DE19714967A1 - Diversity-Verfahren, Funkempfänger und Funksystem - Google Patents
Diversity-Verfahren, Funkempfänger und FunksystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Diversity-Verfahren für ein Ra
diosystem, in dem die typische Schwunddauer in der Größen
ordnung von Sekunden liegt, einen Funkempfänger zur Anwen
dung in einem Funksystem der genannten Art und ein Funk
system.
Der Wellenschwund ist ein allgemeines Problem in Funküber
tragungssystemen. Um dieses Problem zu verringern, wurde eine
Reihe von Verfahren entwickelt, von denen verschiedene Di
versity-Verfahren zu den wichtigsten gehören. In digitalen
Funksystemen werden zum Verringern des Wellenschwundein
flusses vielfach auch Kanalkodierung, Verschachtelung und
Frequenzsprung verwendet. Die letztgenannten Verfahren wer
den im allgemeinen in digitalen Mobiltelefonsystemen wie
z. B. im europäischen GSM-System verwendet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen schaltenden
Standort-Diversity-Empfang, bei dem mehrere Antennen, im
allgemeinen zwei Antennen, an verschiedenen Standorten in
Bezug auf die Sendewellenlänge in ausreichender und geeigne
ter Entfernung voneinander angeordnet werden und wahlweise
eine von diesen Antennen zum Empfang geschaltet wird. Für
die Antennenauswahl können mehrere verschiedene Strategien
benutzt werden. Die einfachste und eine weit verbreitete Me
thode besteht darin, bei Abschwächung des von einer Antenne
empfangenen Signals auf eine andere Antenne umzuschalten, um
deren Signal zu empfangen. Die Anordnung der Antennen ist so
geplant, daß zu erwarten ist, daß die Qualität des Signals
der anderen Antenne dann die bessere ist. Beim untersuchen
den Schaltverfahren erfolgen in der selben Situation schnel
le Schaltungen zwischen den einzelnen Antennen bis die Qua
lität des von einer von diesen empfangenen Signals die ge
setzte Qualitätsgrenze überschreitet, wobei auf den Empfang
dieses Signals gewartet wird. Beim sog. wählenden Diversity-
Verfahren, das eine Alternative zum schaltenden Diversity-
Verfahren ist, wird immer das beste Signal ausgewählt. Ein
Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zum gleich
zeitigen Prüfen der Qualität von mehreren empfangenen Signa
len besondere Empfängerkreise erforderlich sind. Deshalb
wird diese Lösung leicht teuer.
In Fig. 1 ist eine Lösung gezeigt, die auf dem schaltenden
Diversity-Verfahren beruht. Diese Lösung eignet sich zur
Anwendung in Funkempfängern, bei denen die Wellenschwünde
schnell aufeinander folgen. Diese Situation kommt z. B. häu
fig in Mobilkommunikationsterminalgeräten vor, die sich ver
hältnismäßig schnell bewegen. In der Lösung nach Fig. 1
steht dem Funkempfänger 4 ein Signal von zwei verschiedenen
Antennen 1 und 2 zur Auswahl. Mit dem Diversity-Verfahren
wird der Schalter 3 gesteuert, mit dem das Signal von einer
der beiden Antennen gewählt wird. Die Qualität des Signals
wird im Block 18 gemessen, und im Block 5 wird ihr jeweili
ger Kurzzeitmittelwert errechnet. Zusätzlich wird im Block 6
der Langzeitmittelwert errechnet, der im Block 7 mit dem ge
wählten Wichtungsfaktor multipliziert wird. Der Kurzzeitmit
telwert repräsentiert die Grenze der momentanen Signalquali
tät, und der gewichtete Langzeitmittelwert repräsentiert die
Grenze der Signalqualität, mit der der momentane Wert der
Qualität des Signals im Block 8 verglichen wird. Wenn der
Kurzzeitmittelwert den gewichteten Langzeitmittelwert unter
schreitet, steuert die vom Vergleichsblock 8 erhaltene Steu
erung den Schalter 3, die Antenne zu wechseln. Bei digitalen
Multiplex-Systemen, in denen das Signal als kurze in be
stimmten Zeitintervallen untergebrachte Impulsbündel empfan
gen wird, ist zweckmäßig, als Kurzzeitmittelwert die aus
dem jeweiligen Impulsbündel gemessene Signalqualität zu wäh
len. Der Langzeitwert für die Qualität des Signals wird für
einen ausreichend langen Zeitraum berechnet, damit er die
durchschnittliche Qualität des Funkkanals gut repräsen
tiert. Der die Signalqualität charakterisierende Parameter
kann z. B. die Signalstärke, der Rauschabstand, das Bitfeh
lerverhältnis oder der mittlere quadratische Fehler sein.
