SE465990B - Foerfarande foer antennval i ett mobilradiosystem - Google Patents

Description

S465 990 I 2 mobilstationen beordra basstationen att sända från den lämpligas- te antennen.

Rßnocönnrsn rön UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning syftar till att åstadkomma ett förfarande med vars hjälp kommandon för antennval kan sändas från mobilsta- tionen till basstationen i ett mobilradiosystem.

De för uppfinningen kännetecknande särdragen framgår av de bifogade patentkraven.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas mera i detalj nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 visar ett cellulärt mobiltelefonsystem; Fig. 2 visar strukturen av en signalskur för en kanal i GSM- standarden; och Fig. 2 visar schematiskt en basstation, med sändarantenndi- versitet.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORHER Figur 1 visar den principiella uppbyggnaden av ett cellulärt mobiltelefonsystem. Ett sådant system innefattar ett antal celler, varvid varje cell innehåller en basstation BS. För enkelhets skull visas endast ett antal sådana basstationer BS i figuren. Basstationerna BS befinner sig i radiokontakt med ett antal mobilstationer MS, av vilka endast en visas i figuren.

Mobilstationen MS kommunicerar med basstationen BS i den cell i vilken den för tillfället befinner sig. Då mobilstationen MS förflyttar sig från cell till cell överlämnas kommunikationen från basstationen BS i en cell till basstationen BS i en intilliggande cell via så kallad handoff. 3 465 990 Varje basstation BS sänder på flera kanaler. Därvid kan sänd- ningen ske på ett tidsdelat sätt, dvs. en kanal sänder en signalskur och är sedan "tyst" under en viss tidsperiod, så att även andra kanaler kan sända sina signalskurar. Efter denna tidsperiod sänder kanalen ytterligare en signalskur, varefter proceduren upprepas.

Ett exempel på uppbyggnaden av en signalskur i GSM-standarden visas i fig. 2. En sådan skur består av två DATA-fält om vardera 58 bitar. Dessutom innehåller skuren ett synkroniseringsfält SYNC, det s.k. synkroniseringsordet samt 3 st avslutningsbitar, s.k. tail bits, i vardera änden av signalskuren.

Synkroniseringsordets uppgift är att synkronisera mottagaren med sändaren genom att det fasta synkroniseringsordet jämförs med en mottagen bitsekvens i en korrelator. Synkroniseringsordet används även för att bilda ett kanalestimat för utjämning av s.k. tidsdispersion. Sådan tidsdispersion uppkommer genom att den direktgående signalen och den reflekterade signalen gått olika långa vägar från sändare till mottagare och därför uppträder med en tidsfördröjning vid mottagaren. Utjämning av tidsdispersionen sker i en utjämnare med hjälp av känd teknik, t. ex. Viterbi- utjämnare. Avslutningsbitarna är till för att denna utjämning skall sluta i ett känt tillstånd.

I mobilradio- eller mobiltelefonisystem med förhållandevis små celler är dock tidsdispersionen liten, vilket medför att reflekterade signaler med stor tidsfördröjning är svaga jämfört med den direktgående signalen. Ett exempel på ett sådant system är PCN, Personal Communication Network, vilket är baserat på GSM- standarden och har celler med ca. 100 meters diameter. Enligt GSM-standarden är bithastigheten 270 kbit/s, vilket innebär att en reflekterad signal som fördröjts en. bit jämfört. med. den direktgående signalen har tillryggalagt ca. 1 km längre väg än denna. Om varje cell har en diameter på ca. 100 m kommer därför en reflekterad signal med en tidsfördröjning motsvarande en bit att ha tillryggalagt en sträcka som är ca. 10 gånger längre än den direktgående signalen. Den direktgående signalen kommer '4s5 990 ' 4 därför att vara mer än 1000 gånger starkare än den reflekterade signalen. I ett sådant system med liten tidsdispersion kommer det därför i praktiken ej att behövas något utjämning, eftersom databitar från den direktgáende signalen och från reflekterade signaler ej kommer att blandas med varandra. Sannolikt behövs ingen utjämning om tidsdispersionen är mindre än ca. 10-6 s vilket motsvarar ca. 1/4 bit-tid.

I Det faktum att utjämningen kan kopplas bort eller till och med helt utelämnas i mobilradiosystem med små celler innebär att de sex avslutningsbitarna, tail bits, göres tillgängliga för andra ändamål, exempelvis för signalering av antennval från mobilsta- tionen MS till basstationen BS.

