DE69419918T2

DE69419918T2 - Verfahren und einrichtung zur bestimmung der brauchbarkeit eines signals

Info

Publication number: DE69419918T2
Application number: DE69419918T
Authority: DE
Inventors: Mark Birchler; Steven Jasper; Timothy Wilson
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2014-05-12
Also published as: JP3749730B2; CN1124547A; WO1994028637A1; JPH08510881A; US5440582A; FI955363A0; AU674420B2; OA10245A; FI112563B; RU2154342C2; CN1051416C; AU6909094A; EP0701752B1; DK0701752T3; PL311764A1; CA2161118C; GR3031425T3; FI955363L; PL173935B1; EP0701752A4

Description

Verfahren und Gerät zur Bestimmung der Signalbrauchbarkeit

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Nachrichtenübertragungssysteme und im besonderen auf ein Nachrichtenübertragungssystem mit geographischer Wiederverwendung von Nachrichtenübertragungsressourcen.

Hintergrund der Erfindung

Nachrichtenübertragungssysteme die Nachrichtenübertragungsressourcen geographisch wiederverwenden sind bekannt. Diese Systeme teilen einen vorbestimmten Satz von Nachrichtenübertragungsressourcen in einem geographischen Gebiet zu und verwenden den selben Satz von Nachrichtenübertragungsressourcen wieder in einem oder mehreren geographischen anderen Gebieten. Diese Wiederverwendungstechnik verbessert die Nachrichtenübertragungskapazität durch Minimierung der Anzahl von Nachrichtenübertragungsressourcen, die benötigt werden, um den Nachrichtenübertragungsdienst in einem großen geographischen Gebiet bereitzustellen, welches aus verschiedenen kleineren geographischen Gebieten besteht. Wie auch bekannt ist, kann eine Nachrichtenübertragungsressource ein Frequenzträger sein, ein Paar von Frequenzträgern, ein Zeitschlitz in einem Zeitmultiplex-(TDM) Zeitrahmen oder irgendein Funkfrequenz- (RF) Übertragungsmedium.
Zwei der üblichsten Nachrichtenübertragungssysteme, welche Nachrichtenübertragungsressourcen geographisch wiederverwenden, sind zellulare Nachrichtenübertragungssysteme und fern mobile Nachrichtenübertragungssysteme. In beiden Nachrichtenübertragungssystemen beginnt die Zuteilung einer Nachrichtenübertragungsressource wenn eine Nachrichtenübertragungseinheit den Nachrichtenübertragungsdienst anfordert. Basierend auf der Ressourcenverfügbarkeit und der Signalbrauchbarkeit weist eine Ressourcensteuereinheit die Nachrichtenübertragungsressource der Nachrichtenübertragungseinheit zu. Eine Nachrichtenübertragung, wie beispielsweise ein Gespräch oder eine Faxübertragung tritt auf der Nachrichtenübertragungsressource ein, zwischen der Nachrichtenübertragungseinheit und einer anderen Nachrichtenübertragungseinheit oder zwischen der Nachrichtenübertragungseinhelt und einem Teilnehmer in einem öffentlichen Telefonnetzwerk. Die Nachrichtenübertragung wird bis zur Beendigung fortgesetzt oder bis eine Unterbrechung des Dienstes eintritt. Über den Abschluß der Nachrichtenübertragung gewinnt die Ressourcensteuereinheit die Nachrichtenübertragungsressource zurück; wodurch die Nachrichtenübertragungsressource für andere Nachrichtenübertragung verfügbar gemacht wird.
Ein wichtiger Parameter zur Identifizierung einer annehmbaren Nachrichtenübertragungsressource ist die Signalbrauchbarkeit. In einem drahtlosen Nachrichtenübertragungssystem sind die Nachrichtenübertragungsressourcen typischerweise RF-Kanäle, welche vorbestimmte Bandbreiten belegen. Wenn Informationssignale auf den RF-Kanälen übertragen werden, verändern unerwünschte Kanaleffekte, wie Abschwächung und Überlagerung, die Informationssignale während der Übertragung. Deshalb sind die Informationssignale, die von einem Empfänger in der Nachrichtenübertragungseinheit oder von einer Basisstation empfangen werden, von den unerwünschten Kanaleffekten verfälscht. Durch die Feststellung einer Anzeige der Verfälschung auf verfügbaren Nachrichtenübertragungsressourcen kann die am wenigsten verfälschte Nachrichtenübertragungsressource für die Nachrichtenübertragung ausgewählt werden. Diese Anzeige der Verfälschung ist als Signalbrauchbarkeit bekannt.