In stationären drahtlosen Systemen, die oft als WLL-Systeme
(WLL, Wireless Local Loop) bezeichnet werden und in denen
das stationäre Telefonnetz mit Hilfe von Funkverbindungen
und Zellennetzen realisiert wird, ist das Hauptgerät, wie
das Hauptgerät beim normalen öffentlichen Telefonnetz, an
einer bestimmten Stelle stationiert, wo es entweder völlig
unbeweglich ist oder es in jedem Fall sehr begrenzt bewegt
werden kann. In solchen Systemen werden die vom Empfänger
wahrgenommenen Schwünde vorwiegend durch bewegliche Funk
wellen reflektierende Objekte verursacht, und die Schwünde
entwickeln sich langsam und dauern lange. Die Dauer der
Schwünde kann typischerweise in der Größenordnung von Se
kunden liegen, und der Schwund verschwindet erst, wenn das
reflektierende Objekt sich genügend fortbewegt hat. Bei di
gitaler Übertragung kann die Funktion der Kodierung ausset
zen. Die Verschachtelung und die Kanalkodierung können bei
einem Kanal, der solchen Schwünden ausgesetzt ist, keine
ausreichende Leistung gewährleisten. In diesem Zusammenhang
ist darauf hinzuweisen, daß die Benutzer WLL-Systeme mit
dem stationären Telefonnetz vergleichen und dieselben Quali
tätsansprüche stellen sowie Schwünde als nicht akzeptable
Effekte betrachten. Somit ist sehr wahrscheinlich, daß von
Terminalgeräten bei stationären drahtlosen Netzen Diversity-
Empfang gefordert wird. Das einfachste und vorteilhafteste
Diversity-Verfahren ist das im vorstehenden unter Hinweis
auf Fig. 1 erläuterte Standort-Diversity-Verfahren, das je
doch gegenüber WLL-Systemen nicht das bestmögliche ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
einfaches Diversity-Verfahren für Empfänger von stationären
drahtlosen Systemen zu schaffen.
Für das erfindungsgemäße Diversity-Verfahren für ein Funk
system, in dem die typische Schwunddauer in der Größenord
nung von Sekunden liegt, und mit dem Verfahren für den Ra
dioempfänger ein Signal gewählt wird, indem dieser an eine
von mehreren Antennen geschaltet wird und die Auswahl auf
grund der gemessenen Qualität des Signals erfolgt, ist im
wesentlichen charakteristisch, daß mit dem Verfahren zu
sätzlich aufgrund der gemessenen Qualität des Signals die
Signalqualität für einen bestimmten kommenden Zeitraum vor
ausbestimmt wird und die Auswahl aufgrund der vorausbestimm
ten Qualität erfolgt.
In einem Funksystem, in dem die Signale digitale Zeitmulti
plexsignale sind, die aus Impulsbündeln bestimmter Zeitin
tervalle von aufeinander folgenden in Zeitintervalle geteil
ten Rahmen gebildet werden, wird die Qualität des Signals
vorzugsweise aus einem Impulsbündel gemessen und die Signal
qualität für mehrere kommende Rahmen im voraus aufgrund der
Qualität des gemessenen Impulsbündels und der gemessenen
Qualität eines oder mehrerer vorheriger Impulsbündel voraus
bestimmt.
Die Signalqualität wird aus den Messergebnissen vorzugsweise
durch Extrapolierung vorausbestimmt.
