeantennen stark, befinden sich in ähnlicher
Weise dann beide Antennen gleichzeitig in guten und schlechten Zuständen und
verschlechtert das Fehlen von Diversity die Systemleistungsfähigkeit.
Ist jedoch P1/P2 die ganze Zeit sehr hoch – oder sehr niedrig – stellt
dann die gleiche Antenne nahezu die ganze Zeit einen besseren Kanal
bereit und verschlechtern Rückkopplungsverzögerung oder
Antennenkorrelation die Systemleistungsfähigkeit nicht sehr. Der Effekt
von P1/P2 ist nicht auf alle Sendediversitymodi gleich, und daher
sollte er berücksichtigt
werden, wenn ein Sendediversitymodus ausgewählt wird. Rückkopplung wird in der Veröffentlichung
von Hamalainen et al. "Feedback
Schemes for FDD WCDMA Systems in Multipath Environments", VTC, Mai 2001,
erörtert.
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Gemäß 1 liegt
eine Skizze bezüglich
des Auswahlproblems vor, wenn durchschnittliche Empfangsleistungen
von separaten BS-Antennen in einer MS gleich sind: Bereiche A, B
und C (die auch als Abbildungsbereiche bezeichnet werden) bestehen
aus denjenigen räumlich-zeitlichen
Korrelationswertpaaren (räumliche
Korrelation SC, zeitliche Korrelation TC), für die ein Modus offener Schleife
(z. B. STTD), ein Modus geschlossener Schleife der Klasse 1 (z.
B. CL1) beziehungsweise ein Modus geschlossener Schleife der Klasse
2 (z. B. CL2) die beste Leistungsfähigkeit bzw. Performanz bereitstellen.
Offensichtlich ist der Modus offener Schleife (STTD) in den meisten
Fällen
die beste Wahl, während
der Betriebsbereich vom Regelungsmodus der Klasse 2 gering ist:
Klasse 2 ist nur geeignet, wenn die Zeitkorrelation (TC) sehr groß ist. Klasse
1 arbeitet gut, wenn die Raumkorrelation (SC) relativ groß ist. Es
ist zu beachten, dass die 1 nur eine
Skizze ist.
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Die
Annahme, dass durchschnittliche Empfangsleistungen an dem Empfänger gleich
seien, ist wohl formuliert, falls
- (a) Sendeantennen
kopolarisiert sind,
- (b) eine Sendenantennentrennung nicht sehr groß ist (d.
h. Antennen an der gleichen Stelle vorhanden sind und nicht zum
Beispiel in separaten Gebäuden).
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Die
letztgenannte Einschränkung
(b) ist in der Praxis kein Problem, da sich die Diversityantennen üblicherweise
auf dem gleichen Mast befinden. Annahme (a) weist jedoch einige
Nachteile auf.
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Die
wohl bekannte Tatsache besteht darin, dass unter Verwendung von
kreuzpolarisierten Antennen (und/oder Antennenfeldern) zwei schwach
korrelierte Signale erhalten werden können. Diese Antennenlösung ist
kompakter und billiger als ein Paar von räumlich getrennten kopolarisierten
Antennen bzw. Antennenfeldern. Außerdem kann durch Verwendung
von kreuzpolarisierten Antennenfeldern bzw. Antennen neben diesen
bekannten Vorteilen die so genannte Polarisationsfehlanpassung vermieden
werden. Dies ist im Folgenden erläutert.
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Polarisationsfehlanpassungsproblem:
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Bei
einem herkömmlichen
System wird eine einzige vertikal polarisierte Antenne auf der Senderseite verwendet.
Diese Anordnung ist praktikabel, falls Empfängerantennen alle vertikal
polarisiert sind. Dies wird jedoch in der Praxis nicht der Fall
sein. Es kann sogar passieren, dass eine Empfängerantennenpolarisation flach,
eine horizontal ausgerichtete Ellipse oder dergleichen ist. Dann
kann man mit sehr großen
Polarisationsfehlanpassungsverlusten konfrontiert sein.
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Auch
bewahren unterschiedliche physikalische Umgebungen die übertragene
Polarisation in einer unterschiedlichen Art und Weise, und daher
hängt die
Gefahr einer Polarisationsfehlanpassung von der Umgebung ab; in
offenen Gebieten wird erwartet, dass die Wahrscheinlichkeit einer
gravierenden Fehlanpassung hoch ist.
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Die
bekannte Lösung
für dieses
Problem ist die Verwendung von kreuzpolarisierten Antennenfeldern und/oder
Antennen. Bei GSM-bezogenen Lösungen
wird das Abwärtsstrecken-
bzw. Downlink-(DL)Signal von kreuzpolarisierten Antennenzweigen
mit gleicher Leistung übertragen
(wobei jede einzelne Diversityantenne einem Sendezweig entspricht).
Die relative Phase zwischen den von jedem Zweig übertragenen Signalen wird zufällig gedreht,
um die Situation zu vermeiden, dass sich Signale gegenseitig für eine lange
Zeit auslöschen (wobei
dies passieren kann, falls Antennenzweige eine starke Korrelation
aufweisen, zum Beispiel weil eine Situation einer Sichtverbindung
(LOS: "Line-Of-Sight") vorliegt). Diese
Lösung
verhindert die völlige
Fehlanpassung zwischen der Sender- und der Empfängerpolarisation.