In Nachrichtenübertragungssystemen mit geographischer Wiederverwendung ist die Signalbrauchbarkeit typischerweise durch die Quantität der Co-Kanalüberlagerung, die auf dem RF-Kanal vorhanden ist, begrenzt. Co-Kanalüberlagerung tritt ein, wenn Empfänger ungewollte Informationssignale von benachbarten Nachrichtenübertragungseinheiten oder Basisstationen, die auf demselben Kanal wie der gewünschte RF-Kanal übertragen, empfangen. Deshalb verringert sich die Signalbrauchbarkeit wenn die Co-Kanalüberlagerung ansteigt.
Empfangssignalstärkenanzeige (RSSI) und Bitfehlerrate (BER) sind zwei übliche Verfahren zur Abschätzung der Signalbrauchbarkeit. Bei einer RSSI-Abschätzung mißt der Empfänger den Pegel eines empfangenen Signals auf dem gewünschten RF-Kanal. Diese Messung liefert eine Summe von Signalpegeln (d. h. C+I+N), die das gewünschte Informationssignal (C), die Co- Kanalüberlagerung (I) und das Rauschen (N) auf dem gewünschten RF-Kanal enthalten. Obwohl diese Technik den Pegel des empfangenen Signals genau einschätzt, kann sie nicht zwischen dem gewünschten Informationssignal und den sich aus der Co- Kanalüberlagerung ergebenden Signalen unterscheiden. Deshalb kann eine annehmbare RSSI-Messung eine nicht annehmbare Signalbrauchbarkeit liefern, wenn ein hoher Pegel der Co- Kanalüberlagerung vorhanden ist. Alternativ dazu liefern BER- Messungen genaue Einschätzungen der Signalbrauchbarkeit, aber in geographischen Gebieten, wo die Fehlerraten gering sind, können mehrfache Messungen und übermäßige Integrationszeiten erforderlich sein, um die genauen Einschätzungen zu erhalten.
Meßperioden länger als zehn bis fünfzig Sekunden können nötig sein, um genaue BER-Daten zu erhalten.
Wie oben kurz erwähnt wurde, ist die Abschwächung ein zusätzlicher unerwünschter Kanaleffekt, der das übertragene Informationssignal verändern kann. Abschwächung tritt ein, wenn mehrfache Reflexionen des gewünschten Informationssignals während der Übertragung auf den RF-Kanal auftreten. Diese Reflexionen werden typischerweise hervorgerufen durch unabsichtliche Reflexion des übertragenen Informationssignals durch Hindernisse in seinem Pfad, wie beispielsweise Gebäuden und Bergen, und können mehrfach veränderte Nachbildungen des übertragenen Informationssignals erzeugen, von denen jede verschiedene Amplituden- und Phasenveränderungen des Originalsignals in jeden neuen Signalpfad einführt. Alle der übertragenen Informationssignalnachbildungen bilden ein zusammengesetztes Informationssignal am Eingang eines Empfängers. Die Signalbrauchbarkeit des zusammengesetzten Signals ist abhängig von der Art der Abschwächung.
Zwei Arten von Abschwächung, die im allgemeinen auftreten, sind Flachabschwächung und frequenzselektive Abschwächung. In einer digitalen Übertragung tritt Flachabschwächung auf, wenn die maximale Differenzzeitverzögerung zwischen jedem neuen Signalpfad wesentlich größer als eine Zeichenperiode ist. Wie bekannt ist, existieren Verfahren zur Abschätzung der Flachabschwächung auf einem RF-Kanal, und diese werden benutzt, um die Degradierung der der Flachabschwächung zuzuschreibenden Signalbrauchbarkeit zu minimieren. Frequenzselektive Abschwächung tritt auf, wenn die maximale Differenzzeitverzögerung zwischen jedem neuen Signalpfad vergleichbar der oder größer als die Zeichenperiode ist. Frequenzselektive Abschwächung kann die Signalbrauchbarkeit auch herabsetzen.
Jüngste technologische Fortschritte haben es gestattet, daß die Signalqualität beim Vorhandensein von frequenzselektiver Abschwächung eingeschätzt werden kann. Hinsichtlich einer detaillierten Beschreibung eines Verfahrens zur Messung der Signalqualität, die sich aus der frequenzselektiven Abschwächung ergibt, wird auf das US-Patent Nr. 5,10,413 Bezug genommen, mit dem Titel "Control Strategy For Reuse System Assignments And Handoff", übertragen auf Motorola Inc. Während diese Technologie Viel Vorteile liefert, zielt sie nicht auf die technologische Angelegenheit der Abschätzung der Signalbrauchbarkeit ab, basierend auf einer gemessenen Annäherung der Co-Kanalüberlagerung und des Rauschens.
