FI108762B - Method for achieving diversity, and base station device - Google Patents

Method for achieving diversity, and base station device Download PDF

Info

Publication number
FI108762B
FI108762B FI964937A FI964937A FI108762B FI 108762 B FI108762 B FI 108762B FI 964937 A FI964937 A FI 964937A FI 964937 A FI964937 A FI 964937A FI 108762 B FI108762 B FI 108762B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
radiation patterns
base station
radiation
patterns
antennas
Prior art date
Application number
FI964937A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI964937A (en
FI964937A0 (en
Inventor
Jukka Lempiaeinen
Keijo Nikoskinen
Juha Juntunen
Original Assignee
Nokia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Corp filed Critical Nokia Corp
Priority to FI964937A priority Critical patent/FI108762B/en
Publication of FI964937A0 publication Critical patent/FI964937A0/en
Priority to EP97947050A priority patent/EP0944965A2/en
Priority to CN 97180535 priority patent/CN1240073A/en
Priority to PCT/FI1997/000770 priority patent/WO1998028861A2/en
Priority to AU52236/98A priority patent/AU727262B2/en
Priority to JP52594198A priority patent/JP2001505750A/en
Publication of FI964937A publication Critical patent/FI964937A/en
Priority to NO992807A priority patent/NO992807L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108762B publication Critical patent/FI108762B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10Polarisation diversity; Directional diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

108762108762

Menetelmä toisteen aikaansaamiseksi ja tukiasemalaitteistoA method for providing repetition and base station equipment

Tekniikan alaEngineering

Keksinnön kohteena on menetelmä toisteen aikaansaa-5 miseksi radiojärjestelmässä, jossa lähetinvastaanottimet ovat yhteydessä toisiin lähetinvastaanottimiin yhdellä tai useammalla antennilla muodostettavien säteilykuvioiden avulla.The present invention relates to a method of providing repetition in a radio system in which transceivers are connected to other transceivers by radiation patterns formed by one or more antennas.

Tekniikan taso ! 10 Radiojärjestelmissä signaalin laatu eri lähetinvas- taanottimien välisillä yhteyksillä vaihtelee jatkuvasti. Tämä koskee kaikkia radiojärjestelmiä, mutta erityisesti sellaisia, joissa jompikumpi lähetinvastaanottimista on liikkuva. Tyypillinen vaihtelevasta signaalin laadusta 15 kärsivä järjestelmä on solukkoradiojärjestelmä. Solukkora-dioympäristössä tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen väliset signaalit kokevat erilaisia häipymiä ja vääristymiä, joiden takia pyritään kehittämään keinoja, jotka lieventäisivät häiriöiden vaikutuksia yhteydelle.State of the art! 10 In radio systems, the quality of the signal between connections between different transceivers is constantly changing. This applies to all radio systems, but especially to those in which either of the transceivers is mobile. A typical system with varying signal quality is a cellular radio system. In a cellular radio environment, the signals between a base station and a subscriber terminal experience various fades and distortions, which seek to develop means to mitigate the effects of interference on the connection.

20 Radiojärjestelmissä käytetään yleisesti erilaisia toiste- eli diversiteettimenetelmiä erityisesti Rayleigh jakautuneiden häiriöiden eliminoimiseksi. Toistemenetel-*, millä tarkoitetaan menetelmiä, joissa signaalin siirrossa . hyödynnetään useampaa kuin yhtä signaalikomponenttia.20 Radio systems generally employ a variety of repetition or diversity techniques, in particular to eliminate Rayleigh distributed interference. Repeat Method *, which refers to methods in which the signal is transmitted. more than one signal component is utilized.

25 Näistä signaalikomponenteista voidaan valita kullakin het- • · *·’ ’ kellä paremman laadun tarjoava komponentti, tai vaihtoeh- toisesti komponentit voidaan yhdistää edullisesti, jolloin :,i.: signaalin laatu saadaan maksimoitua.From each of these signal components, a higher quality component may be selected at each instant, or alternatively, the components may be combined advantageously, thereby:, i .: maximizing the signal quality.

•S · Useita erilaisia toistemenetelmiä on käytössä.• S · Various playback methods are available.

30 Solukkoradiojärjestelmissä on yleisesti käytetty paikka-·;··· toistetta, jossa signaalin lähetys- ja vastaanotto tapah- tuu useampaa kuin yhtä antennia käyttäen. Muita tunnettuja • · · menetelmiä ovat esimerkiksi polarisaatiotoiste, 'jitter', *···’ 'switched pattern' ja keilatoiste. Näitä toistemenetelmiä 35 on tarkemmin kuvattu viitteissä [1] - [5] . Viitejulkaisu- * * · * » » » • · » · • · · 2 108762 luettelo on selitysosan lopussa.In cellular radio systems, a repeater in which the signal is transmitted and received using more than one antenna is commonly used. Other known methods are, for example, polarization repeater, 'jitter', * ··· '' switched pattern 'and beam repeater. These repeat methods 35 are described in more detail in references [1] to [5]. References are listed at the end of the Explanatory Memorandum.

