DE19825536B4 - Verfahren und Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit CDMA-Zugriff - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit CDMA-Zugriff Download PDF

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    • H04B7/0802Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection

Abstract

Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit DS-CDMA-Zugriff, umfassend eine zentrale Funkbasisstation und eine Vielzahl voneinander unabhängiger Teilnehmerstationen, die jeweils mit mindestens einer Sende- und Empfangsantenne ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (16) der Funkbasisstation (2) in ihrer horizontalen Antennencharakteristik in mehrere Empfangssegmente unterteilt ist, die Empfangssegmente mit einer Bewertungseinheit (13) verbunden sind, mittels derer teilnehmerbezogen das Empfangssegment mit der besten Empfangsqualität ermittelbar und für die weitere Datenverarbeitung ausschließlich auswählbar ist, wobei hierzu von der Funkbasisstation teilnehmerspezifische Testsignale der Teilnehmerstationen vor der eigentlichen Nutzdatenübertragung parallel über alle Empfangssegmente empfangen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit DS-CDMA-Zugriff, mit einer zentralen Funkbasisstation und einer Vielzahl voneinander unabhängiger Teilnehmerstationen.
  • Im Bereich der funkgestützten Informationssysteme, die mit einer zentralen Funkbasisstation und einer Vielzahl voneinander unabhängiger Außen- oder Teilnehmerstationen arbeiten, und die vollduplexmäßig eine Informationsübertragung in beiden Richtungen gestatten, werden die für die einzelnen Nutzer bestimmten Informationen im downlink häufig in einen Nachrichtenkanal gemultiplext und im uplink als Zugriffssystem organisiert übertragen. Beispiele für derartige Systeme sind Mobilfunksysteme, Bündefunksysteme, Point-to-Multipoint-Richtfunksysteme und Wireless Local Loop Systeme. Für das Multiplexen bzw. den Mehrfachzugriff kommen jeweils untereinander orthogonale Signalräume zur Anwendung, wie beispielsweise
    • – Frequenz-Multiplex- bzw. Zugriffsysteme FDMA (frequence division multiple access)
    • – Zeit-Multiplex- bzw. Zugriffsysteme TDMA (time division multiple access)
    • – Code-Multiplex- bzw. Zugriffsysteme CDMA (code division multiple access) bzw. SSMA (spread spectrum multiple access).
    • – Raum-Multiplex- bzw. Zugriffsysteme
  • Die Systeme unterscheiden sich dadurch, daß die Informationsübertragung von und zu den einzelnen Nutzern in getrennten Frequenz-, Zeit-, Code bzw. Raumsegmentlagen erfolgt. Auch geschachtelte, verkoppelte oder jeweils unterschiedliche Multiplex- und Zugriffstechnologien innerhalb eines Systems, sogenannte hybride Verfahren, sind bekannt geworden. Je nach Anwendung und Realisierung sind mit diesen Verfahren unterschiedliche Parameter und Gütekriterien der Übertragung erzielbar.
  • Aus der US-5,479,397 ist eine Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit CDMA-Zugriff bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine zentrale Funkbasisstation und eine Vielzahl voneinander unabhängigen Teilnehmerstationen, die jeweils mit mindestens einer Sende- und Empfangsantenne ausgebildet sind. Dabei ist jeder Teilnehmerstation und der Funkbasisstation ein Antennensatz zugeordnet mit mindestens einer Sende- und zwei Empfangsantennen. Zur Reduktion der Interferenzen bei der CDMA-Übertragung werden jeweils die Signale der beiden Empfangsantennen phasengerecht addiert (Diversität). Diese Diversität wird dadurch erreicht, dass über verschiedene Antennenzweige jeweils Signale mit der gleichen Information zeitversetzt abgestrahlt und empfangen werden. Eine Reduktion von Multiuserinterferenzen wird damit nicht erreicht.
  • Aus der WO 95/22 210 ist ein vollduplexfähiges Funkübertragungsverfahren mit dynamischer Sektorisierung bekannt, wobei zur Reduktion der Interferenzen eine Diversität angewendet wird.