Deshalb existiert ein Bedarf für ein Verfahren und ein Gerät, die die Signalbrauchbarkeit bestimmen, basierend auf einer Bestimmung der RF-Kanalüberlagerung.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt Konstellationsdarstellungen von übertragenen und empfangenen veränderten Informationszeichen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Blockdiagrammdarstellung eines Nachrichtenübertragungssystems, welches einen Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 3 zeigt eine alternative Blockdiagrammdarstellung eines Nachrichtenübertragungssystems, welches einen Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Im allgemeinen liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein Gerät zur Bestimmung eines Pegels der Brauchbarkeit eines empfangenen Signals. Das empfangene Signal umfaßt eine Summe aus einem gewünschten Anteil und einem unerwünschten Anteil. Typischerweise enthält der gewünschte Anteil ein übertragenes Originalsignal, welches in Amplitude und Phase modifiziert ist, und der unerwünschte Anteil enthält Rauschen und Überlagerung. In der vorliegenden Erfindung extrahiert der Empfänger eine Darstellung des gewünschten Anteils aus dem empfangenen Signal und Verwendet diese, um eine Darstellung des unerwünschten Anteils des empfangenen Signals zu erhalten. Der Empfänger berechnet dann die Durchschnittsleistung, die in jedem Anteil enthalten ist, und bildet das Verhältnis dieser zwei Leistungen. Dieses Verhältnis, welches gewöhnlich auch als Verhältnis von Träger zu Überlagerung plus Rauschen oder C/(I+N) bezeichnet wird, liefert ein Indiz der Brauchbarkeit des empfangenen Signals.
Die vorliegende Erfindung kann in Bezug auf die Fig. 1-3 vollständiger beschrieben werden. Fig. 1 zeigt ein übertragenes Informationszeichenmuster 100 und ein empfangenes verändertes Informationszeichenmuster 101. Die in Fig. 1 dargestellten zweidimensionalen Zeichenmuster sind typisch für ein digitales Übertragungssystem, welches 16-fache Quadraturamplitudenmodulation (QAM) benutzt, jedoch werden Zeichenmuster, die alternativen digitalen Modulationsschemen entsprechen, wie beispielsweise Phasenverschiebungsverschlüsselung vierter Ordnung (QPSK) und Differenz-QPSK, in der Technik auch allgemein verwendet.
In einem digitalem Übertragungssystem emitiert der Sender einen Strom von Informationszeichen, wobei jedes Informationszeichen ein besonderer Wert ist, der aus einem diskreten Satz von möglichen Werten ausgewählt wurde, die in dem übertragenen Informationszeichenmuster 100 enthalten sind. Zum Beispiel kann der Sender zu einer bestimmten Zeichenzeit das Informationszeichen 103 übertragen, welches in dem übertragenen Informationszeichenmuster 100 gekennzeichnet ist. Der übertragene Strom vom Informationszeichen breitet sich von dem Sender zu einem Empfänger über eine Nachrichtenübertragungsressource aus, wie einen RF-Übertragungskanal. Der von dem Empfänger empfangene Informationszeichenstrom ist typischerweise aufgrund der unerwünschten Effekte verändert, die während der Übertragung über den Übertragungskanal auftreten.
Das übertragene Informationszeichen 103 wird auf zwei Wegen verändert. Erstens modifiziert die Nachrichtenübertragungsressource das Zeichen in Amplitude und. Phase, was zu einer Drehung und Skalierung des übertragenen Informationszeichenmusters 100 führt, um das empfangene veränderte Informationszeichenmuster 101 zu erzeugen. Der genaue Betrag der Drehung und Skalierung, der durch die Nachrichtenübertragungsressource eingeführt wird, verändert sich im allgemeinen in einer zufälligen Weise als eine Funktion der Zeit, aufgrund der Wirkungen von Rayleigh- oder Flachabschwächung. Zweitens fügt die Nachrichtenübertragungsressource Rauschen und Überlagerung zu dem übertragenen Informationszeichen 103 hinzu, so daß ein empfangenes Informationszeichen um einen bestimmten zufälligen Betrag verschoben wird. In einem Mehrfachpositionen-Nachrichtenübertragungssystem, welches geographische Wiederverwendung seiner Nachrichtenübertragungsressourcen benutzt, entsteht die Überlagerung aus der Benutzung der Nachrichtenübertragungsressource durch andere Sender in dem System. Das Rauschen resultiert aus verschiedenen Quellen, wie beispielsweise thermisches Rauschen und Umgebungsrauschen. Das Mehrfachpositionen-Nachrichtenübertragungssystem ist typischerweise entworfen, um sicherzustellen, daß Rauschen und Überlagerung, die durch den Übertragungskanal eingeführt werden, klein bleiben, im Vergleich zu dem übertragenen Informationszeichen 103, so daß unter normalen Betriebsbedingungen das empfangene Informationszeichen