Die Signalqualität kann durch Messen oder Schätzen aus einem
von folgenden ermittelt werden: Signalstärke, Bitfehlerver
hältnis, Rauschabstand, mittlerer quadratischer Fehler.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Grenze für die Signalqualität durch Berechnung de
ren gewichteten Langzeitmittelwertes gesetzt und ein anderes
Signal gewählt, wenn die vorausbestimmte Signalqualität die
auf diese Weise gesetzte Grenze unterschreitet.
Für den erfindungsgemäßen Funkempfänger zur Anwendung in
einem Funksystem, in dem die typische Schwunddauer in der
Größenordnung von Sekunden liegt und in dem schaltender
Standort-Diversity-Empfang ausgeführt ist, ist charakteri
stisch, daß er Geräte umfaßt, die aufgrund der vorausbe
stimmten Qualität des Signals die Signalqualität vorausbe
stimmen und den Standort-Diversity-Empfang steuern.
Für das erfindungsgemäße Funksystem, in dem die typische
Schwunddauer in der Größenordnung von Sekunden liegt und
das einen oder mehrere Funkempfänger umfaßt, in denen
schaltender Standort-Diversity-Empfang ausgeführt ist, ist
charakteristisch, daß zumindest einer genannten Empfänger
Geräte umfaßt, die aufgrund der vorausbestimmten Signalqua
lität die Signalqualität vorausbestimmen und den Standort-
Diversity-Empfang steuern.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beige
fügten Zeichnungen genauer erläutert, von denen:
Fig. 1 ein Blockschema ist, das ein Diversity-Verfahren vom
Stand der Technik veranschaulicht,
Fig. 2 ein Blockschema ist, das eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Diversity-Verfahren veranschaulicht,
Fig. 3 als Flußschema dieselbe Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens zeigt,
Fig. 4 eine schematische Darstellung ist, die ein Verfahren
zur Messung der Signalqualität verdeutlicht, das in Verbin
dung mit dem erfindungsgemäßen Diversity-Verfahren verwen
det werden kann, und
Fig. 5 und 6 die durch Simulierung erzielten Ergebnisse des
erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu einigen ande
ren Diversity-Verfahren zeigen.
Das in Fig. 1 veranschaulichte Diversity-Verfahren vom Stand
der Technik wurde im vorstehenden in dem den Hintergrund der
Erfindung betreffenden Teil erläutert.
In dem erfindungsgemäßen Diversity-Verfahren, dessen eine
Ausführungsform Fig. 2 und 3 verdeutlichen, ist wesentlich,
daß die Auswahl des Signals aufgrund seiner vorausbestimm
ten Qualität erfolgt, im Gegensatz dazu, daß sie aufgrund
der momentanen Qualität durchgeführt würde wie in dem Ver
fahren nach Fig. 1. In dem Vergleichsblock 8 nach Fig. 2,
der die Steuerung für den Antennenschalter 3 liefert, dient
als zweites Objekt dem Vergleichs wie auch in dem Verfahren
nach Fig. 1 der gewichtete Langzeitmittelwert der Qualität.
Mit diesem wird die aus der gemessenen Signalqualität im
Block 9 errechnete Vorausbestimmung verglichen. Unterschrei
tet die für einen bestimmten Zeitintervall vorausbestimmte
Qualität des Signals die bestimmte Grenze, die hier der ge
wichtete Langzeitmittelwert repräsentiert, steuert der Block
8 den Schalter 3, die Antenne und somit das empfangene Si
gnal zu wechseln.
Im abgebildeten Flußschema wird die Qualität des in der
Phase 11 des Verfahrens empfangenen Signals gemessen. Als zu
messender oder vorauszubestimmender Parameter kann z. B. die
Signalstärke, das Signal-Rauschverhältnis oder das Bitfeh
lerverhältnis dienen. Im digitalen Multiplex-System, bei dem
das Signal als in bestimmten Zeitintervallen untergebrachte
kurze Impulsbündel empfangen wird, wird die Signalqualität
vorzugsweise aus jedem Impulsbündel gemessen. Der Langzeit
mittelwert wird aus den gemessenen oder vorausbestimmten
Werten des Qualitätsparameters einer ausreichend langen Zeit
berechnet, damit er die durchschnittliche Qualität des Si
gnals gut repräsentiert. Der Mittelwert wird in der Phase 13
mit dem Wichtungsfaktor multipliziert, mit dem die Funktion
des Verfahrens in der jeweiligen Ausführung optimiert werden
kann. Zum anderen wird in der Phase 14 aus den gemessenen
oder vorausbestimmten Werten des Qualitätsparameters die
Vorausbestimmung für einen bestimmten kommenden Zeitraum er
rechnet. Der geeignete Vorausbestimmungszeitraum hängt na
turgemäß z. B. davon ab, wie schnell die zu erwartenden
Schwünde sich entwickeln und wie lang sie sind. Für die je
weilige Ausführungsform wird ein geeigneter Vorausbestim
mungszeitraum gewählt.