I GSM-standarden är signalskurens längd definierad på sådant sätt att en halv avslutningsbit i vardera änden faller utanför själva signalskuren. På det mjuka sätt som sändareffekten måste slås till/från kommer dessa bitar dock endast att dämpas med ca. 1 dB.

Det finns därför sex avslutningsbitar tillgängliga i varje skur, av vilka dock två har något sämre kvalitet. Antennvalet kan därför överföras med en upprepningskod (t.ex. 111111 = byt antenn, 000000 = byt ej antenn) som avkodas med ett majoritetsbe- slut vid basstationen, varvid de yttersta bitarna ges vikten 1/2.

Härigenom kan en omkoppling mellan två antenner vid basstationen BS beordras från mobilstationen såsom indikerats i fig. 3, där uteffekten från en sändare T med hjälp av en styrd omkopplare leds till en av två antenner A1, A2.

En annan möjlighet är att låta en kod, exempelvis enbart ettor, aktivera den ena sändarantennen A1, medan den andra koden, exempelvis enbart nollor, aktiverar den andra antennen A2.

Ytterligare en möjlighet är att ha fler än två antenner vid basstationen BS och att använda lika många koder som antenner vid signaleringen. Alternativt kan man även i detta fall använda endast två koder, varvid den ena koden beordrar byte av antenn och den andra koden behåller den aktiverade antennen. Vid en V5 465 990 sàdan utföringsform kan antennbytet ske på en cykliskt sätt inom antennuppsättningen.

Vidare inses att uppfinningen ej är begränsad till användning av endast sex avslutningsbitar, utan att uppfinningstanken kan tillämpas även vid system som utnyttjar ett annat antal avslut- ningsbitar.

Förfarandet enligt uppfinningen är användbart dels i mobil- radiosystem som är uppbyggda enbart av små celler, dels i system uppbyggda med bäde små och stora celler. I det förstnämnda fallet kan då utjämnaren helt elimineras och utrustningen sålunda förenklas. I det sistnämnda fallet kan en omkoppling ske i mobilstationens arbetssätt så att den vid kommunikation, med basstationen i en stor cell arbetar med utjämnare, medan den vid kommunikation med basstationen i en liten cell i stället utnyttjar avslutningsbitarna för den beskrivna sändarantenndiver- siteten. Valet av arbetssätt styrs genom information som t. ex. sänds till mobilstationen vid uppkoppling och handoff eller som kontinuerligt sänds ut av basstationen pá en kontrollkanal, s.k. broadcast kanal.

Claims (8)

'4e5 990 ' 1; PATENTKRAV

1. Förfarande för att i ett i signalskurar sändande mobil- radiosystem från en mobilstation (MS) signalera antennval vid sändning från en basstation (BS) med en uppsättning antenner, varvid i varje signalskur ingår ett förutbestämt antal avslutningsbitar normalt avsedda för utjämnaravslutning, k ä n n e t e k n a t av att avslutningsbitarna i varje signalskur utnyttjas för identifiering av den antenn som skall aktiveras.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att uppsättningen innehåller tvâ antenner.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att mobilstationen (MS) beordrar sändning på den ena antennen genom att sätta avslutningsbitarna till första förutbestämda värden och sändning på den andra antennen genom att sätta avslutningsbitarna till andra förutbestämda värden.

4. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att mobilstationen (MS) beordrar antennbyte genom att sätta avslutningsbitarna till första förutbestämda värden och fortsatt sändning från samma antenn genom att sätta avslut- ningsbitarna till andra förutbestämda värden.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att uppsättningen innehåller fler än två antenner, att mobilsta- tionen (MS) beordrar antennbyte genom att sätta avslutnings- bitarna till första förutbestämda värden och fortsatt sändning från samma antenn genom att sätta avslutningsbitarna till andra förutbestämda värden, varvid antennerna byts cykliskt inom'uppsättningen.

6. Förfarande enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k - n a t av att de första förutbestämda värdena utgöres av fa' i7 I 465 990 enbart ettor medan de andra förutbestämda värdena utgöres av enbart nollor.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att vid utvärderingen av den av mobilstationen (MS) utsända ordern, beslut om vilket av de båda alternativen som utsänts fattas genom summering av de mottagna avslutningsbitarnas värden följt av ett majoritetsbeslut, så att om fler än hälften av avslutningsbitarna mottagits som ettor det ena alternativet väljes och i annat fall det andra alternativet väljes.

8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att 6 avslutningsbitar utnyttjas i varje signalskur, varvid den första och sista avslutningsbiten var och en tilldelas vikten ä vid summeringen medan övriga avslutningsbitar tilldelas vikten 1.