mit hoher Wahrscheinlichkeit in einem Bereich 102 in der Nähe seines entsprechenden übertragenen Informationszeichens liegt. Als ein Ergebnis der Veränderungen, die durch die Nachrichtenübertragungsressource eingeführt werden, umfaßt der empfangene Informationszeichenstrom gewünschte und unerwünschte Anteile. Der gewünschte Anteil, welcher den ursprünglich vom Sender übertragenen Informationszeichenstrom enthält, ist der Anteil, welcher aufgrund der Abschwächung gedreht und skaliert wird. Der unerwünschte Anteil ist die Überlagerung und das Rauschen, die durch die Nachrichtenübertragungsressource zu dem übertragenen Zeichenstrom hinzugefügt worden.
Fig. 2 stellt ein Nachrichtenübertragungssystem 200 dar, das einen Sender 201, einen RF-Kanal 202, einen Empfänger 203 und Rauschen und Überlagerung 204 enthält. Der Sender 201 kann in einer Basisstation oder einer Nachrichtenübertragungseinheit enthalten sein, wie einem 2-Wege-Funkgerät oder Funktelefon. In ähnlicher Weise kann der Empfänger 202 auch in einer Nachrichtenübertragungseinheit oder einer Basisstation enthalten sein. Wie bekannt ist, senden und empfangen Nachrichtenübertragungseinheiten Informationen über den RF-Kanal 202 oder eine Nachrichtenübertragungsressource zu bzw. von der Basisstation. Die Art in der diese Nachrichtenübertragungen ausge führt werden, ist bekannt und für diese Beschreibung nicht von Bedeutung.
Signale wie der Strom von Informationszeichen werden von dem Sender 201 über den RF-Kanal 202 oder eine Nachrichtenübertragungsressource übertragen, wo sie auf Rauschen und Überlagerung 204 treffen, und werden von dem Empfänger 203 empfangen. Die empfangenen Signale, welche eine Darstellung der übertragenen Signale summiert mit dem Rauschen und der Überlagerung 204 enthalten, treten in ein Gerät 210 mit dem Empfänger 203 ein, der einen Bestimmer für den gewünschten Anteil 205, einen Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 und einen Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 umfaßt. Der Bestimmer für den gewünschten Anteil 205 nimmt das empfangene Signal an und bestimmt den gewünschten Anteil aus diesem. In dieser Ausführungsform enthält der gewünschte Anteil eine Abschätzung der Darstellung der übertragenen Signale, und er wird durch die Umwandlung des empfangenen Signals von analoger in digitale Form und durch Anwendung digitaler Signalverarbeitung erhalten. Der Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 ist betriebsfähig an den Bestimmer für den erwünschten Anteil 205 gekoppelt und nimmt die empfangenen Signale und den gewünschten Anteil an, aus denen er einen unerwünschten Anteil der empfangenen Signale bestimmt. Der Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 kann einen Subtrahierer umfassen, der den gewünschten Anteil von den empfangenen Signalen subtrahiert, um den unerwünschten Anteil zu bestimmen. Der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 empfängt die gewünschten und unerwünschten Anteile von dem Bestimmer für den gewünschten Anteil 205 bzw. den Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 und bestimmt basierend darauf ein Indiz der Brauchbarkeit der empfangenen Signale. Wie ober kurz erwähnt wurde, enthält das Indiz der Brauchbarkeit allgemein eine Beurteilung eines Verhältnisses des gewünschten Anteils zu dem unerwünschten Anteil.
Das Gerät 210 kann auch einen Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil 207 und einen Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil 208 enthalten, welche die unerwünschten bzw. gewünschten Anteile annehmen und entsprechende Mittelwerte aus diesen bilden. Der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 verwendet die von dem Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil 207 und dem Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil 208 erzeugten Mittelwerte, um das Indiz der Brauchbarkeit zu bestimmen. Typischerweise sind die von den Mittelwertbildnern für den unerwünschten und den gewünschten Anteil 207 und 208 erzeugten Mittelwerte Signalmittelwertleistungen, die durch Mittelwertbildung der quadrierten Größe der komplexen unerwünschten bzw. gewünschten Anteile bestimmt werden; wodurch das von dem Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 bereitgestellte Indiz der Brauchbarkeit das zuvor erwähnte Verhältnis von Träger zu Überlagerung plus Rauschverhältnis annähernd erreicht. Das Gerät 210 mit dem Empfänger 203 kann eine digitale Signalverarbeitungseinheit (DSP) sein, die eine Softwareroutine enthält, welche als Bestimmer für den unerwünschten und den gewünschten Anteil 205 und 206 als Mittelwertbildner für den unerwünschten und den gewünschten Anteil 207 und 208 und als Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 arbeitet.