  • Aus der WO 96/08 908 ist ein Funkübertragungsverfahren bekannt, wo eine Zeit- und Raum-Diversität kombiniert werden.
  • Aus dem Fachartikel: "Applications of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part I: Performance Improvement, Feasibility, and System, by Godara; Proceedings of the IEEE. Vol. 85. No. 7, July 1997" sind strahlgesteuerte Antennen für Funkübertragungsverfahren bekannt.
  • Aus der WO 95/03 652 ist ein Verfahren und ein System zur Zuordnung eines Satzes von PN-Code Sequenzen variabler Länge über Nutzer-Kanäle mit unterschiedlicher Datenrate in CDMA-Systemen bekannt. Dabei erfolgt eine doppelte Codierung von PN-Sequenzen und eine orthogonale Walshsequenz.
  • Aus der EP 0 668 668 A1 ist ein Mobiltelekommunikationssystem zur Ausführung einer Kommunikation unter Verwendung eines CDMA-Systems bekannt, dass eine Basisstation umfasst, die eine Streureinrichtung zum Streuen der Übertragungsdaten für jeden Kanal aufweist, wobei das verwendete System ein Zeitduplex TDD-System ist, die Basisstation eine Mehrzahl von Antennen und eine Entstreuungseinrichtung umfasst, um die Signale, die von den genannten Antennen erhalten werden, für jeden Kanal zu entstreuen. Weiter umfasst die Basisstation Vergleichsschaltungen, von denen jede dazu dient, Korrelationspegel in Bezug auf jeden Kanal zu vergleichen, die von der genannten Entstreuungseinrichtung erhalten werden, und zu bestimmen, von welcher Antenne ein Signal nach außen übertragen werden soll. Weiter umfasst die Basisstation eine Übertragungsantennen-Auswähleinrichtung, um auf der Grundlage eines Ausgangssignals von jeder der genannten Vergleichsschaltungen für jeden Kanal eine der genannten Antennen auszuwählen, von der ein Übertragungssignal der Streueinrichtung nach außen übertragen werden soll, sowie eine Multiplexeinrichtung, um für jede Antenne die Übertragungssignale der zugeordneten Kanäle zu multiplexen, die zur Übertragung durch dieselbe Antenne ausgewählt werden.
  • Aus der EP 0 454 368 A2 ist eine Vorrichtung zum Erhalten einer adaptiven Vielfalt (Diversity) in einem Kommunikationssystem, das Mehrwegbedingungen unterworfen ist, bekannt, wobei die Vorrichtung mehrere Richtungssignalerkennungselemente aufweist, wobei jedes der Elemente normalerweise zum Erkennen von Signalen betreibbar ist, die sich von einem jeweils verschiedenen Sektor in einem Mehrsektorenmuster ausbreiten. Weiter umfasst die Vorrichtung mindestens zwei Empfänger, von denen jeder mit wenigstens einem der mehreren Signalerkennungselemente verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Stärke des empfangenen Signals ausgibt, sowie eine mit den Empfängern verbundene Logikeinrichtung. Die Logikeinrichtung ist in einem ersten Modus betreibbar, in dem kontinuierlich bestimmt wird, welches Empfängerausgangssignal das stärkste empfangene Signal eines bestimmten Teilnehmers ausgibt, und nur das stärkste empfangene Signal zur Verwendung in dem Kommunikationssystem verbindet. Die Logikeinrichtung ist weiter in einem zweiten, periodischen Modus betreibbar, um einen bestimmten Empfänger zu verbinden, um ausschließlich dessen Empfangssignal in das Kommunikationssystem einzugeben, ungeachtet der Tatsache, ob er das stärkste Signal von dem bestimmten Teilnehmer empfängt, wobei der erste und der zweite Modus einander ausschließen, wobei der bestimmte Empfänger mit einem einzelnen Erkennungselement verbunden ist und ein anderer Empfänger umschaltbar mit dem einem oder dem anderen von wenigstens zwei anderen der mehreren Erkennungselemente verbunden ist. Die Logikeinrichtung weist ferner eine Einrichtung auf, die in dem zweiten Modus zum Messen der Signale der wenigstens zwei anderen Erkennungselemente und zum Verbinden des Stärksten der Signale des bestimmten Teilnehmers mit dem anderen der Empfänger betreibbar ist.