In WLL-Funkkanalmessungen wurde z. B. festgestellt, daß die
typische Schwunddauer mehrere Sekunden beträgt. In einem Si
mulationsmodell, das aus dem Sender eines GSM-Datenkanals
(9,6 kbit/s), einem WLL-Kanal und einem GSM-Empfänger be
steht, wird der Mittelwert für die vom Kanalentzerrer er
hältliche Vorausbestimmung (SNR-Vorausbestimmung) des Si
gnal-Rauschverhältnisses aus 50 Impulsbündeln, mit anderen
Worten, der Zeit von 50 Rahmen errechnet, was in diesem Fall
50×4,615 ms = 230,75 ms ergibt. Dieser Langzeitmittelwert
wird mit dem Faktor 1,2 gewichtet. Die Vorausbestimmung wird
aus den SNR-Vorausbestimmungen des gemessenen Impulsbündels
und des vorherigen Impulsbündels errechnet durch lineare
Extrapolierung für eine Strecke von 8 Rahmen oder 36,92 Mil
lisekunden (8×4,615 ms) voraus. In der Verfahrensphase 15
nach Fig. 3 wird die Vorausbestimmung mit dem gewichteten
Mittelwert verglichen. Liegt die Vorausbestimmung über dem
gewichteten Mittelwert, wird zur Phase 11 zurückgekehrt, um
die Signalqualität zu messen. Liegt der Vorausbestimmungs
wert dagegen unter dem gewichteten Mittelwert, wird ein an
deres Signal in der Phase 17 gewählt und danach zur Phase 11
zurückgekehrt, um die Signalqualität zu messen.
Im folgenden wird ein für das erfindungsgemäße Diversity-
Verfahren besonders gut geeigneter Qualitätsmeßalgorithmus
erläutert. Das WLL-System kann z. B. als GSM- oder DAMPS-Aus
führung realisiert werden, und die folgende Betrachtung gilt
für beide genannten Ausführungen. Der Kanal wird hierbei in
der in Fig. 4 gezeigten Weise als FIR-Filter betrachtet. Die
Symbole In sind im Empfänger komplexe Zahlen. Diese Symbole
sollen zuerst demoduliert werden. Die Bits sind durch Unter
suchung der Phasenveränderung der aufeinanderfolgenden Sym
bole erhältlich, und der Demodulator soll beim Empfang feh
lerfrei klären, welche Bits gesendet worden sind. Der Kanal
entzerrer ist ein Demodulator, der dazu in der Lage ist,
auch wenn die Symbole im Kanal überlagert sein sollten. Da
mit der Entzerrer dies kann, muß er den Kanal kennen. Dazu
bestimmt er den Kanal voraus, und die Kanalfaktoren
C₀, C₁, C₂, . . . , Cn bestimmen voraus, wie die Kanalspitzen im
Empfänger zu sehen sind. Die von dem empfangenen Signal zum
Zeitpunkt n erhaltene Probe rn ist:
Die Qualitätsmatrix MSE kann entweder aus den Trainings
sequenzen oder den Daten des Impulsbündels errechnet werden.
Errechnet aus der Trainingssequenz ist die Vorausbestimmung:
wobei:
N = Anzahl der Spitzen minus eins,
M = Anzahl der Trainingssymbole,
rn = Probe des empfangenen Signals zum Zeitpunkt n,
In = Symbol der Trainingssequenz und
Ci = Kanalfaktor, mit Verzögerung i, vorausbestimmt aus derselben Sequenz, sind.