Useat näistä toistemenetelmistä ('jitter', 'switched pattern' ja keilatoiste) perustuvat antennin säteilykuvion tai keilan suunnan muokkaamiseen. Täten niiden suoritusky-5 ky on riippuvainen antennin keilan leveydestä. Lisäksi, erityisesti mikrosoluissa antennin vastaanottaman signaalin keskimääräinen teho riippuu olennaisesti keilan suunnasta. Jos esimerkiksi signaalia vastaanotetaan kahdella keilalla ja toisen keilan vastaanottaman signaalin keski-10 määräinen tehotaso on merkittävästi toisella keilalla vastaanotetun signaalin keskimääräistä tehotasoa suurempi, niin tällöin diversiteettihyöty häviää. Antennikeilan muokkaamiseen perustuvat toistemenetelmät ovat siis riippuvaisia ympäristöstä, eritoten mikrosoluissa.Many of these repetition methods ('jitter', 'switched pattern' and beacon repetition) are based on modifying the radiation pattern or beam direction of the antenna. Thus, their performance-5 kI depends on the antenna beam width. In addition, especially in microcells, the average power of the signal received by the antenna is substantially dependent on the beam direction. For example, if a signal is received by two beams and the average power level of the signal received by the second beam is significantly higher than the average power level of the signal received by the other beam, then the diversity advantage is lost. Repeat methods based on antenna beam modification are thus environmentally dependent, particularly in microcells.

15 Polarisaatiotoiste, joka perustuu kahden eri polari saation, eli vaaka- ja pystypolarisaation käyttöön, on myös hyvin herkkä ympäristölle, kuten on osoitettu viitteessä [5] . Eri polarisaatioiden vastaanotetut keskimääräiset tehotasot poikkeavat erityisesti heijastusten puut-20 tumisen vuoksi. Myös liikkuvan aseman antennin suunnalla suhteessa pystysuoraan suuntaan on suuri merkitys pola-risaatiotoisteen toimivuuteen.15 The polarization repeat, which is based on the use of two different polarizations, horizontal and vertical polarization, is also very sensitive to the environment, as shown in [5]. The received average power levels of the different polarizations differ, in particular due to the lack of reflections. Also, the direction of the mobile station antenna relative to the vertical direction is of great importance for the functionality of the Polarization Repeater.

·, Paikkatoisteen merkittävin haitta on se, että se ].. tarvitsee toimiakseen useamman kuin yhden antennin, jol- 25 loin kustannukset nousevat sekä antennien sijoittelu var-’ sinkin mikrosoluympäristössä saattaa olla hankalaa.The major disadvantage of position repeater is that it requires more than one antenna to operate, which increases costs and can be difficult to position, especially in a microcell environment.

Keksinnön tunnusmerkitCharacteristics of the Invention

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin toteut-: taa toistemenetelmä, jonka avulla saavutetaan hyvä toiste- 30 parannus, ja joka ei ole riippuvainen ympäristöstä tunnet-tujen menetelmien kaltaisesti. Keksinnön tarkoituksena on .···. edelleen toteuttaa laitteisto, jolla toisteparannus voi- « · t daan saavuttaa edullisesti ja jonka sijoittelu on helppoa.It is, therefore, an object of the present invention to provide a repetition method that achieves good repetition improvement and is not environmentally dependent, as is known in the art. The object of the invention is. further implement an apparatus whereby repetition improvement can be achieved inexpensively and is easy to position.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä 35 menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että lähetinvastaan- • * • · · • » t · • * · 3 108762 ottimen antenneilla muodostetaan kaksi tai useampi tehosä-teilykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vaihesä-teilykuviot ovat toisistaan poikkeavat.This is achieved by a method of the type 35 described in the introduction, which is characterized in that two or more radiation patterns of differing phase radiation patterns are generated by the transceiver antennas of the 108762 receiver antennas.

Keksinnön kohteena on lisäksi tukiasemalaitteisto, 5 joka käsittää yhden tai useamman antennin, jonka avulla muodostettavien säteilykuvioiden avulla tukiasema on yhteydessä kuuluvuusalueellaan oleviin tilaajapäätelaittei-siin. Keksinnön mukaiselle tukiasemalaitteistolle on tunnusomaista, että tukiasema käsittää välineet muodostaa an-10 tenneilla kaksi tai useampi tehosäteilykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vaihesäteilykuviot ovat toisistaan poikkeavat.The invention further relates to a base station apparatus 5 comprising one or more antennas by means of which the base station is in communication with the subscriber terminals within its coverage area. The base station apparatus according to the invention is characterized in that the base station comprises means for generating two or more radiation patterns identical in power radiation pattern with different phase radiation patterns with antennas.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on useita etuja. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa vältytään eri antennikei-15 lojen erisuurelta keskimääräiseltä teholta. Keksinnön mukainen ratkaisu ei siis ole riippuvainen ympäristöstä kuten aiemmat menetelmät. Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa antennikeilat saadaan aikaan yhtä kompaktia antennia käyttäen. Diversiteetin toteutus ei myöskään ole riippu-20 vainen antenniparametreistä, kuten keilojen leveydestä tai suunnista, joten nämä seikat voidaan optimoida kuuluvuus-näkökohtien mukaisesti.The solution according to the invention has several advantages. In the solution according to the invention, the average power of different antenna beams is avoided. Thus, the solution according to the invention is not environmentally dependent like previous methods. In a preferred embodiment of the invention, antenna beams are provided using a single compact antenna. Also, diversity implementation is not dependent on antenna parameters such as beam widths or directions, so these considerations can be optimized for coverage aspects.