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Das
gleiche Verfahren, wie es bei GSM verwendet wird, ist jedoch nicht
geradlinig bei WCDMA zu verwenden, da eine Kanalschätzung an
dem Empfänger
UE auf einem gemeinsamen Pilotkanal (CPICH) basiert. Wird jedoch
eine Abwärtsstrecken-Sendediversity
verwendet, werden unterschiedliche CPICHs von separaten Antennenzweigen übertragen
und können
kreuzpolarisierte Antennen eingesetzt werden. Mit anderen Worten wird über jede
Antenne der Sendediversityantennen ein entsprechender CPICH übertragen.
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Die
vorliegenden WCDMA-Standards spezifizieren in einer ausführlichen
die zulässigen
Sendediversitymodi, und daher müssen,
falls kreuzpolarisierte Antennen in Verbindung mit Sendediversity
verwendet werden, die speziellen Eigenschaften bzw. Merkmale dieser
Antennenlösung
in den Grenzen, die durch Standards vorgegeben sind, in Betracht
gezogen werden.
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Zusammenfassend
ist zu beachten, dass
- (a) falls kopolarisierte,
räumlich
getrennte Antennen in Verbindung mit WCDMA-Sendediversitymodi verwendet
werden, eine Modusauswahl auf einem festgelegten Performanzdiagramm
basieren kann, wie etwa dem gemäß 1 vorgeschlagenen;
- (b) basierend auf einer kompakten Struktur, Kosten und Robustheit
gegen eine Polarisationsfehlanpassung die Verwendung von kreuzpolarisierten
Diversityantennen eine sehr attraktive Lösung ist. Wenn diese verwendet
wird, macht dies jedoch die Verwendung eines festgelegten Performanzdiagramms
unpraktikabel, wie etwa des gemäß 1 vorgeschlagenen,
wie es anschließend
erläutert
wird.
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Spezielle Eigenschaften von kreuzpolarisierten
Antennenfeldern:
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Momentan
werden die vorliegenden Sendediversitymodi basierend auf der Annahme
untersucht, dass die durchschnittlichen Empfangsleistungen an dem
Empfänger,
die von separaten Senderantennen stammen, gleich sind (P1/P2 = 1).
Dies ist jedoch für
kreuzpolarisierte Antennenfelder nicht notwendigerweise wahr, falls das
XPR (Kreuzpolarisationsverhältnis)
auf dem Kanal groß ist.
Dies ist besonders in ländlichen
Umgebungen der Fall, wo orthogonale Polarisationszweige nicht gut
gemischt werden, und es wurde behauptet, dass das XPR sogar in städtischen
Außenumgebungen
relativ groß ist
(siehe zum Beispiel J. Shapira und S. Miller in "A novel polarization smart antenna", VTC, Mai 2001,
oder in "Transmission
Considerations for polarization-smart antennas", VTC, Mai 2001. Siehe auch "Method and System
For Improving Communication" von
J. Shapira und S. Miller, Internationale Patentanmeldung
WO 98/39856 ).
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Obwohl
es eine schwache Korrelation zwischen BS-Antennenzweigen geben kann, kann die
durchschnittliche Empfangsleistung an dem Empfänger von kreuzpolarisierten
BS-Antennenzweigen daher unterschiedlich sein (P1 ≠ P2); dies
macht die Verwendung eines festgelegten Performanzdiagramms unpraktikabel,
wie etwa des 1 vorgeschlagenen, oder zumindest
wird dessen Verwendung zu einer nicht optimalen Diversitymodusauswahl
führen.
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Kurzfassung der Erfindung
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Folglich
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum
Auswählen
eines Diversitymodus bereitzustellen, das/der von einem Sender mit
zwei kreuzpolarisierten Antennenfeldern, die jeweils einen Diversityzweig
repräsentieren,
für eine
Sendediversity anzuwenden ist, wobei dieses frei ist von dem vorstehend
genannten Nachteil.
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Gemäß der Erfindung
wird die vorstehende Aufgabe zum Beispiel erreicht durch ein Verfahren
zum Auswählen
eines Diversitymodus, das/der anzuwenden ist von einem Sender mit
zwei kreuzpolarisierten Antennen, die jeweils einen Diversityzweig
repräsentieren,
für eine
Sendediversity, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bereitstellen
einer Vielzahl von Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen, wobei
jede Performanz-Nachschlagetabelle
einen jeweiligen einzelnen Diversitymodus aus einer Vielzahl von einzelnen
Diversitymodi auf ein entsprechendes Paar eines Zeitkorrelationswerts
und eines Raumkorrelationswerts für die zwei kreuzpolarisierten
Antennenfeldstrahlen abbildet, wobei ein jeweiliger einzelner Diversitymodus
durch einen Abbildungsbereich dargestellt wird, wobei die Vielzahl
von Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen durch eine Angabe eines
Verhältnisses
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen parametrisiert wird,
und wobei die Abbildung für
unterschiedliche Performanzdiagramme unterschiedlich ist, erstes Bestimmen
des Verhältnisses
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen, zweites Bestimmen
der tatsächlichen
Zeitkorrelation und Raumkorrelation für das Paar von zwei kreuzpolarisierten
Antennenfeldern, erstes Auswählen
von einer der Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen abhängig von
einem bestimmten Verhältnis
von Empfangsleistungen von separaten Strahlen, und zweites Auswählen von
einem der einzelnen Diversitymodi gemäß der Abbildung auf die bestimmten
tatsächlichen
Zeitkorrelations- und Raumkorrelationswerte aus der zuerst ausgewählten Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle.