N = Anzahl der Spitzen minus eins,
M = Anzahl der Trainingssymbole,
rn = Probe des empfangenen Signals zum Zeitpunkt n,
In = Symbol der Trainingssequenz und
Ci = Kanalfaktor, mit Verzögerung i, vorausbestimmt aus derselben Sequenz, sind.
Wird die Qualität aus der Trainingssequenz vorausbestimmt,
kommt es nicht zu Entscheidungsfehlern. Wird dagegen die
untenstehende Formel (3) benutzt, ist der Divisor - in dem
Fall, daß der Viterb Algorithmus verwendet wird - der Wert
der kumulativen Matrix der abgeschlossenen Sequenz und somit
keine weitere Rechnung erforderlich.
Aus den Daten errechnet ist die Vorausbestimmung:
wobei:
rn = Probe des empfangenen Signals zum Zeitpunkt n,
In = Symbol der wahrscheinlichsten Datensequenz,
Cai = Kanalfaktor mit Verzögerung i, vorausbestimmt aus der Trainingssequenz a,
b = Anzahl der zur Demodulation verwendeten Trai ningsperioden minus eins (GSM: b=0.; DAMPS: b=1
j = Anfangsstelle der zu demodulierenden Daten und
K = Anzahl der zu demodulierenden Symbole sind.
rn = Probe des empfangenen Signals zum Zeitpunkt n,
In = Symbol der wahrscheinlichsten Datensequenz,
Cai = Kanalfaktor mit Verzögerung i, vorausbestimmt aus der Trainingssequenz a,
b = Anzahl der zur Demodulation verwendeten Trai ningsperioden minus eins (GSM: b=0.; DAMPS: b=1
j = Anfangsstelle der zu demodulierenden Daten und
K = Anzahl der zu demodulierenden Symbole sind.
Tatsächlich ist im Rahmen nur eine Trainingsperiode sowohl
bei der GSM- als auch DAMPS-Ausführung vorhanden, aber bei
DAMPS liegt die Trainingsperiode am Anfang des Rahmens und
bei GSM in der Mitte. Somit ist bei DAMPS vorteilhaft, auch
die Trainingsperiode des nächsten Rahmens zu "stehlen" und
den Mittelwert aus zwei Trainingsperioden zu errechnen.
Der Entzerrer sucht die wahrscheinlichste Symbolsequenz. Für
diese Aufgabe wird im allgemeinen der Viterb Algorithmus be
nutzt und als Endergebnis des Verfahrens ergibt sich eine
Sequenz, mit der sich der Mindestwert für den Divisor des
Ausdrucks der Gleichung (3) ergibt.
In Fig. 5 sind die Ergebnisse der Simulierung des Bitfehler
verhältnisses sowohl für das vorausbestimmende als auch das
in Fig. 1 gezeigte Verfahren vom Stand der Technik für einen
Beispielsfall aufgetragen, dessen Parameterwerte weiter oben
im Zusammenhang mit der Erläuterung von Fig. 2 und 3 unter
sucht wurden. Die Ergebnisse betreffen einen Datenkanal,
dessen Kapazität 9,6 kbit/s beträgt und durch den 42 000
Rahmen gesendet wurden. Das Ergebnis zeigt, daß bei Anwen
dung des hier vorgeschlagenen vorausbestimmenden Diversity-
Verfahrens eine Verbesserung von ca. 2 dB in der Leistungs
fähigkeit bei einem Bitfehlerverhältnis von 10-5 erzielt wer
den kann. In Simulierungen wurde ebenfalls festgestellt,
daß die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen vorausbe
stimmenden Diversity-Verfahrens der Leistungsfähigkeit des
bekannten Diversity-Verfahrens bei rauschbegrenzter Situati
on sehr nahe liegt. Bei störungsbegrenzter Situation kann
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar eine bessere Lei
stung als mit dem bekannten Verfahren erzielt werden. Dies
wird in Fig. 6 veranschaulicht, in der die Leistungsfähig
keit des Verfahrene frei störungsbegrenzten Verhältnissen ge
zeigt ist. Die Bezeichnung C/Ic in der Abbildung bedeutet
das Verhältnis der Trägerwelle zur Störung (Carrier/Interfe
renceco-Kanal) . Dabei wurden 42 000 Rahmen im Sprachkanal
ge-sendet. Es kam eine störende Sendung vor, und diese liegt
zum Nutzsignal im Rahmentakt. Ein Grund dafür, daß tatsäch
lich eine sogar bessere Leistungsfähigkeit als beim bekann
ten Diversity-Verfahren erzielt werden kann, ist der, daß
im bekannten Verfahren die Trainingsperioden zumindest bei
der GSM-Ausführung sich überlagern und untereinander so
stark interferieren können, daß sie die Vorausbestimmung
des Kanals durcheinanderbringen.