Kuvioiden selitys | · · . Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viitaten • · « • 1 25 oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa t · ·1 1 kuvio 1 havainnollistaa esimerkkiä radiojärjestel- « · · mästä, jossa keksintöä voidaan soveltaa, ,·.· kuvio 2 havainnollistaa esimerkkiä vaihesäteilykuvi- ; : · öistä, 30 kuvio 3 havainnollistaa ensimmäistä esimerkkiä kek- ·.··· sinnön toteuttavasta lähetinvastaanottimesta ja ,··1. kuvio 4 havainnollistaa toista esimerkkiä keksinnön toteuttavasta lähetinvastaanottimesta.Explanation of patterns · ·. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the examples of the accompanying drawings, in which Fig. 1 illustrates an example of a radio system in which the invention may be applied, Fig. 2 illustrates an example of phase radiation; Figure 3 illustrates a first example of a transceiver implementing the invention, and. Figure 4 illustrates another example of a transceiver implementing the invention.

’···’ Edullisten toimintamuotojen kuvaus ’·’ 135 Keksinnön mukaista ratkaisua toisteen aikaansaami- » » * * 4 108762 seksi voidaan soveltaa missä tahansa radiojärjestelmässä, jossa lähetinvastaanottimet kommunikoivat keskenään radiotien ylitse. Eräs tällainen radiojärjestelmä on solukkora-diojärjestelmä, joka koostuu tyypillisesti useista soluis-5 ta, joissa kussakin on tukiasema, joka on yhteydessä alueellaan oleviin tilaajapäätelaitteisiin. Seuraavassa keksintöä kuvataan käyttäen esimerkkinä solukkoradiojärjes-telmää ja erityisesti järjestelmän tukiasemalaitteistoa, siihen kuitenkaan rajoittumatta.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The solution according to the invention for repetition »» * * 4 108762 can be applied in any radio system in which transceivers communicate with one another over a radio path. One such radio system is a cellular radio system typically consisting of a plurality of cells each having a base station communicating with a subscriber terminal in its area. The invention will now be described, by way of example, but not limited to, a cellular radio system and, in particular, base station equipment of the system.

10 Kuviossa 1 havainnollistetaan esimerkkiä solukkora- diojärjestelmästä, jossa keksintöä voidaan soveltaa. Kuviossa on esitetty tukiasema 100, ja joukko tilaajapääte-laitteita 102 - 106, joihin tukiasema on yhteydessä yhdellä tai useammalla antennilla 108 muodostettavien säteily-15 kuvioiden 110 - 116 avulla.Figure 1 illustrates an example of a cellular radio system in which the invention can be applied. The figure shows a base station 100, and a plurality of subscriber terminal devices 102-106, to which the base station communicates by means of the radiation emitters 15 to 110 formed by one or more antennas 108.

Eräs tunnettu tapa toteuttaa antenni 108 on muodostaa antenni useasta antennielementistä, joille lähetettävä signaali viedään, painottaen kutakin elementtiä halutusti, jolloin aikaansaadaan haluttu säteilykuvio. Vastaavasti 20 toimitaan myös vastaanottosuunnassa. Elementtien erilaisilla painotuksilla saadaan siis aikaan erilaisia säteily-kuvioita. Näin samalla antennilla voidaan muodostaa eri-·_ laisia antennikeiloja haluttuihin suuntiin tai toteuttaa . ympärisäteilevä antennikuvio. Elementeistä koostuvaa an- 25 tennia voidaan myös kutsua antenniryhmäksi, vaikkakaan '·’ " kyseessä ei siis ole joukko erillisiä antenneja, vaan ele- menteistä koostuva yksi antenni.One known way of implementing antenna 108 is to form an antenna from a plurality of antenna elements to which the signal to be transmitted is applied, with a weighting of each element as desired to provide the desired radiation pattern. Correspondingly, 20 also operates in the receiving direction. The different weighting of the elements thus produces different radiation patterns. In this way, different antenna beams can be formed or implemented with the same antenna. omnidirectional antenna pattern. An antenna consisting of elements can also be called an antenna array, although '·' is not a set of separate antennas, but a single antenna consisting of elements.