  • Bei CDMA-Systemen wird das Nutzsignal durch Verknüpfung mit einer Spreizfunktion codiert, wobei für jede Teilnehmerstation eine eigene, zu den anderen Spreizfunktionen orthogonale Spreizfunktion gewählt wird. Die Verknüpfung erfolgt dabei beispielsweise mittels eines X-OR-Gatters. Empfängerseitig kann dann durch Kenntnis der zugeordneten Spreizfunktion das codierte Signal demoduliert werden, wobei aufgrund der Orthogonalität die codierten Nutzdaten für andere Teilnehmerstationen beim Demodulationsprozeß zu Null werden. Besonders vorteilhaft an CDMA-Systemen ist, daß alle Nutzer im gleichen Frequenzband arbeiten können und eine relative hohe Störleistung im Band toleriert werden kann. Des weiteren ist es unter bestimmten Bedingungen möglich, daß benachbarte Funkzellen auf dem gleichen Frequenzband arbeiten können. Nachteilig gestaltet sich im allgemeinen die Multiuserinteferenz, die in der Praxis durch Implementierungsprobleme wie Bandbegrenzung, Pegelunterschiede zwischen den einzelnen Sendungen, Mehrwegausbreitung usw. entsteht und zu einem Orthogonalitätsverlust führt. Bei den betrachteten Funksystemen ist grundsätzlich zu beachten, daß wegen der unterschiedlichen Signallaufzeiten durch unterschiedliche Entfernungen der Außenstationen von der Zentralstation im Basisstationsempfänger in der Regel eine asynchrone Empfangssituation gegeben ist, die diese Interferenzen erheblich so verschärft, daß dann auch unter idealen Bedingungen keine Codeorthogonalität im uplink gegeben ist. In diesem Fall läßt sich die maximale Anzahl gleichzeitiger Sendungen M innerhalb eines Frequenzbandes im uplink näherungsweise eines DS-CDMA-Systems wie folgt abschätzen: M = PG/(Eb/N0),wobei PG der Prozeßgewinn bzw. Spreizfaktor und Eb/N0 das für die angestrebte Bitfehlrate notwendige Verhältnis von Bitenergie zur Störleistung am Demodulator ist. Der Spreizfaktor ist das Verhältnis von tbit zu tchip und liegt typischerweise zwischen 101 und 104.
  • Bei einem beispielsweise angenommenen Eb/N0 von 3, was ca. 5 dB entspricht, steht damit bezogen auf eine gleiche belegte Bandbreite im uplink nur ca. 1/3 der Übertragungskapazität gegenüber dem downlink bzw. gegenüber TDMA- oder FDMA-Systemen zur Verfügung, wenn man für letztere orthogonale Signale annimmt.