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Gemäß günstigen
weiteren Ausgestaltungen:
- – wird der ausgewählte Diversitymodus
für jede
einzelne Verbindung ausgewählt,
die von dem Sender hergestellt wird;
- – unterscheidet
sich die Abbildung von Diversitymodi für unterschiedliche Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen
abhängig
von dem bestimmten Verhältnis
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen;
- – werden
die Diversitymodi klassifiziert als Diversitymodi offener Schleife
und Diversitymodi geschlossener Schleife, und wird das bestimmte
Verhältnis
von Empfangsleistungen als ein weiterer Steuerparameter zur Steuerung
der Diversitymodi geschlossener Schleife angewandt, wenn bei Auswahl
aktiviert;
- – werden
die Diversitymodi klassifiziert als Diversitymodi offener Schleife
und Diversitymodi geschlossener Schleife, und vergrößert sich
ein Abbildungsbereich von zumindest einem Diversitymodus geschlossener Schleife
abhängig
von der Angabe eines Verhältnisses
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen;
- – werden
das erste Bestimmen und das zweite Bestimmen an dem Sender durchgeführt;
- – wird
ein Bereitstellen der Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen im Voraus basierend
auf Simulationsergebnissen und/oder Messzyklen ausgeführt; und
- – bestehen
beide Felder aus einem Antennenelement und wird eine Antennenkalibrierung
in dem Sender durch Verwendung sowohl der Rückkopplung von dem Empfänger gemäß einem
der Modi geschlossener Schleife als auch der empfangenen Signale
von kreuzpolarisierten Antennenfeldern in dem Sender durchgeführt.
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Aufgrund
der Erfindung können
grundsätzlich
die folgenden Vorteile erreicht werden:
- – Die Erfindung
stellt eine neue Lösung
für eine
Diversitymodusauswahl bereit, die bei Zwei-Antennenfeld-Sendediversitysystemen
zu verwenden ist, insbesondere denjenigen, die kreuzpolarisierte
Antennenfelder verwenden.
- – Die
Erfindung stellt Einrichtungen bzw. Mittel zum Kombinieren einer
Polarisationsanpassung mit vorliegenden WCDMA-Sendediversitymodi
bereit.
- – Der
Modusauswahlvorgang hängt
von der Differenz zwischen durchschnittlichen Empfangsleistungen
ab, so dass die zweckmäßige Nachschlagetabelle
ausgewählt
werden kann, was zu einer verbesserten Diversityperformanz bzw.
-leistungsfähigkeit
führt.
- – Die
vorliegenden Modi können
(in durch Standards vorgegebenen Grenzen) verbessert bzw. erweitert werden,
wenn sie die Differenz zwischen durchschnittlichen Empfangsleistungen
in Betracht ziehen.
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Demnach
verbessert diese Erfindung die vorhandenen Lösungen in zwei Weisen dahingehend,
dass sie erstens Einrichtungen bzw. Mittel zum Kombinieren einer
Polarisationsanpassung mit vorliegenden Sendediversitymodi bereitstellt,
und sie zweitens einen neuen Sendediversityauswahlvorgang bereitstellt,
der auf BS-Messungen basiert.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden
Abbildungen ausführlicher beschrieben,
bei denen gilt:
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1 zeigt
eine Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle, die einen entsprechenden
einzelnen Diversitymodus aus einer Vielzahl von einzelnen Diversitymodi
auf ein entsprechendes Paar von Zeitkorrelationswert und Raumkorrelationswert
abbildet, unter der Annahme, dass das Verhältnis von Empfangsleistungen
gleich 1 ist;
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2 zeigt
eine Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle, die einen entsprechenden
einzelnen Diversitymodus aus einer Vielzahl von einzelnen Diversitymodi
auf ein entsprechendes Paar von Zeitkorrelationswert und Raumkorrelationswert
abbildet, unter der Bedingung, dass das Verhältnis von Empfangsleistungen
ungleich 1 ist und sich vielmehr in dem Wertebereich von zum Beispiel
3 bis 6 dB befindet;
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3 zeigt
eine Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle, die einen entsprechenden
einzelnen Diversitymodus aus einer Vielzahl von einzelnen Diversitymodi
auf ein entsprechendes Paar von Zeitkorrelationswert und Raumkorrelationswert
abbildet, unter der Bedingung, dass das Verhältnis von Empfangsleistungen
ungleich 1 ist und sich vielmehr in dem Wertebereich von zum Beispiel
größer als
6 dB befindet,
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4 ist
ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Senders, bei dem die Erfindung
implementiert ist; und
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Im
Folgenden wird der vorgeschlagene Modusauswahlvorgang gemäß der Erfindung
umrissen. Es ist zu beachten, dass bei dem nachstehenden Vorgang
alle Schritte in dem Sender (z. B. BS) durchgeführt werden. Der Vorgang als
solches weist grundsätzlich
die folgenden Schritte auf, wenn ein Diversitymodus A, B, C ausgewählt wird,
der von einem Sender mit zwei kreuzpolarisierten Antennenfeldern
Ant1, Ant2 für
eine Sendediversity anzuwenden ist, die jeweils einen Diversityzweig
repräsentieren.
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Erstens
wird eine Vielzahl von Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen
LUT, LUT1, LUT2, LUT3 bereitgestellt, Schritt S10. Jede Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle
bildet einen entsprechenden einzelnen Diversitymodus A, B, C aus
einer Vielzahl von einzelnen Diversitymodi auf ein entsprechendes
Paar von Zeitkorrelationswert TC und Raumkorrelationswert SC für die zwei
kreuzpolarisierten Antennen ab, und ein entsprechender einzelner
Diversitymodus wird durch einen Abbildungsbereich (in dem Diagramm)
dargestellt. Die Vielzahl von Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen
wird durch eine Angabe eines Verhältnisses P1/P2 von Empfangsleistungen
(auf der Empfängerseite)
von den Diversityzweigen parametrisisert, und die Abbildung ist
für unterschiedliche
Performanzdiagramme unterschiedlich. Die Naschlagetabellen wurden
im Voraus gebildet, d. h. bevor der eigentliche Auswahlprozess beginnt.