Fig. 3 stellt ein Nachrichtenübertragungssystem 300 dar, das den Sender 201, den RF-Kanal 202 und einen Empfänger 301 enthält. Der Sender 201 überträgt einen Strom von unveränderten Informationszeichen über den RF-Kanal 202 zu dem Empfänger 301. In dem RF-Kanal 202 trifft der unveränderte Informationszeichenstrom auf multiplikative Wirkungen der Abschwä chung 302 und additive Wirkungen des Rauschens und der Überlagerung 204, was in einem Strom von veränderten Informationszeichen an dem Eingang des Empfängers 301 resultiert. Zum Beispiel kann jedes Informationszeichen des unveränderten Informationszeichenstroms durch einen diskreten Wert D dargestellt werden. Die Wirkungen der Abschwächung 302 in dem RF- Kanal 202 werden durch Multiplikation jedes unveränderten Informationssymbols mit einem Abschwächungssignal h modelliert und die Wirkungen des Rauschens und der Überlagerung 204 werden durch Addition eines Überlagerungssignals I zu jedem abgeschwächten Informationszeichen dargestellt. Durch die Vervollständigung seiner Übertragung über den RF-Kanal 202 bildet der zusammengesetzte Strom von Informationszeichen, der am Eingang des Empfängers vorhanden ist, den veränderten Strom von Informationszeichen. Jedes Zeichen des veränderten Stroms kann mathematisch durch Dh + I bezeichnet werden. Deshalb umfaßt jedes Zeichen des veränderten Stroms die Summe eines gewünschten Anteils und eines unerwünschten Anteils, wobei der gewünschte Anteil mit Dh bezeichnet ist und der unerwünschte Anteil mit I bezeichnet ist.
Der Empfänger 301, welcher einen Signalempfänger 303, einen Zeichenbestimmer 304, einen Bestimmer für das Abschwächungssignal 305, einen Bestimmer für den gewünschten Anteil 306, den Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 und den Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 umfaßt, wird verwendet, um den veränderten Strom zu verarbeiten und eine Bestimmung der veränderten Strombrauchbarkeit bereitzustellen. Der veränderte Strom von Informationszeichen tritt über eine Antenne in den Empfänger 301 ein und setzt sich zu einem Eingang des Signalempfängers 303 fort. Der Signalempfänger 303 verstärkt, filtert und wandelt den veränderten Strom Von der analogen Form in die digitale Form um. Die digitale Darstellung des veränderten Stroms wird an die Eingänge des Zeichenbestimmers 304 und des Bestimmers für das Abschwächungssignal 305 geliefert, wo eine Darstellung von jedem unveränderten Informationszeichen D bzw. eine Darstellung des Abschwächungssignals h bestimmt werden. Für eine detaillierte Beschreibung der Technik der Bestimmung der Darstellungen des Abschwächungssignals und jedes unveränderten Informationszeichens wird auf die parallele US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/783,289 verwiesen, die den Titel " Communication Signal Having A Time Domain Pilot Component" hat und auf Motorola Inc. übertragen ist.
Die Darstellung des unveränderten Informationszeichens D und die Darstellung des Abschwächungssignals h werden an den Bestimmer für den gewünschten Anteil 306 abgegeben, wo ein gewünschter Anteil des veränderten Stroms basierend auf seinen zwei Eingangsdarstellungen bestimmt wird. Zum Beispiel kann der Bestimmer für den gewünschten Anteil 306 ein digitaler Multiplizierer sein, der ein Ausgangssignal Dh liefert. Der Bestimmer für den unerwünschten Anteil 206 nimmt Eingangssignale von dem Bestimmer für den gewünschten Anteil 306 und dem Signalempfänger 303 an und manipuliert diese, um einen unerwünschten Anteil des veränderten Stroms zu erzeugen. Wie vorher mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde, kann der Bestimmen für den unerwünschten Anteil 206 einen Subtrahierer umfassen, der dem gewünschten Anteil Dh von jedem