Im vorstehenden sind einige Ausführungsformen der Erfindung
im einzelnen erläutert, auf die die Erfindung natürlich
nicht begrenzt ist. Als Beispiel wurde ein schaltendes Di
versity-Verfahren erläutert, bei dem der Empfänger gesteuert
wird, von zwei Antennen eine auszuwählen, wenn bei der
ersten von diesen die Vorausbestimmung der Qualität des emp
fangenen Signals unter den gewichteten Langzeitmittelwert
abschwächt. Für den Fachmann ist klar, daß genauso gut z. B.
ein schaltendes und untersuchendes Diversity-Verfahren ver
wendet werden kann. Wenn im schaltenden und untersuchenden
Verfahren die vorausbestimmte Qualität der Signale aller
wählbaren Antennen unter der gesetzten Grenze liegen, kann
auf den Empfang eines Signals, dessen Qualität sich verbes
sert, d. h. ein Signal gewartet werden, dessen vorausbestimm
te Qualität besser ist als die zuletzt gemessene Qualität.
Die Signalqualität kann auch auf andere Weise gemessen wer
den als in der im vorstehenden beschriebenen Weise. Ebenso
kann das bei der Vorausbestimmung benutzte Verfahren ein
anderes sein als die genannte einfache und leicht zu ver
wirklichende lineare Extrapolation. Die Extrapolation kann
auch aufgrund von mehr als zwei Meßwerten durchgeführt wer
den und als Verfahren kann auch z. B. das Verfahren der
kleinsten Quadratsumme dienen. Der Fachmann versteht auch,
daß die Grenze, mit der der Wert des Signals verglichen
wird, auf viele andere Weisen als durch den gewichteten
Langzeitmittelwert gesetzt werden kann. Die Zeit, für die
der Mittelwert berechnet wird, und der Zeitraum, für den die
Vorausbestimmung gemacht wird, können naturgemäß je nach
Ausführung stark variieren.
Die Erfindung kann im Rahmen der beigefügten Patentansprüche
variieren.
Claims (11)
1. Diversity-Verfahren für ein Funksystem, in dem die typi
sche Schwunddauer in der Größenordnung von Sekunden liegt,
und mit dem Verfahren:
ein Signal für den Funkempfänger gewählt wird, in dem an diesen eine von mehreren Antennen geschaltet wird und
die Auswahl aufgrund der gemessenen Qualität des Signals erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verfahren zusätzlich:
aufgrund der gemessenen Qualität des Signals die Signalqualität für einen bestimmten kommenden Zeitraum vorausbestimmt wird und
die Auswahl aufgrund der vorausbestimmten Qualität des Signals erfolgt.
ein Signal für den Funkempfänger gewählt wird, in dem an diesen eine von mehreren Antennen geschaltet wird und
die Auswahl aufgrund der gemessenen Qualität des Signals erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verfahren zusätzlich:
aufgrund der gemessenen Qualität des Signals die Signalqualität für einen bestimmten kommenden Zeitraum vorausbestimmt wird und
die Auswahl aufgrund der vorausbestimmten Qualität des Signals erfolgt.
2. Diversity-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Qualität des Signals für einen Zeitraum vor
ausbestimmt wird, der im Vergleich zur typischen Schwund
dauer klein ist.
3. Diversity-Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für ein Funk
system, in dem die Signale digitale Zeitmultiplexsignale
sind, die aus Impulsbündeln bestimmter Zeitintervalle von
aufeinander folgenden in Zeitintervalle geteilten Rahmen
gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualität
des Signals aus einem Impulsbündel gemessen wird und daß
die Signalqualität für mehrere kommende Rahmen im voraus
aufgrund der Qualität des gemessenen Impulsbündels und der
gemessenen Qualität eines oder mehrerer vorheriger Impuls
bündel vorausbestimmt wird.
4. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalqualität aus den
Messergebnissen durch Extrapolierung vorausbestimmt wird.
5. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalqualität durch Messen
oder Schätzen aus einem von folgenden ermittelt wird:
Signalstärke, Bitfehlerverhältnis, Rauschabstand, mittlerer quadratischer Fehler.
Signalstärke, Bitfehlerverhältnis, Rauschabstand, mittlerer quadratischer Fehler.
6. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verfahren ein anderes
Signal gewählt wird, wenn die vorausbestimmte Signalqualität
die gesetzte Grenze der Signalqualität unterschreitet.
7. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze für die Signal
qualität durch Berechnung deren gewichteten Langzeitmittel
wertes gesetzt wird.
8. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 6 oder
7, dadurch gekennzeichnet, daß wenn die vorausbestimmte Si
gnalqualität die gesetzte Grenze unterschreitet, zwischen
den einzelnen Antennen geschaltet und gewartet wird, bis das
erste Signal empfangen wird, dessen vorausbestimmte Qualität
die gesetzte Grenze überschreitet.
9. Diversity-Verfahren für Funksystem nach Anspruch 6 oder
7, dadurch gekennzeichnet, daß wenn zwischen den einzelnen
Antennen geschaltet wird und die vorausbestimmte Signalqua
lität aller Antennen die gesetzte Grenze unterschreitet, ab
gewartet wird bis das erste Signal empfangen wird, dessen
vorausbestimmte Qualität besser ist als die zuletzt gemesse
ne Qualität.
10. Funkempfänger zur Anwendung in einem Funksystem, in dem
die typische Schwunddauer in der Größenordnung von Sekunden
liegt und in dem schaltender Standort-Diversity-Empfang
ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Geräte
(6, 7, 8, 9) umfaßt, die aufgrund der vorherbestimmten
Qualität des Signals die Signalqualität vorausbestimmen und
den Standort-Diversity-Empfang steuern.
11. Funksystem, in dem die typische Schwunddauer in der
Größenordnung von Sekunden liegt und das einen oder mehrere
Funkempfänger umfaßt, in denen schaltender Standort-Diver
sity-Empfang ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest einer der genannten Empfänger Geräte (6, 7, 8, 9) um
faßt, die aufgrund der vorausbestimmten Signalqualität die
Signalqualität vorausbestimmen und den Standort-Diversity-
Empfang steuern.
Applications Claiming Priority (1)
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CN (1) | CN1173084A (de) |
DE (1) | DE19714967A1 (de) |
FI (1) | FI107485B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19957534A1 (de) * | 1999-11-30 | 2001-06-21 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Steuerung von Antennen einer Empfangseinrichtung in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem |
WO2007023082A1 (de) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum umschalten von einer ersten antenne eines funkmoduls auf eine zweite antenne des funkmoduls |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999034534A1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-08 | Ericsson, Inc. | A unified antenna diversity switching system for tdma-based telephones |
JP3380481B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2003-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 基地局装置 |
FI20000853L (fi) | 2000-04-10 | 2001-10-11 | Nokia Networks Oy | Tiedonsiirtomenetelmä |
US6847997B1 (en) | 2000-04-19 | 2005-01-25 | Motorola, Inc. | Communications network utilizing transmitter and channel diversity to mitigate path impairments |
DE10109359C2 (de) * | 2001-02-27 | 2003-01-16 | Bosch Gmbh Robert | Diversity-Antennenanordnung |
US6961545B2 (en) * | 2001-04-09 | 2005-11-01 | Atheros Communications, Inc. | Method and system for providing antenna diversity |
KR100436665B1 (ko) * | 2001-11-27 | 2004-06-22 | 삼성전자주식회사 | 인터페이스 컨넥션 케이블 안테나 및 이를 이용한이동통신 단말기의 안테나 다이버시티 장치 |
US6823180B2 (en) * | 2001-12-12 | 2004-11-23 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for adapting antenna visibility in a wireless communications unit |