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Anschließend findet
ein erster Bestimmungsschritt, S11, zum Bestimmen des Verhältnisses
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen statt. Diese Bestimmung
kann durch Berechnung des Verhältnisses zwischen
durchschnittlichen Empfangsleistungen von separaten Antennenzweigen
bewirkt werden. Der Empfänger
UE überträgt nämlich in
Aufwärtsstreckenrichtung
UL Rückkopplungsinformationen
FBI, die die relative Phase der von den Antennenzweigen übertragenen
bzw. empfangenen Signale angeben, und der Sender kann aus diesen
Informationen wiederum die relative Stärke, d. h. Empfangsleistung,
herleiten. Die durchschnittliche Empfangsleistung wird durch Mittelung
der Informationen über
die relative Stärke/Leistung
erhalten, die von einer Vielzahl von Empfängern (Mobilstation und/oder
Benutzervorrichtung) empfangen wird, da jede FBI nur einen bestimmten
Empfänger
betrifft.
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Als
Nächstes
wird in einem zweiten Bestimmungsschritt S12 die tatsächliche
Zeitkorrelation TC und Raumkorrelation SC für das Paar von kreuzpolarisierten
Antennen durchgeführt.
Dies kann durch Berechnung der Kanalzeitkorrelation unter Einsatz
der Daten von beiden Empfängerantennenzweigen
durch Verwendung jedes bekannten Verfahrens und gleichermaßen auch
durch Berechnung der räumlichen
Korrelation zwischen Antennen durch Verwendung von empfangenen Daten
und jedes bekannten Verfahrens erreicht werden. Die Berechnung der
Zeitkorrelation von Signalen kann zum Beispiel in dem Sender basierend
auf der Gleichung vorgenommen werden:
wobei x(t) das empfangene
Signal in dem Sender zum Zeitpunkt t ist, x(t – d) das empfangene Signal
in dem Sender zum Zeitpunkt t – d
ist, und E{.} der Erwartungswert ist. Erwartungswerte können unter
Verwendung von IIR- oder FIR-Filtern
geschätzt
werden. Das Symbol "*" bezeichnet den konjugiert-komplexen
Wert. Die Korrelation zwischen Antennenzweigen kann basierend auf
der Gleichung vorgenommen werden:
wobei x1(t) das empfangenen
Signal an der Senderantenne 1 zum Zeitpunkt t ist, x2(t) das empfangene
Signal an der Senderantenne 2 zum Zeitpunkt t ist, und E{.} der Erwartungswert
ist. Wiederum können
geeignete IIR- oder FIR-Filter verwendet werden, um die Erwartungswerte
zu schätzen,
und bezeichnet das Symbol "*" den konjugiertkomplexen
Wert.
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Basierend
auf jenen räumlich-zeitlichen
Korrelationswerten und dem Leistungsverhältnis, die wie vorstehend beschrieben
bestimmt sind, kann dann eine Entscheidung über den am besten geeigneten
Diversitymodus getroffen werden, der für eine Diversityübertragung
zu verwenden und/oder zu aktivieren ist, wobei die Entscheidung
die Nachschlagetabelle LUT verwendet, die aus mehreren einzelnen
Nachschlagetabellen LUT1, LUT2, LUT3 besteht, die im Voraus gebildet
wurden.
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Es
wird nämlich
ein erster Auswahlschritt S13 von einer der Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen
abhängig
von dem bestimmten Verhältnis
P1/P2 von Empfangsleistungen durchgeführt, d. h. wird zum Beispiel
LUT2 ausgewählt,
weil das Verhältnis
P1/P2 in dem Wertebereich von 3...6 dB liegt, für den LUT2 anwendbar ist, und
wird danach ein zweiter Auswahlschritt S14 von einem der einzelnen
Diversitymodi A, B, C gemäß der Abbildung
auf die bestimmten tatsächlichen
Zeitkorrelations-TC- und Raumkorrelations-SC-Werte aus der zunächst ausgewählten Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle
durchgeführt.
Mit anderen Worten liegt unter Berücksichtigung, dass LUT2 dem
gemäß 2 gezeigten
Performanzdiagramm ähnelt,
unter der Annahme, dass (TC; SC) einen Wert von zum Beispiel ungefähr (0,9;
0,9) aufweist, dann das Wertepaar innerhalb des durch Pfeil C bezeichneten
Abbildungsbereichs und würde
der Diversitymodus geschlossener Schleife der Klasse 2 ausgewählt werden.
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Somit
wurde aus den vorstehenden Erläuterungen
der Bereitstellungs-, Bestimmungs- und Auswahlschritte das Prinzip
der Modusauswahl klar. In den Bestimmungsschritten können bekannte
Algorithmen verwendet werden, während
die bereitgestellte Nachschlagetabelle basierend auf Simulationen
und/oder den Sendertests erstellt werden kann.
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5 stellt
die vorstehend erläuterten
Verfahrensschritte als ein entsprechendes Ablaufdiagramm dar.
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Dementsprechend
kann der Modusauswahlvorgang gemäß der Erfindung,
wie es aus 1, 2 und 3 herleitbar
ist, auf drei Maßen
und/oder Parametern basieren, die bei einer Modusauswahl verwendet
werden können,
nämlich:
Zeitkorrelation TC zwischen Signalen von separaten Antennen, Raumkorrelation SC
zwischen separaten Antennen und das Verhältnis zwischen durchschnittlichen
Empfangssignalleistungen P1/P2. Es gibt natürlich auch andere Maße, aber
die Erfinder heben die angegebenen Maße hervor, da
- – sie
aus Sicht der Performanz- bzw. Leistungsfähigkeit wesentlich sind,
- – sie
in der BS berechnet werden können,
und
- – die
meisten (oder sogar alle) anderen wichtigen Maße (MS-Geschwindigkeit, usw.) aus der gegebenen Messmenge
hergeleitet werden können.