  • Es sind verschiedene Verfahren bekannt, die den zuvor beschriebenen Nachteil der asynchronen CDMA-Verfahren verringern, beispielsweise die Synchronisation der Außenstation derart, daß ihre Sendungen chipsynchron im Empfänger der Basisstation verarbeitet werden können. Weiter wurde die Implementierung von Interferencecancelern vorgeschlagen, die den Interferenzanteil der parallelen Übertragungen aufgrund verschiedener a priori – oder a posteriori – Kenntnisse durch mathematische Algorithmen nachträglich eliminieren. Des weiteren ist auch der Einsatz von Multiuser-Detektoren vorgeschlagen worden. Nachteilig an all diesen bekannten Verfahren ist die sehr aufwendige Implementierung.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit DS-CDMA-Zugriff zu schaffen, bei der das Verhältnis von uplink- zu downlink-Übertragungskapazität verbessert wird.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5. Durch die Unterteilung der Empfangsantenne in ihrer horizontalen Antennencharakteristik in mehrere Empfangssegmente, die jeweils mit einer Bewertungseinheit verbunden sind, mittels derer teilnehmerbezogen das Empfangssegment mit der besten Empfangsqualität ermittelbar und für die weitere Datenverarbeitung auswählbar ist, wobei hierzu von der Funkbasisstation teilnehmerspezifische Testsignale der Teilnehmerstationen vor der eigentlichen Nutzdatenübertragung parallel über alle Empfangssegmente empfangen werden, wird der Interferenzeinfluß von anderen, gleichzeitig sendenden Teilnehmerstationen erheblich reduziert, da angenommen werden kann, daß alle Teilnehmer annähernd räumlich gleichverteilt im Einflußbereich der Basisstationsempfangsantennen segmente disloziiert sind und es auch keine ausgeprägte Korrelation zwischen Teilnehmerlokation und paralleler Sendung gibt. Demzufolge hängt die Güte der Trennung der einzelnen Empfangszüge im wesentlichen davon ab, welche Überkopplung durch die konkrete Charakteristik der Antennen zustandekommt, welche Interferenzen durch Mehrwegausbreitung in die Bereiche der jeweils anderen Antennenöffnungen fallen und wieviele Teilnehmer statistisch und momentan betrachtet im Raumsegment einer Antenne gleichzeitig senden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
  • 1 ein schematische Blockschaltbild eines Funksystems mit einer zentralen Funkbasistation (Stand der Technik),
  • 2 ein Blockschaltbild der Funkbasistation für den Sendebetrieb,
  • 3 ein Signalverlauf für eine Spreizfunktion, ein Nutzsignal und ein codiertes Signal,
  • 4 eine Unterteilung der horizontalen Antennencharakteristik,
  • 5 ein Blockschaltbild der Funkbasis im Empfangsbetrieb,
  • 6 ein Blockschaltbild für eine gemeinsame Sende-Empfangsantenne der Funkbasisstation und
  • 7a–b Signalverläufe mit Testsequenzen.
  • In der 1 ist schematisch in Funksystem 1 dargestellt, das eine zentrale Funkbasisstation 2 und eine Vielzahl von unabhängigen Teilnehmerstellen 3 umfaßt. Das Funksystem 1 ist vollduplexmäßig ausgebildet, d.h. jede Teilnehmerstation 3 kann Nutzdaten senden und empfangen ebenso wie die Funkbasisstation 2. Dabei wird die Senderichtung 4 von der Funkbasisstation 2 zu einer Teilnehmerstation 3 als downlink und die Sendeeinrichtung 5 von den Teilnehmerstationen 3 zu der Funkbasisstation 2 als uplink bezeichnet. Im downlink müssen die Nutzdaten für jede Teilnehmerstation 3 speziell codiert werden, so daß die Teilnehmerstation 3 die für sie bestimmten Daten erkennen und weiterleiten kann. Die Codierung erfolgt in DS-CDMA- Modulatoren 6, wobei jeder Teilnehmerstation 3 mindestens ein DS-CDMA-Modulator 6 in der Funkbasisstation 2 zugeordnet ist. Die derart codierten Signale werden einem Summationsglied 7 zugeführt und über einen Sender 8 mit zugehöriger Sendeantenne 9 abgestrahlt.
  • In der 3 ist beispielhaft eine Spreizfunktion Sp dargestellt, die im dargestellten Beispiel eine Impulsfolge mit der halben Periodendauer tchip ist. Das eigentliche Nutzsignal D mit der halben Periodendauer tBit wird mit der Spreizfunktion Sp verknüpft, so daß ein codiertes Nutzsignal CD entsteht. Anschaulich stellt das codierte Nutzsignal CD das Ausgangssignal eines X-OR-Gatters mit den beiden Eingangsgrößen Sp und D dar.