:.j.: Keksinnön mukaisen ratkaisun perusajatuksena on, : : : että lähetinvastaanottimen antenneilla muodostetaan kaksi 30 tai useampi tehosäteilykuvioltaan identtistä säteilykuvi-ota, joiden vaihesäteilykuviot ovat toisistaan poikkeavat. .··. Muodostetut säteilykuviot voivat olla muodoltaan joko ym- pärisäteileviä 116 tai keilamaisia 110 - 114 sovelluksesta riippuen. Säteilykuviot voivat olla yhteneväisiä joko ho- * ’:' S5 risontaali- tai vertikaalisuunnissa tai molemmissa. 1 » t · 5 108762: .j .: The basic idea of the solution according to the invention is that::: that the transceiver antennas produce two or more radiation patterns of the same power radiation pattern, the phase radiation patterns of which differ. . ··. The resulting radiation patterns may be in the form of either a radial 116 or a beam 110-114, depending on the application. The radiation patterns may be consistent in either horizontal or vertical directions, or both. 1 »t · 5 108762

Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa käytettävä antenni on antenniryhmä, eli se koostuu joukosta antenni-elementtejä, joita voidaan ohjata painokertoimia käyttäen, kuten yllä on kuvattu. Antenniryhmän painotuskertoimet va-5 Iitaan siten, että muodostuu kaksi tai useampi tehosätei-lykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vaihesätei-lykuviot ovat toisistaan poikkeavat.In a preferred embodiment of the invention, the antenna used is an antenna array, i.e., it consists of a plurality of antenna elements that can be controlled using weight factors, as described above. The antenna array weighting coefficients are selected so as to produce two or more radiation patterns of the same power beam having different phase beam patterns.

Tarkastellaan kuviota 2, jossa havainnollistetaan kahden ympärisäteilevän tehosäteilykuvioltaan identtisen 10 antennikuvion vaihesäteilykuvioita. Kuviossa on esitetty vaaka-akselilla horisontaalinen kulma ja pysty-akselilla vaihe, ja kaksi vaihesäteilykuviota 150, 152. Kuvan vaihe-kuviot voidaan saada aikaan esimerkiksi kahdeksanelement-tisellä antenniryhmällä. Kuten havaitaan, vaiheet ovat yh-15 teneväiset ainoastaan joillakin yksittäisillä kulmilla.Referring to Fig. 2, the phase radiation patterns of two antenna patterns of 10 omnidirectional power radiation patterns are illustrated. The figure shows the horizontal angle on the horizontal axis and the phase on the vertical axis, and the two phase radiation patterns 150, 152. The phase patterns in the picture can be obtained, for example, with an eight-element antenna array. As will be appreciated, the steps are congruent with only a few individual angles.

Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön mukaisen tois-teen hyväksikäyttöä vastaanottosuunnassa. Toisteen hyväksikäytölle on eri vaihtoehtoja. Ensimmäisessä vaihtoehdossa käytetään yhtä vastaanotinta. Oletetaan tässä yksinker-20 taisuuden vuoksi, että toteutetaan kaksi säteilykuviota, joiden tehokuvio on yhteneväinen, mutta vaihekuviot poikkeavat. Vastaanotettaessa lähetinvastaanotin vastaanottaa ·, hetkellisesti signaalia yhdellä vaihesäteilykuviolla ja mittaa signaalin laadun, ja hetkellisesti toisella vaihe-·,.* 25 säteilykuviolla mitaten signaalin laadun, ja valitsee vas- ’·* ’ taanottoon paremman laadun tarjoavan säteilykuvion. Anten- • · · nielementtien ohjaus voidaan toteuttaa esimerkiksi digi-taalisen signaalinkäsittelyn avulla.Let us now consider the utilization of the second embodiment of the invention in the receiving direction. There are different options for exploiting the repetition. The first option uses a single receiver. Here, for the sake of simplicity, suppose that two radiation patterns are formed which have a uniform power pattern but differ in phase patterns. Upon receiving, the transceiver receives ·, momentarily, a signal with one phase radiation pattern and measures the signal quality, and momentarily, with a second, ·,. * 25 radiation pattern, measures the signal quality, and selects a radiation pattern providing better quality. The control of antenna elements can be implemented, for example, by means of digital signal processing.

• · · i i ·’ Toisessa vaihtoehdossa vastaanotettaessa lähetinvas- 30 taanotin vastaanottaa koko ajan usealla eri vaihesäteily- kuviolla ja edullisesti yhdistää vastaanotetut signaalit.In another alternative, when received, the transceiver receives a plurality of different phase radiation patterns and preferably combines the received signals.

.*·*. Tällöin vastaanotinlaitteisto tulee käsittää kaksi eril- • · · listä vastaanotinta, joiden vastaanottamat signaalit yh-*···’ distetään.. * · *. In this case, the receiver apparatus must comprise two separate receivers, the received signals of which are combined.