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Gemäß einer
Modifikation kann der Diversitymodus geschlossener Schleife der
Klasse 2 verbessert bzw. erweitert werden. Wie vorstehend erwähnt sind
die Diversitymodi als Diversitymodi offener Schleife A und Diversitymodi
geschlossener Schleife B, C klassifiziert, und es wird nämlich das
bestimmte Verhältnis
von Empfangsleistungen P1/P2 gemäß der Modifikation
als ein weiterer Steuerparameter zur Steuerung der Diversitymodi
geschlossener Schleife angewandt, wenn bei Auswahl aktiviert.
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Dies
wird anschließend
ausführlicher
erläutert.
In den vorliegenden Regelungsmodi der Klasse 2 schätzt der
Empfänger
(MS oder UE) die Kanäle
aus zwei unterschiedlichen CPICHs, und wählt er die beste Sendegewichtungskombination
aus einer standardisierten Quantisierungsmenge aus. Dann überträgt der Empfänger die
Rückkopplungsinformationen
(4 Bits) über
einen Steuerkanal (z. B. DPCCH) an die BS. In dem Sender wie etwa
der BS oder dem Knoten_B werden die geeigneten Gewichtungen basierend
auf der Rückkopplung
ausgewählt
und/oder erzeugt. Schließlich
kann der Empfänger
MS einen bestimmten Verifikationsalgorithmus verwenden, durch den
er bestätigt,
dass der Sender BS korrekte Gewichtungen verwendet hat (siehe zum
Beispiel R1-00-1087, Verifikationsalgorithmus für Sendediversitymodus geschlossener
Schleife 2, TSG RAN WG1, August 2000). Gibt es Rückkopplungsbitfehler, sind
von dem Sender BS verwendete Gewichtungen nicht diejenigen, die
von dem Empfänger
MS angefragt wurden, aber wird der Verifikationsalgorithmus dies
herausfinden und seine Gewichtungen (bei einer Kanalschätzung basierend
auf den gemeinsamen Piloten, d. h. CPICHs) entsprechend ändern.
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Wenn
jedoch kreuzpolarisierte Antennenfelder (und/oder Antennen) verwendet
werden, können
die folgenden Erweiterungen verwendet werden.
- 1.
Der Empfänger
schätzt
den Kanal, bildet die Rückkopplung
und überträgt diese
an den Sender, wie bei dem vorliegenden Regelungsmodus der Klasse
2.
- 2. Der Sender verwendet bei der Gewichtungsauswahl die standardisierte
Quantisierung. Er verwendet jedoch nicht direkt die Empfängerrückkopplung,
sondern setzt stattdessen sowohl die von dem Empfänger empfangene
Rückkopplung
als auch Aufwärtsstreckenmessungen
in Verbindung mit der Gewichtungsauswahl ein.
- 3. Die MS verifiziert die Gewichtungen, die von der BS verwendet
werden.
- 4. Die BS verifiziert, dass eingesetzte Gewichtungen geeignet
sind.
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Es
können
verschiedene Möglichkeiten
mit Bezug auf detaillierte Algorithmusvorschläge für eine solche erweiterte Steuerung
präsentiert
werden, die abhängig
von Messaktionsergebnissen, die für spezielle Umgebungen und
Sender vorgenommen werden, variieren können. Grundsätzlich sollte
jedoch beachtet werden, dass die empfangene Leistung und/oder durchschnittliche
empfangene Leistung als ein zusätzlicher
Steuerparameter für
eine Gewichtungsauswahl bei einer Diversityübertragung zu verwenden ist.
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Gemäß einer
grundlegenden Implementierung der erweiterten Modifikation berechnet
der Sender BS/Knoten_B die durchschnittlichen Empfangsleistungen
P1 und P2 von einer bestimmten Strecke bzw. Verbindung von separaten
Antennenzweigen und verwendet das Verhältnis P1/P2 bei der Gewichtungsauswahl. Die
Gewichtungsberechnung kann auch auf den Relativphaseninformationen
basieren, die über
die FBI-Bits von
einem bestimmten Empfänger
empfangen werden. Die empfangenen FBI-Informationen bezüglich einer bestimmten
Funkstrecke bzw. -verbindung können
entweder direkt verwendet werden, oder sie können gefiltert werden, bevor
sie verwendet werden.
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Gemäß einer
alternativen Implementierung von diesem Aspekt kann die Amplituden-(und
in einigen Fällen
sogar die Phasen-)Gewichtungsauswahl in vielen Umgebungen auf Aufwärtsstreckenmessungen
basieren, wenn kreuzpolarisierte Antennen verwendet werden. Zum
Beispiel können
empfangene Signalleistungen von separaten Antennen wie folgt gefiltert
werden: P1(t) = aP10 + (1 – a)P1(t – 1) P2(t)
= aP20 + (1 – a)P2(t – 1),wobei
P1(t) die gefilterte Leistung von Antenne 1 zur Zeit t ist, P10
die Momentanleistung von Antenne 1 ist, P1(t – 1) die gefilterte Leistung
von Antenne 1 zur Zeit t – 1
ist, P2(t) die gefilterte Leistung von Antenne 2 zur Zeit t ist,
P20 die Momentanleistung von Antenne 2 ist, P2(t – 1) die
gefilterte Leistung von Antenne 2 zur Zeit t – 2 ist, und a ein Filterungsparameter
ist. Wenn der Kanal die übertragene
Polarisation bewahrt, kann bei Beobachtung des Verhältnisses
P1/P2 aus Aufwärtsstreckenmessungen
folgendes gesehen werden: ist das Verhältnis P1/P2 nicht gleich Eins,
bewahrt der Kanal die übertragene
Polarisation zumindest teilweise, und kann dies eingesetzt werden,
wenn Abwärtsstrecken-Sendegewichtungen
ausgewählt
werden. In einigen Fällen
bewahrt der Kanal auch die relative Phase zwischen übertragenen
(und empfangenen) Signalen.