  • In der 4a ist beispielhaft die horizontale Antennencharakteristik der Sendeantenne 9 mit einem Öffnungswinkel X·Y° dargestellt, wobei X das Verhältnis der downlink zur uplink-Übertragungskapazität ist. Insgesamt muß die Empfangsantenne der Funkbasisstation 2 den gleichen Öffnungswinkel X·Y° aufweisen, wobei diese jedoch im Verhältnis X segmentiert bzw. partioniert ist, was in 4b graphisch für X = 3 dargestellt ist.
  • In der 5 ist der Empfangszweig der Funkbasisstation 2 dargestellt. Dieser umfaßt DS-CDMA Demodulatoren 10, eine Schaltmatrix 11, einen Controller 12, eine Bewertungseinheit 13, einen digitalen Empfangsbus 14, Empfänger 15 und Empfangsantennen 16. Die Empfangsantennen 16 haben zusammen die gleiche horizontale Antennencharakteristik wie die Sendeantenne 9. Bei drei Empfangsantennen 16 weist beispielsweise jede Empfangsantenne 16 einen Öffnungswinkel von 120° auf, so daß die Funkbasisstation 2 horizontal vollkommen abgedeckt ist. Jede Empfangsantenne 16 ist mit einem Empfänger 15 verbunden. Jeder Empfänger 15 umfaßt einen Eingangsverstärker, einen Downconverter und einen Digitalisierer. Ausgangsseitig ist jeder Empfänger 15 über einen digitalen Bus 14 mit der Bewertungseinheit 13 und der Schaltmatrix 11 verbunden. Die Schaltmatrix 11 wird über den Controller 12 gesteuert und ist ausgangsseitig mit den DS-CDMA Demodulatoren 10 verbunden. Die Anzahl der DS-CDMA-Demodulatoren 10 entspricht dabei der Anzahl der gleichzeitig aktiven Teilnehmerstationen 3. Im uplink-Betrieb empfängt nun jede Empfangsantenne 16 Signale von Teilnehmerstationen 3, die innerhalb seiner Empfangscharakteristik abstrahlen, wobei Signale von einer Teilnehmerstation 3 von mehreren Empfangsantennen 16 empfangen werden können. Diese von den Empfängern 15 aufbereiteten Signale werden dann der Bewertungseinheit 13 zugeführt. Die Bewertungseinheit 13 ermittelt nun sukzessive für jede einzelne Teilnehmerstation 3, mit welcher Empfangsantenne 16 das Signal von der Teilnehmerstation 3 am besten empfangen wurde. Die Ergebnisse werden dann von der Bewertungseinheit 13 an den Controller 12 übergeben, der dann die Schaltmatrix 11 entsprechend den Ergebnissen ansteuert, so daß jedem DS-CSMA-Demodulator 10 die für ihn beste Empfangsantenne 16 zugeordnet wird.
  • Da durch die Auswahl des besten Empfangszweiges keine Nutzdaten verloren gehen dürfen, kann der Beginn des Empfanges parallel betrieben werden, bis die Auswahl getroffen wurde. Vorzugsweise wird jedoch die Auswahl bereits vor Empfang der eigentlichen Nutzdaten vorgenommen. Dazu sendet vor Beginn der Nutzsendung jede Teilnehmerstation 3 eine signifikante Testsequenz, die dann ausgewertet werden kann.