35 Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön mukaisen ratkai- e 108762 sun toteuttavan tukiasemalaitteiston rakennetta. Kuvio 3 havainnollistaa ensimmäistä esimerkkiä keksinnön toteuttavasta laitteistosta vastaanotinpuolen osalta. Laitteisto käsittää antenniryhmän 200, joka koostuu useasta antenni-5 elementistä 202 - 206. Antennielementit on kytketty paino-tusvälineille 208, joissa suoritetaan antennielementeillä vastaanotetuille signaaleille haluttu painotus. Painotus-välineet voidaan toteuttaa alan ammattimiehelle tunnetuilla menetelmillä. Painotusvälineiltä signaali viedään ra-10 diotaajuusosille 210, joissa signaali muunnetaan kanta-tai välitaajuudelle. Radiotaajuusosilta signaali viedään edelleen kantataajuusosille 212, joissa suoritetaan signaalin muu prosessointi, kuten kanavadekoodaus, deinter-liivaus ja puhedekoodaus. Nämä toimenpiteet eivät ole 15 esillä olevan keksinnön kannalta oleellisia. Huomattakoon tässä, että painotusvälineiden 208 ja radiotaajuusosien 210 sijainti voi myös olla toinen eli että painotus suoritetaan radiotaajuusosien jälkeen. Painotus voidaan siis suorittaa sekä digitaalisesti että analogisesti, kuten 20 alan ammattimiehelle on selvää. Se, missä vaiheessa painotus suoritetaan, ei ole esillä olevan keksinnön kannalta olennaista.Next, the structure of the base station apparatus implementing solution 108762 of the invention will be considered. Figure 3 illustrates a first example of an apparatus for implementing the present invention with regard to the receiver side. The apparatus comprises an antenna array 200 consisting of a plurality of antenna-5 elements 202-206. The weighting means may be implemented by methods known to those skilled in the art. From the weighting means, the signal is applied to the radio frequency parts 210 of the ra-10, where the signal is converted to baseband or intermediate frequency. From the radio frequency sections, the signal is further transmitted to baseband sections 212, where other signal processing, such as channel decoding, deinterleaving and speech coding, is performed. These steps are not essential to the present invention. It should be noted here that the location of the weighting means 208 and the radio frequency parts 210 may also be different, i.e. that the weighting is performed after the radio frequency parts. Thus, weighting can be performed both digitally and analogously, as will be apparent to one skilled in the art. The stage at which the weighting is performed is not relevant to the present invention.

·, Laitteisto käsittää edelleen ohjausvälineet 214, , jotka ohjaavat laitteiston muiden osien toimintaa. Ohjaus- ·,; 25 välineet voidaan toteuttaa yleis- tai signaaliprosessorin • · '·' * avulla, johon prosessoriin ohjelmoidaan keksinnön vaatimat » » ♦ toimenpideaskeleet. Ohjausvälineet voidaan vaihtoehtoises-ti toteuttaa myös erilliskomponenteilla tai ASIC-piirinä.The apparatus further comprises control means 214 which control the operation of other parts of the apparatus. Control · ,; The means may be implemented by means of a general or signal processor • · '·' *, to which processor steps »» ♦ required by the invention are programmed. Alternatively, the control means may also be implemented as discrete components or as an ASIC.

i I Ii I I

: : : Ohjausvälineet 214 ohjaavat myös painotusvälineitä 208 ja 30 radiotaajuusvälineitä 210 siten, että hetkellisesti vas-taanotetaan signaalia yhdellä vaihesäteilykuviolla ja mi-.···. tataan signaalin laatu, ja hetkellisesti toisella vaihesä teilykuviolla mitaten tällöinkin signaalin laatu. Ohjaus-'···' välineet 214 valitsevat mittausten perusteella vastaan- •'35 ottoon paremman laadun tarjoavan säteilykuvion. Mittaus • « t · II» » 7 108762 voidaan suorittaa nopeasti peräkkäin, ilman että etene-misolosuhteet radiokanavassa ehtivät muuttua.The control means 214 also control the weighting means 208 and 30 of the radio frequency means 210 so that the signal is momentarily received with a single phase radiation pattern and min. ···. measuring the signal quality, and temporarily measuring the signal quality with the second phase beam pattern. Based on the measurements, the control '···' means 214 select • '35 a better quality radiation pattern. Measurement • «t · II» »7 108762 can be performed in rapid succession without any change in propagation conditions in the radio channel.

Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön mukaisen ratkaisun toisen toteutusmuodon toteuttavan tukiasemalaitteiston 5 rakennetta. Kuvio 4 havainnollistaa toista esimerkkiä keksinnön toteuttavasta laitteistosta vastaanotinpuolen osalta. Laitteisto käsittää antenniryhmän 200, joka koostuu useasta antennielementistä 202 - 206. Antennielementit on kytketty painotusvälineille 208, joissa suoritetaan anten-10 nielementeillä vastaanotetuille signaaleille haluttu painotus. Painotusvälineiltä signaali viedään radiotaajuus-osille 300, 302, joissa signaali muunnetaan kanta- tai vä-litaajuudelle. Radiotaajuusosilta 300, 302 signaali viedään edelleen kantataajuusosille 304, joissa suoritetaan 15 signaalin muu prosessointi kuten kanavadekoodaus, deinter-liivaus ja puhedekoodaus. Nämä toimenpiteet eivät ole esillä olevan keksinnön kannalta oleellisia. Kuten edellä, huomattakoon, että painotusvälineiden ja radiotaajuusosien sijainti voi myös olla toinen, eli että painotus suorite-20 taan radiotaajuusosien jälkeen. Painotus voidaan siis suorittaa sekä digitaalisesti että analogisesti, kuten alan ammattimiehelle on selvää.Next, the structure of the base station apparatus 5 implementing the second embodiment of the solution according to the invention will be considered. Figure 4 illustrates another example of the apparatus for implementing the invention, the receiver side of the case. The apparatus comprises an antenna array 200 consisting of a plurality of antenna elements 202 to 206. The antenna elements are coupled to the weighting means 208, where the desired weighting of the signals received by the antenna-10 elements is performed. From the weighting means, the signal is applied to radio frequency sections 300, 302, where the signal is converted to baseband or intermediate frequency. From the radio frequency section 300, 302, the signal is further transmitted to baseband sections 304, where other signal processing such as channel decoding, deinterleaving and speech coding is performed. These steps are not essential to the present invention. As noted above, it should be noted that the positioning of the weighting means and the RF components may also be different, i.e., the weighting is performed after the RF components. Thus, weighting can be performed both digitally and analogously, as will be apparent to one skilled in the art.