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Die
Senderverifikation kann auf den gemittelten FPC-("Fast Power Control")Bits basieren, die
von dem Empfänger
empfangen werden. Demnach erfordert der vorgeschlagene erweiterte
Diversitymodus geschlossener Schleife der Klasse 2 keinerlei Standardänderungen.
Die Performanz bzw. Leistungsfähigkeit
kann weiter verbessert werden, indem die Definition des Gebiets
einer Anwendbarkeit des Diversitymodus geschlossener Schleife der
Klasse 2 in dem Standard ausgeweitet wird. Der Standard ordnet nämlich an,
80% der Leistung von dem besseren Kanal und 20% der Leistung von
dem anderen zu senden. Ist das Leistungsungleichgewicht jedoch groß, ist es
besser, nur von einer Antenne aus zu senden. Mit anderen Worten
wird eine Diversity abhängig
von einem Schwellenwert eines Leistungsungleichgewichts dann ausgeschaltet.
Eine optionale Sendegewichtungsverifikation auf der Empfängerseite
sollte dennoch durchführbar
sein, falls die Änderungen bei
einer Leistungszuweisung basierend auf Aufwärtsstreckenmessungen ausreichend
glatt bzw. flach sind.
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Als
Nächstes
wird der durch die vorgeschlagene Erweiterung erzielte Nutzen dargestellt.
Es sei angenommen, dass kreuzpolarisierte Antennenfelder verwendet
werden und ein Verhältnis
P1/P2 von Empfangsleistungen von separaten Polarisationszweigen
relativ groß ist
(derzeit sind noch keine Simulationsergebnisse verfügbar, und
deshalb beruht 2 auf theoretischen Betrachtungen).
Es wird angenommen, dass "relativ groß" hier 3 bis 6 dB
bedeutet. Dann hat das Performanzdiagramm die gemäß 2 angegebene
Form (nun bezieht sich C auf erweiterte Klasse 2). Es ist ersichtlich,
dass der Betriebsbereich der erweiterten Klasse 2 vergrößert wurde.
Dies ist hauptsächlich
deshalb so, weil die erweiterte Klasse 2 besser zu arbeiten beginnt, wenn
das Verhältnis
P1/P2 zunimmt. Außerdem
gibt es, wenn die erweiterte Klasse 2 verwendet wird, nicht so viele
falsche Entscheidungen entsprechend Amplitudengewichtungen. Dies
ist besonders dann wahr, wenn eine räumliche Korrelation groß ist. Gemäß 3 ist
das Performanzdiagramm veranschaulicht, wenn das Verhältnis von
Empfangsleistungen von separaten Polarisationszweigen groß ist (> 6 dB). Es ist ersichtlich, dass
die erweiterte Klasse 2 zu dominieren beginnt, wenn das Leistungsverhältnis zunimmt.
In der Tat kann die erweiterte Klasse 2 der am ehesten praktikable
Modus für
alle räumlich-zeitlichen
Korrelationswerte sein, wenn das Verhältnis P1/P2 (sehr) groß ist (6
dB entspricht einem Verhältnis
von P1/P2 = 4/1). Dies ist jedoch ein Extremfall.
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Wird
die erweiterte Klasse 2 verwendet, kann die Sendegewichtungsauswahl
sowohl auf Empfängerrückkopplung
als auch auf Aufwärtsstreckenmessungen
basieren. Dies bedeutet, dass Antennen kalibriert werden müssen. Zur
Kalibrierung kann ein Verfahren verwendet werden, wie es nachstehend
weiter erläutert wird.
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Es
gibt jedoch auch einen anderen Weg, der schneller und genauer sein
kann, was im Folgenden beschrieben ist. Es wird hervorgehoben, dass
der anschließend
vorgeschlagene Kalibrierungsvorgang weder irgendwelche zusätzliche
Hardware in der BS noch irgendwelche Standardänderungen erfordert.
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Grundsätzlich ist
jedes Antennenfeld mit einer Ausrüstung zum Modifizieren des
Basisbandsignals ausgestattet, so dass das Signal, das das Antennenfeld
zu der physikalischen Schicht verlässt, d. h. bei Funkübertragungssystemen
der Luftschnittstelle, bekannt ist. Wenn zwei Sendeantennen und
auch zwei Sendeketten vorhanden sind, bedeutet dies, dass zwei Basisbänder, zwei
D/A-Wandler, zwei Leistungsverstärker,
usw. bereitgestellt sind, wodurch zwei HF-Ketten eingerichtet sind,
eine Kette pro Antenne.