  • Die segmentweise Unterteilung der Empfangscharakteristik kann durch verschiedene Maßnahmen realisiert werden. Zum einen können separate Sende- und Empfangsantennen verwendet werden, wobei dann die Empfangsantennen als x-separate Antennen ausgebildet sind. In der 6 ist eine Ausführungsform mit x-separaten Antennen 16 dargestellt, die gleichzeitig auch als Sendeantenne verwendet werden. In dieser Ausführungsform werden im Sendebetrieb alle x Antennen 16 parallel betrieben, wobei die gleichmäßige Leistungszufuhr mittels eines Leistungsteilers 17 gewährleistet wird. Die Umschaltung zwischen Sende- und Empfangsbetrieb erfolgt dabei mittels eines TX-RX-Switch-Moduls 18, das zwischen dem Leistungsträger 17 und den Empfangsantennen 16 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel ist das TX-RX-Switch Modul 18 auf Sendebetrieb eingestellt, d.h. die Empfangsantennen 16 sind mit den Ausgängen der Leistungsteiler verbunden. Der gestrichelt dargestellte Zustand entspricht dem Empfangsbetrieb, bei dem die Empfangsantennen 16 mit den hier nicht dargestellten Empfängern 15 verbunden sind. Weiter können auch strahlgesteuerte Antennen bzw. Smart-Antennen benutzt werden. Bei diesen Antennen kann die Abstrahlcharakteristik verändert werden. Dabei erfolgt die Aufprägung der Richtungsinformation über eine basisbandmäßige Wichtung und geeignete Zusammenschaltung der einzelnen Empfangszweige. Letztendlich läßt sich dadurch der antennentechnische Aufwand bei gleichzeitiger Erhöhung der Vielfalt und Flexibilität bei der Einstellung bestimmter Antennenpattern verbessern.
  • Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Bewertung der Empfangsgüte bevorzugt mittels einer Testsequenz vor der eigentlichen Nutzdatenübertragung. Besonders günstig läßt sich die Testsequenz in einem Time Division Duplex-Modus realisieren. Da der Interferenzpegel bei vielen parallelen Sendungen zu hoch sein kann, um eine zuverlässige diesbezügliche Information zu gewinnen, wird die Totzeit zwischen Sendung und Empfang etwas verlängert und dafür genutzt, daß eine den Verbindungsaufbau (kommend oder gehend) anstrebende Teilnehmerstation 3 zunächst eine Testsequenz sendet. Diese Testsequenz wird in allen x-Empfangszweigen ausgewertet, beispielsweise mittels eines Matched Filters. Anhand des Empfangsergebnisses wird genau der Zweig für den Empfang ausgewählt, der die besten Ergebnisse geliefert hat. Je nach Anzahl und Verkehrsverhalten der Teilnehmerstationen 3 müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um Kollisionen durch parallele Sendungen der Testfrequenz durch verschiedene Teilnehmerstationen 3 zu vermeiden bzw. deren Auswirkungen zu minimieren. Die kann beispielsweise durch Pollingverfahren und Sendung von teilnehmerspezifischen Quittungen erreicht werden.
  • In der 7a ist ein solcher Zyklus für die Funkbasisstation 2 dargestellt. Im Zeitraum t1 empfängt die Funkbasisstation 2 Daten D1 von den Teilnehmerstationen 3. In dem Zeitraum t2, der Totzeit, wird eine Testsequenz 19 von der Funkbasisstation 2 gesendet, wobei vorzugsweise pro Zyklus eine für eine bestimmte Teilnehmerstation 3 oder eine Gruppe von Teilnehmerstationenen 3 signifikante Testsequenz 19 gesendet wird. Anschließend, im Zeitraum t3, findet dann die Nutzdatenübertragung von Daten D2 an die Teilnehmerstationen 3 statt. In der anschließenden Totzeit t4 empfängt dann die Funkbasistation 2 eine Testsequenz 20 von einer oder den Teilnehmerstationen 3, bevor der Zyklus von neuem beginnt. In der 7b ist ein solcher Zyklus für eine Teilnehmerstation 3 dargestellt. Im Zeitraum t5 sendet die Teilnehmerstation 3 Daten D1 an die Funkbasisstation 2. In der Totzeit t6 wird die Testsequenz 19 der Funkbasisstation 2 empfangen und dann anschließend im Zeitraum t7 die von der Funkbasisstation 2 gesendeten Nutzdaten D2 empfangen. In der anschließenden Totzeit t8 wird dann die Testsequenz 20 an die Funkbasisstation 2 gesendet und daran anschließend Daten D1 gesendet. Primäre Funktion der Testsequenz 20 ist die Ermittlung des besten Empfangszweiges in der Funkbasisstation 2 für Sendungen von einer bestimmten Teilnehmerstation 3. Mittels der Testsequenzen 19, 20 lassen sich jedoch auch die Teilnehmerstationen 3 synchronisieren, um Laufzeitunterschiede zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 3 zu kompensieren.