Laitteisto käsittää edelleen ohjausvälineet 214, jotka ohjaavat laitteiston muiden osien toimintaa. Keksin-25 non tässä toteutusmuodossa ohjausvälineet 214 ohjaavat ra-diotaajuusvälineitä 300, 302 siten, että signaalia voidaan **·'· vastaanottaa koko ajan kahdella eri vaihesäteilykuviolla.The apparatus further comprises control means 214 which control the operation of other parts of the apparatus. In this embodiment of the invention 25, the control means 214 control the radio frequency means 300, 302 such that the signal can be continuously received with two different phase radiation patterns.

Kantataajuusosissa 304 voidaan prosessoida molempia sig-V : naaleita ja kantataajuusosat 304 käsittävät välineet 306 30 edullisesti yhdistää vastaanotetut signaalit tunnettuja yhdistelymenetelmiä hyväksikäyttäen. Signaalien yhdistely voidaan suorittaa myös radiotaajuusosilla, kuten alan am-mattimiehelle on selvää. Vaikka tässä esimerkissä on esi-’··’ tetty vain kahden signaalin ja vaihekuvion yhdistely, niin * 35 keksintö ei rajoitu luonnollisesti siihen, vaan vaihekuvi- 8 108762 oita voi olla useampiakin.In the baseband sections 304, both sig V signals can be processed, and the means 306 30 comprising baseband sections 304 advantageously combine the received signals using known combining methods. Signal combining can also be performed on radio frequency sections, as will be apparent to one skilled in the art. Although in this example only two signals and a phase pattern are combined, the * 35 invention is naturally not limited thereto, but there may be more than one phase pattern.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan 5 muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Although the invention has been described above with reference to the example of the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited thereto, but can be modified in many ways within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims.

Viitejulkaisut: [1] O. Norklit, J. Andersen: Mobile radio environments 10 and adaptive arrays, Proc. IEEE PIMRC, Sept 1994, pp. 725-728.Reference publications: [1] O. Norklit, J. Andersen: Mobile Radio Environments 10 and Adaptive Arrays, Proc. IEEE PIMRC, Sept 1994, p. 725-728.

[2] O. Norklit, C. Eggers, J. Andersen: Jitter diversity in multipath environments, Proc. 45th IEEE Veh. Tech. Conf., Chicago, 1993, pp. 853-857.[2] O. Norklit, C. Eggers, J. Andersen: Jitter Diversity in Multipath Environments, Proc 45th IEEE Veh. Tech. Conf., Chicago, 1993, p. 853-857.

15 [3] T. Aubrey, P. White: A comparison of switched pat tern diversity antennas, Proc. 43rd IEEE Veh. Tech. Conf., Secausus, pp. 89-92.15 [3] T. Aubrey, P. White: A Comparison of Switched Pat tern Diversity Antennas, Proc. 43rd IEEE Veh. Tech. Conf., Secausus, p. 89-92.

[4] K. Nikoskinen, J. Lempiäinen, K. Heiska: Beam diversity simulations in microcellular environments, 20 Proc. AP-S/URSI International Symposium, Baltimore, 1996, vol.l, pp. 449-452.[4] K. Nikoskinen, J. Lempiäinen, K. Heiska: Beam Diversity Simulations in Microcellular Environments, 20 Proc. AP-S / URSI International Symposium, Baltimore, 1996, vol. 449-452.

I [5] A. Turkmani, A. Arowojolu, P. Jefford, C. Kellett:I [5] A. Turkmani, A. Arowojolu, P. Jefford, C.

An experimental evaluation of the performance of • · two-branch space and polarization diversity schemes 25 at 1800 Mhz, IEEE Trans. Veh. Tech. , vol. 44, no.2, • ·An Experimental Evaluation of Performance • • Two-Branch Space and Polarization Diversity Schemes 25 at 1800 Mhz, IEEE Trans. Veh. Tech. , vol 44, no.2, • ·

May 1995, pp. 318-326.May 1995, p. 318-326.