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Obgleich
jede Kette in ihrer Ausgestaltung ähnlich ist, sind die verwendeten
Komponenten jedoch aufgrund ihrer nichtidealen Eigenschaften tatsächlich leicht
unterschiedlich. Daher ist auch das das Antennensystem verlassende
Signal je Antenne nicht das gleiche, selbst wenn durch die identischen
Steuersignale gesteuert. Als Folge wird eine Signalphase zwischen
den Signalen der Ketten in den HF-Ketten nicht bewahrt. Dementsprechend
muss mit Hilfe einer Anwendung einer Sendegewichtung auf der Basisbandseite
eine Phasenkompensation zum Kompensieren des Phasenfehlers ausgeführt werden.
Eine Bestimmung der anzuwendenden Gewichtung stellt das Kalibrierungsproblem
dar.
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Zu
diesem Zweck ist gerade vor der Antenne eine Empfängereinrichtung
(immer noch an dem Sender) bereitgestellt, die das eigene Signal
des Senders misst. Basierend darauf werden die Nichtidealitäten bestimmt und
die Gewichtung zur Kompensation hergeleitet.
- – Für die vorgeschlagene
Kalibrierung werden solche Empfänger
ausgewählt,
für die
der Kanal die Polarisation gut bewahrt. Dies wird die Kalibrierung
zuverlässiger
machen. Gibt es keine solchen, wird nicht die erweiterte Klasse
2 verwendet (ist diese nicht praktikabel) und wird eine Kalibrierung
nicht notwendigerweise benötigt.
(Eine Bewahrung der Polarisation kann aus dem Empfangsleistungsverhältnis P1/P2
erkannt werden.)
- – Durch
Mittelung von empfangenen Signalleistungen und relativen Phasen
zwischen Polarisationszweigen werden geeignete Sendegewichtungen
zur Abwärtsstreckenübertragung
(für jede
Strecke bzw. Verbindung separat) gefunden. Aber diese Gewichtungen
werden nicht unverzüglich
verwendet.
- – Dann
wird ein Vergleich ausgeführt
von (a) den Sendegewichtungen, die unter Verwendung von empfangenen
Rückkopplungsbefehlen
gebildet werden, und (b) Sendegewichtungen, die unter Verwendung
von Polarisationsmessungen gebildet werden. Die mögliche Differenz
in den Sendegewichtungen ist der Fehler, der durch die Kalibrierung
kompensiert werden muss. Da mehrere Empfänger (zumindest einer) in den
Kalibrierungsprozess eingebunden sind, werden die resultierenden
Kalibrierungskonstanten (die für
alle Mobilgeräte
gleich sind) unter Verwendung der durchschnittlichen Differenzen
in den Sendegewichtungen erhalten. Dieser Kalibrierungsvorgang ist
schnell, und es wird keine zusätzliche
Hardware benötigt.
Wird ein Diversitymodus geschlossener Schleife der Klasse 1 eingesetzt,
kann die relative Phase zwischen Sendeketten wie erläutert kalibriert
werden. Eine relative Sendeleistung kann kalibriert werden, wenn
Klasse 2 eingesetzt wird, zumindest für einige Strecken bzw. Verbindungen.
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Wird
zum Beispiel ein Regelungsmodus der Klasse 1 eingesetzt, kann man
die Kalibrierung wie folgt vornehmen: es sei angenommen, dass K
Empfänger
mit der Kalibrierung in Verbindung stehen. Empfänger werden derart ausgewählt, dass
eine Korrelation zwischen Antennen groß ist. Dies ist zum Beispiel
der Fall, falls in dem empfangenen Signal eine starke Sichtverbindungs-(LOS)Komponente
vorhanden ist. Für
die relativen Phasen gilt:
wobei die linke Seite der
Gleichung die relative Phase zwischen Signalen ist, wenn Signale
die Antennen verlassen, der erste Term auf der rechten Seite der
Gleichung die relative Phase von Signalen ist, die in einer digitalen
Signalverarbeitungseinheit (DSP) vor einer Übertragung zu sehen sind, und
der letzte Term auf der rechten Seite die Kalibrierungskonstante
ist. Die erste Gleichung entspricht den Empfängerketten, während die zweite
Gleichung den Senderketten entspricht. Der Index k bezieht sich
auf den Empfänger.
Sind Anntennen korreliert, sollte man haben:
-
Dann
werden übertragene
Signale in der Richtung des Empfängers
k auf kohärente
Weise summiert. Wird ein Regelungsmodus der Klasse 1 verwendet,
ist diese Gleichung annähernd
wahr. Dann erhält
man:
-
Nun
wird die Differenz zwischen Kalibrierungskonstanten unter Verwendung
der Gleichung geschätzt:
-
Nach
Schätzung
der Differenz zwischen Kalibrierungskonstanten kann man die relative
Phase für
eine Übertragung
unter Verwendung der Gleichung auswählen:
-
Demnach
werden nur noch UL-Messungen benötigt.
Eine Kalibrierung muss hin und wieder aktualisiert werden. Eine
Aktualisierungszeit ist systembezogen.
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4 zeigt
einen Sender, der die Erfindung implementiert, d. h. das Verfahren
zur Diversitymodusauswahl, das Verfahren zur Steuerung des Modus
in einen erweiterten Modus und das Kalibrierungsverfahren. Es wird
jedoch zu beachten gebeten, dass Einzelheiten einer Implementierung
weggelassen sind, und dass 4 lediglich
ein grundlegendes funktionales Blockschaltbild zeigt, während gerade
Einzelheiten bezüglich
des Kalibrierungsprozesses weggelassen sind, um die Beschreibung
einfach zu halten.