US7274759B2 (en) * | 2001-12-21 | 2007-09-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Antenna switching based on a preamble MSE metric |
DE10226512A1 (de) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Philips Intellectual Property | Antennendiversity-Empfangsanlage und Verfahren zur Auswahl einer von mehreren Antennen |
US7039004B2 (en) * | 2002-10-01 | 2006-05-02 | Atheros Communications, Inc. | Decision feedback channel estimation and pilot tracking for OFDM systems |
US8326257B2 (en) | 2002-10-28 | 2012-12-04 | Qualcomm Incorporated | Utilizing speed and position information to select an operational mode in a wireless communication system |
JP3977795B2 (ja) * | 2003-10-23 | 2007-09-19 | 株式会社東芝 | ダイバーシチアンテナ装置およびダイバーシチアンテナ制御方法 |
US20050129105A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | Aris Papasakellariou | Determination of the adaption coefficient for adaptive equalizers in communication systems based on the estimated signal-to-noise ratio and the mobile speed |
JP4239828B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | 受信装置および受信方法、並びにプログラム |
US7937052B2 (en) * | 2006-06-27 | 2011-05-03 | Cisco Technology, Inc. | Multiple input multiple output signal receiving apparatus with optimized performance |
US20110025464A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Awarepoint Corporation | Antenna Diversity For Wireless Tracking System And Method |
US10129929B2 (en) * | 2011-07-24 | 2018-11-13 | Ethertronics, Inc. | Antennas configured for self-learning algorithms and related methods |
US9231302B2 (en) * | 2012-05-21 | 2016-01-05 | Qualcomm Incorporated | Devices, methods, and systems for antenna switching based on look-back |
US9344174B2 (en) | 2012-05-21 | 2016-05-17 | Qualcomm Incorporated | Systems, apparatus, and methods for antenna selection |
US10971866B2 (en) * | 2017-03-10 | 2021-04-06 | Roku, Inc. | Connector device with antenna connection |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI76227C (fi) * | 1986-11-18 | 1988-09-09 | Nokia Mobira Oy | Koppling foer aotergivningsdelen i en foer ett telefonsystem avsedd fm-mottagare. |
FI84537C (fi) * | 1990-01-18 | 1991-12-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Diversitetsantennkoppling foer en digital mobiltelefon. |
US5119501A (en) * | 1990-04-19 | 1992-06-02 | Ericsson Ge Mobile Communications, Inc. | Adaptive diversity equipment arrangement for cellular mobile telephone systems |
US5561673A (en) * | 1993-04-16 | 1996-10-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna switched diversity reciever |
FI932605A (fi) * | 1993-06-07 | 1994-12-08 | Nokia Telecommunications Oy | Tukiasemavastaanotinlaitteisto |
US5548837A (en) * | 1994-03-28 | 1996-08-20 | Hess; Garry C. | Method and apparatus for producing diversity gain of a received signal |
US5740526A (en) * | 1994-06-01 | 1998-04-14 | Bonta; Jeffrey D. | Method and apparatus for selecting two antennas from which to receive a communication signal |
-
1996
- 1996-04-17 FI FI961673A patent/FI107485B/fi active
-
1997
- 1997-04-10 DE DE19714967A patent/DE19714967A1/de not_active Withdrawn
- 1997-04-16 US US08/842,717 patent/US6029057A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-17 CN CN97110588A patent/CN1173084A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19957534A1 (de) * | 1999-11-30 | 2001-06-21 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Steuerung von Antennen einer Empfangseinrichtung in einem Funksystem, insbesondere einem Mobilfunksystem |
US7039090B2 (en) | 1999-11-30 | 2006-05-02 | Infineon Technologies Ag | Method for controlling antennas of a receiving device in a radio system |
WO2007023082A1 (de) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum umschalten von einer ersten antenne eines funkmoduls auf eine zweite antenne des funkmoduls |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI961673A (fi) | 1997-10-18 |
CN1173084A (zh) | 1998-02-11 |
US6029057A (en) | 2000-02-22 |
FI961673A0 (fi) | 1996-04-17 |
FI107485B (fi) | 2001-08-15 |
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