Zeichen des veränderten Stroms Dh+I subtrahiert, um den unerwünschten Anteil Dh+I-Dh zu erzeugen. Vorausgesetzt das die Darstellungen jedes unveränderten Informationszeichens D und des Abschwächungssignals h genau sind, nähert sich der unerwünschte Anteil dem Überlagerungssignal I an. Die Ausgangssignale des Bestimmers für das Abschwächungssignal 305 und des Bestimmers für den unerwünschten Anteil 206 werden zu dem Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 geliefert, zur Bestimmung eines Indiz der Brauchbarkeit des veränderten Stroms. Das Indiz der Brauchbarkeit wird durch die Beurteilung des Verhältnisses der Abschwächungssignaldarstellung zu dem unerwünschten Anteil bestimmt, d. h. h/I.
Der Empfänger 301 kann auch den Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil 207 und den Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil 208 enthalten, welche den unerwünschten Anteil bzw. die Darstellung des Abschwächungssignals annehmen und Mittelwerte ihrer entsprechenden Eingänge erzeugen. Der von dem Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil 208 erzeugte Mittelwert kann die Skalierung eines Mittelwerts des Abschwächungssignals um einen vorbestimmten Mittelwert jedes unveränderten Informationszeichens enthalten. Die Mittelwertausgangssignale des Mittelwertbildners für den unerwünschten Anteil 207 und des Mittelwertbildners für den gewünschten Anteil 208 werden zu dem Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 geliefert, zur Bestimmung der empfangenen Signalbrauchbarkeit. Wie vorher mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde, sind die von den Mittelwertbildnern für den unerwünschten und den gewünschten Anteil 207 und 208 erzeugten Mittelwerte typischerweise Signalmittelwertleistungen; deshalb nähert sich das Indiz der Brauchbarkeit, welches von dem Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit 209 geliefert wird, dem Verhältnis von Träger zu Überlagerung plus Rauschen an. Mit dieser Technik kann das Indiz der Signalbrauchbarkeit (C/(I+N)) innerhalb von fünf Sekunden bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren und ein Gerät zur Bestimmung einer Anzeige von empfangener Signalbrauchbarkeit. Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Empfänger in einem Mehrfachpositionen-Frequenzwiederverwendungs-Nachrich tenübertragungssystem die Brauchbarkeit eines empfangenen Signals schnell und genau einschätzen, was eine bedeutende Prozedur für Systemarbeitsweisen ist, wie beispielsweise Kanalzuweisung und Beenden der Verbindung (handoff). Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine viel bessere Anzeige der empfangenen Signalbrauchbarkeit bereit, im Vergleich zu einer Empfangssignalstärkenmessung, da es zwischen gewünschten und unerwünschten Anteilen des empfangenen Signals differenziert, während dies die Empfangssignalstärkenmessung nicht tut. Weiterhin stellt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung viel schneller aber mit gleicher Genauigkeit ein Indiz der empfangenen Signalbrauchbarkeit bereit, im Vergleich zu einer Bitfehlerratenmessung, insbesondere in geographischen Gebieten mit geringen Fehlerraten, was in einer verbesserten Arbeitsweise des Mehrfachpositionen-Nachrichtenübertragungssystems resultiert.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der Brauchbarkeit von empfangenen Signalen in einem Nachrichtenübertragungssystem, das eine Vielzahl von Nachrichtenübertragungseinheiten, eine begrenzte Anzahl von Nachrichtenübertragungsressourcen, auf denen durch eine Vielzahl von Basisstationen gesendet und empfangen wird, und eine Vielzahl von Positionen enthält, wobei die begrenzte Anzahl von Nachrichtenübertragungsressourcen über die Vielzahl von Positionen verteilt sind und wiederverwendet werden, wobei jede der Vielzahl der Nachrichtenübertragungseinheiten einen Empfänger enthält, und wobei jede der Vielzahl der Basisstationen einen Empfänger enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) Empfang eines Signals durch wenigstens einen Empfänger entweder einer Nachrichtenübertragungseinheit oder einer Basisstation, um ein empfangenes Signal zu erzeugen, wobei das empfangene Signal einen gewünschten Anteil und einen unerwünschten Anteil enthält;