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Wie
gemäß 4 gezeigt
umfasst der Sender eine Nachschlagetabelle LUT, die selbst aus einer
Vielzahl von Nachschlagetabellen-Performanzdiagrammen LUT1, LUT2,
LUT3 besteht. Zum Beispiel können LUT3
und LUT2 einen Inhalt aufweisen, wie er gemäß 3 und 2 dargestellt
ist, während
LUT1 einen Inhalt aufweisen kann, der grundsätzlich wie gemäß 1 dargestellt
ist. (Es ist zu beachten, dass 1 einen
Fall für
P1 = P2 veranschaulicht, während
LUT1 gemäß 4 dazu
bestimmt ist, für
einen Wertebereich von P1/P2 = 0...3 dB verwendet zu werden.) Es
können
weitere Nachschlagetabellen-Performanzdiagramme verwendet werden,
und/oder können
die Leistungsverhältnisse
von denjenigen abweichen, die gemäß 4 angegeben
sind. Außerdem
umfasst der Sender zwei Diversityantennen Ant1 und Ant2, denen jeweils
eine HF-Kette HF1 beziehungsweise HF2 vorausgeht.
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Die
HF-Ketten werden durch Anwendung von zumindest einem Gewichtungssignal
gesteuert, das von einer Gewichtungsauswahleinrichtung ausgegeben
wird. Die Gewichtungsauswahleinrichtung wird zumindest durch ein
Steuersignal gesteuert, das von einer Steuereinrichtung CTRL ausgegeben
wird. Die Ausgabe der Steuereinrichtung CTRL ist abhängig von
Rückkopplungsinformationen,
die von einem (nicht gezeigten) Empfänger empfangen werden. (Grundsätzlich entspricht
diese Gewichtungssteueranordnung wie bislang beschrieben dem Stand
der Technik.)
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Die
Steuereinrichtung empfängt
die Rückkopplungsinformationen
und bestimmt ein Steuersignal zur Gewichtungsauswahl. Zusätzlich bestimmt
die Steuereinrichtung auch das Verhältnis von Empfangsleistungen P1/P2
und die Raumkorrelations-SC- und Zeitkorrelations-TC-Werte. Diese
Bestimmung kann auf den empfangenen Rückkopplungsinformationen basieren
und durch Berechnung bestimmt werden, oder sie kann auf Aufwärtsstreckenmessungen
basieren.
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Das
bestimmte Verhältnis
P1/P2 wird zur Steuerung der Auswahl von einem der Nachschlagetabellen-Performanzdiagramme
LUT1 bis LUT3 abhängig
von P1/P2 angewandt. (Die ist durch den gesteuerten Schalter angedeutet,
der durch P1/P2 gesteuert wird.) Sobald ein Nachschlagetabellen-Performanzdiagramm ausgewählt ist,
werden die Parameter TC und SC angewandt, um den passenden Diversitymodus
daraus auszuwählen,
der für
dieses Parameterpaar in dem Performanzdiagramm angegeben ist. Der
so ausgewählte
Diversitymodus wird dann durch Anwendung eines Diversitymodus-Steuersignals
DMC auf die HF-Ketten aktiviert. (Es ist zu beachten, dass die Auswahlreihenfolge
auch vertauscht werden kann, d. h. zunächst TC/SC in jedem von LUT1
bis LUT3 einen auszuwählenden
Modus auswählt
und dann einer der so vorausgewählten Modi
basierend auf P1/P2 ausgewählt
wird.) Zusätzlich
kann auch das Leistungsverhältnis
P1/P2 zur Gewichtungsauswahl angewandt werden, wie es gemäß 4 gezeigt
ist.
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Dementsprechend
betrifft die Erfindung, wie hierin vorstehend beschrieben wurde,
ein Verfahren zum Auswählen
eines Diversitymodus A, B, C, das/der von einem Sender mit zwei
kreuzpolarisierten Antennenfeldern Ant1, Ant2, die jeweils einen
Diversityzweig repräsentieren,
für eine
Sendediversity anzuwenden ist, wobei das Verfahren die Schritte
aufweist: Bereitstellen S10 einer Vielzahl von Diversitymodus-Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen
LUT, LUT1, LUT2, LUT3, wobei jede Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle einen
jeweiligen einzelnen Diversitymodus A, B, C aus einer Vielzahl von
einzelnen Diversitymodi auf ein entsprechendes Paar eines Zeitkorrelationswerts
TC und eines Raumkorrelationswerts SC für die zwei kreuzpolarisierten
Antennenfelder abbildet, wobei ein jeweiliger einzelner Diversitymodus
durch einen Abbildungsbereich dargestellt wird, wobei die Vielzahl
von Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen durch eine Angabe eines
Verhältnisses
P1/P2 von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen parametrisiert
wird, und wobei die Abbildung für
unterschiedliche Performanzdiagramme unterschiedlich ist, erstes
Bestimmen S11 des Verhältnisses
von Empfangsleistungen von den Diversityzweigen, zweites Bestimmen
S12 der tatsächlichen
Zeitkorrelation und Raumkorrelation für das Paar von zwei kreuzpolarisierten
Antennenfeldern, erstes Auswählen S13
von einer der Performanzdiagramm-Nachschlagetabellen abhängig von
einem bestimmten Verhältnis P1/P2
von Empfangsleistungen von separaten Strahlen, und zweites Auswählen S14
von einem der einzelnen Diversitymodi A, B, C gemäß der Abbildung
auf die bestimmten tatsächlichen
Zeitkorrelations-TC- und Raumkorrelations-SC-Werte aus der zuerst
ausgewählten
Performanzdiagramm-Nachschlagetabelle.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde, ist die Beschreibung für die Erfindung nur illustrativ
und nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen. Einem Fachmann
können
verschiedene Modifikationen und Anwendungen in den Sinn kommen,
ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die
zugehörigen
Ansprüche
definiert ist.