• · · » >11· • · · ll# II# . · · · I « <• · · »> 11 · • · · ll # II #. · · · I «<

It# • · I t · » » I · » I 1 « IIS I ·It # • · I t · »» I · »I 1« IIS I ·

Claims (10)

1. Menetelmä toisteen aikaansaamiseksi radiojärjestelmässä, jossa lähetinvastaanottimet (100 - 106) ovat yh- 5 teydessä toisiin lähetinvastaanottimiin yhdellä tai useammalla antennilla muodostettavien säteilykuvioiden 110 -116 avulla, tunnettu siitä, että lähetinvas-taanottimen antenneilla muodostetaan kaksi tai useampi te-hosäteilykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vai-10 hesäteilykuviot ovat toisistaan poikkeavat.A method for providing repetition in a radio system, wherein the transceivers (100-106) communicate with other transceivers by radiation patterns 110-116 formed by one or more antennas, characterized in that two or more power radiation patterns are formed by the transceiver antennas. with diffuse radiation patterns. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää joukon tukiasemia (100) ja tilaajapäätelaitteita (102 - 106), jotka tukiasemat ovat yhteydessä alueellaan oleviin tilaa- 15 japäätelaitteisiin, ja että vaihesäteilykuvioltaan toisistaan poikkeavia säteilykuvioita käytetään tukiasemassa sekä lähetyksen että vastaanoton aikana.A method according to claim 1, characterized in that the radio system comprises a plurality of base stations (100) and subscriber terminals (102-106), which base stations are in communication with the subscriber terminals in their area, and that the radiated patterns of phase radiation pattern are during. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetut säteilykuviot 20 ovat muodoltaan ympärisäteileviä (116).Method according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation patterns formed 20 are in the form of an omnidirectional shape (116). 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, I tunnettu siitä, että muodostetut säteilykuviot . ovat muodoltaan oleellisesti keilamaisia (110 -114).Method according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation patterns are formed. are substantially conical in shape (110-114). • 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, « · · ••’25 tunnettu siitä, että lähetinvastaanottimessa *.· ' käytetyt antennit (200) koostuvat joukosta antennielement- tejä (202 - 206) , ja että yhdellä antennilla muodostetaan : :t: kaksi tai useampi tehosäteilykuvioltaan identtistä sätei- lykuviota, joiden vaihesäteilykuviot ovat toisistaan poik-30 keavat.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the antennas (200) used in the transceiver * consist of a plurality of antenna elements (202-206), and that one antenna generates: : two or more radiation patterns of the same power radiation pattern, the phase radiation patterns of which differ from each other. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, (>*‘t tunnettu siitä, että vastaanotettaessa lähetinvas- taanotin vastaanottaa hetkellisesti signaalia yhdellä vai- hesäteilykuviolla ja mittaa signaalin laadun, ja hetkelli- ’•"55 sesti toisella vaihesäteilykuviolla mitaten signaalin laa-• » I I » I » 10 108762 dun, ja valitsee vastaanottoon paremman laadun tarjoavan säteilykuvion.A method according to claim 1 or 2, characterized in that, when receiving, the transceiver receives a signal momentarily with one phase radiation pattern and measures the quality of the signal, and momentarily with another phase radiation pattern measures the signal. II »I» 10 108762 dun, and selects a radiation pattern for better reception. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotettaessa lähetinvas- 5 taanotin vastaanottaa koko ajan usealla eri vaihesäteily-kuviolla ja edullisesti yhdistää vastaanotetut signaalit.7. A method according to claim 1 or 2, characterized in that, when received, the transceiver receives at all times a plurality of phase radiation patterns and preferably combines the received signals. 8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilykuviot voivat olla yhteneväiset horisontaali- tai vertikaalisuunnissa tai mo- 10 lemmissa.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation patterns can be coincident in the horizontal or vertical directions, or both. 9. Tukiasemalaitteisto, joka käsittää yhden tai useamman antennin (200), jonka avulla muodostettavien sätei-lykuvioiden (110 - 116) avulla tukiasema (100) on yhteydessä kuuluvuusalueellaan oleviin tilaajapäätelaitteisiin 15 (102 - 106) , tunnettu siitä, että tukiasema kä sittää välineet (208, 214) muodostaa antenneilla kaksi tai useampi tehosäteilykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vaihesäteilykuviot ovat toisistaan poikkeavat.A base station apparatus comprising one or more antennas (200) by which the base station (100) communicates with the subscriber terminals 15 (102-106) within its coverage area by means of radiation patterns (110-116), characterized in that the base station comprises means (208, 214) generate two or more radiation patterns of identical power radiation pattern with antennas having different phase radiation patterns. 9 108762 Patenttivaatimukset :9 108762 Claims: 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tukiasemalait- 20 teisto, tunnettu siitä, että tukiasemassa käyte tyt antennit (200) käsittävät joukon antennielementtejä (202 - 206), ja että tukiasema käsittää välineet (208, ·, 214) muodostaa yhdellä antennilla kaksi tai useampi teho- . säteilykuvioltaan identtistä säteilykuviota, joiden vaihe- 25 säteilykuviot ovat toisistaan poikkeavat. « * t i · ( IM • • · « · » * » , k * It* » t » t * * * * * t » i * » « · t · • I t I t » I · · i t » i k 11*1» » » • i * I « t > I k ltk * k k * k * k * * 108762 11 iBase station apparatus according to claim 9, characterized in that the antennas (200) used in the base station comprise a plurality of antenna elements (202-206), and that the base station comprises means (208, ·, 214) for generating two or more power . an radiation pattern having an identical radiation pattern, the phase radiation patterns of which are different from each other. «* Ti · {IM • • ·« · »*», k * It * »t» t * * * * * t »i *» «· t · • I t I t» I · · it »ik 11 * 1 »» »• i * I« t> I k ltk * kk * k * k * * 108762 11 i
FI964937A 1996-12-10 1996-12-10 Method for achieving diversity, and base station device FI108762B (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964937A FI108762B (en) 1996-12-10 1996-12-10 Method for achieving diversity, and base station device
EP97947050A EP0944965A2 (en) 1996-12-10 1997-12-09 Diversity method and base station equipment
CN 97180535 CN1240073A (en) 1996-12-10 1997-12-09 Diversity method and base station equipment
PCT/FI1997/000770 WO1998028861A2 (en) 1996-12-10 1997-12-09 Diversity method and base station equipment
AU52236/98A AU727262B2 (en) 1996-12-10 1997-12-09 Diversity method and base station equipment
JP52594198A JP2001505750A (en) 1996-12-10 1997-12-09 Diversity method and base station device
NO992807A NO992807L (en) 1996-12-10 1999-06-09 Procedure for diversity as well as base station equipment