b) Bestimmung einer Darstellung des gewünschten Anteils durch den wenigsten einen Empfänger;

c) Bestimmung einer Darstellung des unerwünschten Anteils durch den wenigstens einen Empfänger, basierend auf der Darstellung des gewünschten Anteils und dem empfangenen Signal; und

d) Bereitstellung eines Indiz der empfangenen Signalbrauchbarkeit durch den wenigsten einen Empfänger, basierend auf der Darstellung des gewünschten Anteils und der Darstellung des unerwünschten Anteils.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung nach Schritt (c) die Subtraktion der Darstellung des gewünschten Anteils von dem empfangenen Signal umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend die Bestimmung eines Mittelwerts für die Darstellung des gewünschten Anteils, um einen gewünschten Mittelwertanteil zu erzeugen, und eines Mittelwerts für die Darstellung des unerwünschten Anteils, um einen unerwünschten Mittelwertanteil zu erzeugen, und Bereitstellung des Indiz der empfangenen Signalbrauchbarkeit nach Schritt (d), umfassend die Bestimmung eines Verhältnisses von gewünschtem Mittelwertanteil zu unerwünschtem Mittelwertanteil.

4. Verfahren zur Bestimmung der Brauchbarkeit empfangener Signale in einem Nachrichtenübertragungssystem, das eine Vielzahl von Nachrichtenübertragungseinheiten, eine begrenzte Anzahl von Nachrichtenübertragungsressourcen, auf denen eine Vielzahl von Basisstationen senden und empfangen, und eine Vielzahl von Positionen enthält, wobei die begrenzte Anzahl von Nachrichtenübertragungsressourcen über die Vielzahl von Positionen verteilt sind und wiederverwendet werden, wobei jede der Vielzahl von Nachrichtenübertragungseinheiten einen Empfänger und einen Sender enthält, und wobei jede der Vielzahl der Basisstationen einen Empfänger und einen Sender enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) Übertragung eines Stroms von Informationszeichen durch einen Sender entweder einer ersten Nachrichtenübertragungseinheit oder einer ersten Basisstation, um einen Zeichenstrom zu erzeugen, wobei jedes Informationszeichen des Zeichenstroms einer aus einem vorherbestimmten Satz von diskreten Werten ist;

b) Empfang eines Stroms von veränderten Informationszeichen durch wenigstens einen Empfänger entweder einer zweiten Nachrichtenübertragungseinheit oder einer zweiten Basisstation, um einen veränderten Strom zu erzeugen, wobei jedes veränderte Informationszeichen des veränderten Stroms einem der Informationszeichen des Zeichenstroms entspricht, multipliziert mit einem Abschwächungssignal und summiert mit einem Überlagerungssignal;

c) Bestimmung einer Darstellung des Abschwächungssignals aus dem veränderten Strom durch den wenigsten einen Empfänger, um ein bestimmtes Abschwächungssignal zu erzeugen;

d) Bestimmung einer Darstellung der Informationszeichen in dem Zeichenstrom aus dem veränderten Strom durch den wenigstens einen Empfänger, um bestimmte Informationszeichen zu erzeugen;

e) Bestimmung eines gewünschten Anteils aus dem veränderten Strom durch den wenigstens einen Empfänger, basierend auf den bestimmten Informationszeichen und dem bestimmten Abschwächungssignal;

f) Bestimmung eines unerwünschten Anteils aus dem veränderten Strom durch den wenigstens einen Empfänger, basierend auf dem gewünschten Anteil aus dem veränderten Strom und dem veränderten Strom; und

g) Bereitstellung eines Indiz der Brauchbarkeit der veränderten Informationszeichen durch den wenigsten einen Empfänger, basierend auf dem gewünschten Anteil aus dem veränderten Strom und dem unerwünschten Anteil aus dem veränderten Strom.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bestimmung nach Schritt (e) die Multiplikation des bestimmten Abschwächungssignals mit jedem bestimmten Informationszeichen umfaßt, um den gewünschten Anteil des veränderten Stroms zu erhalten, und wobei die Bestimmung nach Schritt (f) die Subtraktion des gewünschten Anteils des veränderten Stroms von dem veränderten Strom umfaßt, um den unerwünschten Anteil des veränderten Stroms zu bestimmen.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bereitstellung des Indiz der Brauchbarkeit nach Schritt (g) die Mittelwertbildung eines Normalwerts des gewünschten Anteils des veränderten Stroms, um einen gewünschten Mittelwert zu erzeugen; die Mittelwertbildung eines Normalwerts des unerwünschten Anteils des veränderten Stroms, um einen unerwünschten Mittelwert zu bilden; und die Bestimmung eines Verhältnisses von dem gewünschten Mittelwert zu dem unerwünschten Mittelwert umfaßt.