  • Bevorzugt läßt sich das Verfahren und die Vorrichtung in Wireless Local Loop-Systemen implementieren, da bei diesen die Stationarität der Teilnehmerstationen 3 und die Existenz eines Dienstkanals, der den teilnehmerabhängigen Zugriff auf den Funkkanal steuert, vorteilhaft ausgenutzt werden.
  • 1
    Funkübertragungssystem
    2
    Funkbasisstation
    3
    Teilnehmerstation
    4
    Senderichtung (downlink)
    5
    Senderichtung (uplink)
    6
    DS-CDMA-Modulator
    7
    Mischer
    8
    Sender
    9
    Sendeantenne
    10
    DS-CDMA-Demodulator
    11
    Schaltmatrix
    12
    Controller
    13
    Bewertungseinheit
    14
    digitaler Bus
    15
    Empfänger
    16
    Empfangsantenne
    17
    Leistungsteiler
    18
    TX-RX-Switch-Modul
    19
    Testsequenz
    20
    Testsequenz

Claims (8)

  1. Vorrichtung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem mit DS-CDMA-Zugriff, umfassend eine zentrale Funkbasisstation und eine Vielzahl voneinander unabhängiger Teilnehmerstationen, die jeweils mit mindestens einer Sende- und Empfangsantenne ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (16) der Funkbasisstation (2) in ihrer horizontalen Antennencharakteristik in mehrere Empfangssegmente unterteilt ist, die Empfangssegmente mit einer Bewertungseinheit (13) verbunden sind, mittels derer teilnehmerbezogen das Empfangssegment mit der besten Empfangsqualität ermittelbar und für die weitere Datenverarbeitung ausschließlich auswählbar ist, wobei hierzu von der Funkbasisstation teilnehmerspezifische Testsignale der Teilnehmerstationen vor der eigentlichen Nutzdatenübertragung parallel über alle Empfangssegmente empfangen werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Antennencharakteristik im Verhältnis X der downlink- zur uplink-Übertragungskapazität unterteilt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (16) durch eine Anzahl separater Antennen gebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (16) als strahlungsgesteuerte Antenne ausgebildet ist.
  5. Verfahren zur Datenübertragung für ein vollduplexfähiges Funkübertragungssystem (1) mit DS-CDMA-Zugriff, mittels einer Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Aufbauen einer Verbindung über einen Dienstkanal parallel für alle Empfangssegmente der Funkbasisstation (2), b) Empfangen von teilnehmerspezifischen Testsignalen der Teilnehmerstationen vor der eigentlichen Nutzdatenübertragung, c) Übergeben der empfangenen Daten an die Bewertungseinheit (13), d) Vergleichen, in welchem der Empfangssegmente die Daten einer jeweiligen Teilnehmerstation (3) am besten empfangen werden, e) Übergeben des für die jeweilige Teilnehmerstation (3) ermittelten Empfangssegments an einen Controller (12) der Funkbasisstation (2) und f) Auswählen des besten Empfangssegmentes für die jeweilige Teilnehmerstation (3) durch den Controller (12).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Funksystem (1) im Time Division Duplex-Modus betrieben wird und das Testsignal in der Totzeit zwischen Sende- und Empfangszyklus der eigentlichen Nachrichtenübertragung gesendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkbasisstation (2) in der Totzeit Testsequenzen an die einzelnen Teilnehmerstationen (3) sendet.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Testsequenzen von oder für die Teilnehmerstationen (3) zyklisch sequentiell gesendet werden.
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