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964937A FI108762B (en) 1996-12-10 1996-12-10 Method for achieving diversity, and base station device
FI964937 1996-12-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI964937A0 FI964937A0 (en) 1996-12-10
FI964937A FI964937A (en) 1998-06-11
FI108762B true FI108762B (en) 2002-03-15

Family

ID=8547239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI964937A FI108762B (en) 1996-12-10 1996-12-10 Method for achieving diversity, and base station device

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0944965A2 (en)
JP (1) JP2001505750A (en)
CN (1) CN1240073A (en)
AU (1) AU727262B2 (en)
FI (1) FI108762B (en)
NO (1) NO992807L (en)
WO (1) WO1998028861A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2178364T3 (en) 1999-06-24 2002-12-16 Cit Alcatel DIVERSITY TRANSMISSION IN A MOBILE RADIO SYSTEM.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479448A (en) * 1992-03-31 1995-12-26 At&T Corp. Method and apparatus for providing antenna diversity
EP0639035B1 (en) * 1993-08-12 2002-10-23 Nortel Networks Limited Base station antenna arrangement
SE9402493L (en) * 1994-07-15 1996-01-16 Ericsson Telefon Ab L M Method in a diversity receiver
US5848103A (en) * 1995-10-04 1998-12-08 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for providing time diversity
CA2186793C (en) * 1995-11-13 2000-12-19 Vijitha Weerackody Method and apparatus to implement antenna diversity for direct sequence spread spectrum receivers

Also Published As

Publication number Publication date
FI964937A (en) 1998-06-11
NO992807D0 (en) 1999-06-09
JP2001505750A (en) 2001-04-24
WO1998028861A3 (en) 1998-08-27
AU727262B2 (en) 2000-12-07
EP0944965A2 (en) 1999-09-29
WO1998028861A2 (en) 1998-07-02
CN1240073A (en) 1999-12-29
NO992807L (en) 1999-06-09
FI964937A0 (en) 1996-12-10
AU5223698A (en) 1998-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4457120B2 (en) Wide angle antenna lobe
KR101045480B1 (en) Enhanced Diversity Radio
Godara Applications of antenna arrays to mobile communications. I. Performance improvement, feasibility, and system considerations
KR101036027B1 (en) Wireless Communication Device with Adaptive Antenna Array for MIMO System
US5577265A (en) Antenna system for multipath diversity in an indoor microcellular communication system
KR20050098028A (en) Method and system for improving communication
Anderson et al. Ericsson/Mannesmann GSM field-trials with adaptive antennas
KR19990082079A (en) Method and apparatus of cellular radiotelephone base station using selected multiple diversity reception
US8559895B2 (en) Antenna array pattern distortion mitigation
US6469680B1 (en) Antenna arrangement
JPH11215049A (en) Directivity-controlled antenna device
WO2002029989A1 (en) Wireless device cradle with spatial antenna diversity capability
US6470177B1 (en) Adaptive sectorization
JPH10313472A (en) Radio base station unit and radio terminal
Katz et al. Extension of space-time coding to beamforming WCDMA base stations
FI108762B (en) Method for achieving diversity, and base station device
JP2001275150A (en) Wireless base station
JP3138934B2 (en) Space diversity system
JP2004535724A (en) Method and apparatus for improving data transmission capacity of a wireless communication system
KR100244197B1 (en) A system for transmitting and receiving data using co-channel in fixed/mobile cellular systems
Lempiainen et al. Multistate phase diversity microcell antenna
JPH10163937A (en) Antenna changeover control system
JP3669304B2 (en) Directional control antenna device
Stamatelos et al. Space-diversity issues in the context of a B-ISDN-oriented indoor radio environment
Tanaka et al. Interference cancellation characteristics of a BSCMA adaptive array antenna with a DBF configuration