7. Gerät zur Benutzung in einem Empfänger, wobei der Empfänger entweder in einer Nachrichtenübertragungseinheit oder einer Basisstation in einem Nachrichtenübertragungssystem enthalten ist, wobei das Gerät umfaßt:

- einen Bestimmer für den gewünschten Anteil, der einen gewünschten Anteil eines von dem Empfänger empfangenen Signals bestimmt;

- einen Bestimmer für den unerwünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für den unerwünschten Anteil einen unerwünschten Anteil bestimmt, basierend auf den von dem Empfänger empfangenen Signalen und dem gewünschten Anteil;

- einen Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil und den Bestimmer für den unerwünschten Anteil gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit ein Indiz für die Brauchbarkeit der von dem Empfänger empfangenen Signale bestimmt, basierend auf dem gewünschten Anteil und dem unerwünschten Anteil.

8. Gerät nach Anspruch 7, weiter umfassend einen Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil und den Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit gekoppelt ist, und einen Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den unerwünschten Anteil und den Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit Mittelwerte benutzt, die von dem Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil und dem Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil erzeugt werden, um ein Verhältnis des gewünschten Anteils zu dem unerwünschten Anteil zu erzeugen, um das Indiz der Brauchbarkeit zu bestimmen.

9. Empfänger, der entweder in einer Nachrichtenübertragungseinheit oder einer Basisstation in einem Nachrichtenübertragungssystem enthalten ist, wobei der Empfänger umfaßt:

- einen Signalempfänger, der einen Strom von veränderten Informationszeichen empfängt, wobei jedes veränderte Informationszeichen in dem Strom der veränderten Informationszeichen ein Ergebnis eines unveränderten Informationszeichens multipliziert mit einem Abschwächungssignal und summiert mit einem Überlagerungssignal ist;

- einen Bestimmer für ein Abschwächungssignal, der betriebsfähig an den Signalempfänger gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für das Abschwächungssignal eine Darstellung des Abschwächungssignals bestimmt, um ein bestimmtes Abschwächungssignal zu erzeugen;

- einen Zeichenbestimmer, der betriebsfähig an den Signalempfänger gekoppelt ist, wobei der zeichenbestimmer eine Darstellung jedes der unveränderten Informationszeichen bestimmt, um bestimmte Informationszeichen zu erzeugen;

- einen Bestimmer für den gewünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für das Abschwächungssignal und den zeichenbestimmer gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für den gewünschten Anteil einen gewünschten Anteil des Stroms von veränderten Informationszeichen bestimmt, basierend auf dem bestimmten Abschwächungssignal und den bestimmten Informationszeichen;

- einen Bestimmer für den unerwünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil und den Signalempfänger gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für den unerwünschten Anteil einen unerwünschten Anteil aus dem Strom der veränderten Informationszeichen bestimmt, basierend auf dem gewünschten Anteil des Stroms von veränderten Informationszeichen und dem Strom von veränderten Informationszeichen; und

- einen Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil und den Bestimmer für den unerwünschten Anteil gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit ein Indiz der Brauchbarkeit der veränderten Informationszeichen bestimmt, basierend auf dem gewünschten Anteil des Stroms der veränderten Informationszeichen und dem unerwünschten Anteil des Stroms der veränderten Informationszeichen.

10. Empfänger nach Anspruch 9, weiter umfassend einen Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den gewünschten Anteil und den Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit gekoppelt ist, und einen Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil, der betriebsfähig an den Bestimmer für den unerwünschten Anteil und den Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit gekoppelt ist, wobei der Bestimmer für die Signalbrauchbarkeit Mittelwerte benutzt, die von dem Mittelwertbildner für den gewünschten Anteil und dem Mittelwertbildner für den unerwünschten Anteil erzeugt werden, um ein Verhältnis des gewünschten Anteils aus dem Strom der veränderten Informationszeichen zu dem unerwünschten Anteil aus dem Strom der veränderten Informationszeichen zu erzeugen, um das Indiz der Brauchbarkeit der veränderten Informationszeichen zu bestimmen.