DE69835623T2

DE69835623T2 - Verfahren und einrichtung für richtfunkkommunikation

Info

Publication number: DE69835623T2
Application number: DE69835623T
Authority: DE
Inventors: Marcos Katz; Juha Ylitalo
Original assignee: Nokia Inc
Current assignee: Nokia Inc
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: CN1140154C; BR9816063A; EP1129591A1; JP4261066B2; EP1129591B1; US6392595B1; DE69835623D1; AU1157999A; JP2002529984A; WO2000027148A1; CN1327695A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gerichteten Funkkommunikation, bei der Signale zwischen einer ersten Station und einer zweiten Station nur in bestimmten Richtungen übertragen werden können. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, ist die Erfindung auf zellulare Kommunikationsnetzwerke anwendbar, die ein Antennenfeld auf adaptive Weise verwenden, zum Beispiel Raummultiplex (SDMA: "Space Division Multiple Access").
Bei gegenwärtig implementierten zellularen Kommunikationsnetzwerken ist eine Funkbasisstation (BTS) bereitgestellt, die Signale, die für eine bestimmte Mobilstation (MS) vorgesehen sind, welche ein Mobiltelefon sein kann, über eine Zelle oder einen Zellsektor hinweg überträgt, die/der von einer Funkbasisstation bedient wird. Es wurden jedoch nun Raummultiplex- (SDMA) Systeme vorgeschlagen. Bei einem Raummultiplexsystem wird die Funkbasisstation für eine bestimmte Mobilstation vorgesehene Signale nicht über die Zelle oder den Zellsektor hinweg übertragen, sondern wird das Signal nur in der Strahlrichtung übertragen, in der ein Signal von der Mobilstation empfangen wird, so dass in der gleichen Zelle zu der gleichen Zeit die gleiche Frequenz verwendet werden kann, um zwei unterschiedliche Benutzer zu unterstützen. SDMA-Systeme können der Funkbasisstation auch ermöglichen, die Richtung zu bestimmen, aus der Signale von der Mobilstation empfangen werden.
Ein Problem besteht darin, dass die Richtung, in die ein Signal durch die Basisstation an die Mobilstation zu übertragen ist, auf Grundlage der Signale bestimmt wird, die durch die Basisstation von der Mobilstation empfangen werden. In einer Frequenzduplex-Betriebsart unterscheiden sich jedoch die Frequenzen von Signalen, die von der Mobilstation an die Basisstation übertragen werden, völlig von Frequenzen, die für die Signale verwendet werden, die durch die Basisstation an die Mobilstation übertragen werden. Der Unterschied in den Frequenzen, die bei den Aufwärts- und Abwärtsstreckensignalen verwendet werden, bedeutet, dass sich das Verhalten des Kanals in der Aufwärtsstreckenrichtung von dem Verhalten des Kanals auf dem Abwärtsstreckenkanal unterscheiden kann.
In einer Zeitduplex-Betriebsart können die auf dem Aufwärts- und dem Abwärtsstreckenkanal verwendeten Frequenzen die gleichen sein. Es sollte beachtet werden, dass Signale in der Zeitduplex-Betriebsart auf dem Aufwärts- und dem Abwärtsstreckenkanal nicht gleichzeitig übertragen werden. Es kann angenommen werden, dass die Eigenschaften des Aufwärts- und des Abwärtsstreckenkanals die gleichen sind, sofern die Duplexzeit viel kürzer ist als die Kohärenzzeit des Kanals. Die Kohärenzzeit des Kanals ist das Intervall, über das ein übertragenes Signal durch Kanalschwankungen relativ ungestört sein wird. Kanalschwankungen können durch Änderungen in der Funkumgebung verursacht werden, zum Beispiel durch eine Bewegung der Mobilstation verursacht werden. Damit die Annahme, dass der Aufwärts- und der Abwärtsstreckenkanal gleich sind, gültig ist, sollte dementsprechend ein Signal auf dem Abwärtsstreckenkanal innerhalb einer Zeitspanne seit einem Empfang des Aufwärtsstreckensignals gesendet werden, die kürzer ist als die Kohärenzzeit für den Kanal. Bewegt sich eine Mobilstation gerade, ist es weniger wahrscheinlich, dass das in der Abwärtsstreckenrichtung zu übertragende Signal innerhalb einer Zeitspanne übertragen wird, die kürzer ist als die Kohärenzzeit, als wenn die Mobilstation stationär ist. Selbst wenn sich die Mobilstation gerade nicht bewegt, kann die Zeit zwischen dem Empfang und der Übertragung eines Signals größer sein als die Kohärenzzeit.
Die räumlichen Eigenschaften eines Aufwärtsstrecken- oder eines Abwärtsstreckenkanals, wie etwa seine Impulsantwort, werden in Abhängigkeit von der Funkumgebung stark variieren.
Bei einem bekannten System, das versucht, mit diesem Problem fertig zu werden, ist die Funkumgebung in Makrozellen A, Mikrozellen B und/oder Pikozellen C unterteilt, wie gemäß 1 gezeigt. Makrozellen A sind relativ groß, während Mikro- und Pikozellen B und C viel kleiner sind. Pikozellen C sind kleiner als Mikrozellen B. Mikro- und/oder Pikozellen B und C können in Makrozellen A enthalten sein, wie es gemäß 1 gezeigt ist. Es wird angenommen, dass sich das Funksignal in Makrozellen A im Vergleich zu Mikro- oder Pikozellen B und C ziemlich unterschiedlich verhalten wird. Dies ermöglicht daher, dass bei Bestimmung der Parameter des in der Abwärtsstreckenrichtung zu übertragenden Signals unterschiedliche Arten von Strategien verwendet werden. Bei diesem System kann das Verhalten der Signale in den Makro- und Mikro- oder Pikozellen jedoch irreführend sein. Das Signal einer Mobilstation, die nahe einer Basisstation in einer Makrozelle A arbeitet, kann zum Beispiel von der Basisstation mit einer breiten Winkelausdehnung empfangen werden. Diese Art von Verhalten ist typisch für Mikro- oder Pikozellen. Eine Straßenkanalbildung, die durch die Anwesenheit von Gebäuden verursacht wird, führt dazu, dass ein Signal mit einer schmalen Winkelausdehnung empfangen wird. Tritt diese Art von Verhalten in einer Mikro- oder Pikozelle auf, wird die Basisstation das Signal mit einer schmalen Winkelausdehnung empfangen. Dieses Verhalten ist eher für Makrozellen typisch. Dieses Modell spiegelt daher nicht immer die tatsächliche Funkumgebung in einer Makro-, Mikro- oder Pikozelle wider. Vielmehr beruht das Modell auf der erwarteten Funkumgebung in Anbetracht der Position der Mobilstation relativ zu der Funkbasisstation. Dementsprechend wird dieses Modell mitunter zu einer schlechten Qualität von Signalen führen.
Die WO 98/36598 offenbart eine Methode zum Bestimmen der Entfernung zwischen zwei Stationen und zum Auswählen der Strahlausdehnung eines übertragenen Strahls basierend auf der bestimmten Entfernung. Es wird jedoch einer Optimierung des übertragenen Strahls basierend auf anderen Faktoren keine weitere Rechnung getragen.
Es ist ein Ziel von bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung wie in unabhängigen Ansprüchen 1 bzw. 21 definiert bereitzustellen, das/die diese Probleme vermeidet oder zumindest abschwächt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur gerichteten Funkkommunikation zwischen einer ersten Station und einer zweiten Station bereitgestellt, das die Schritte aufweist: Bestimmen aus zumindest einem Signal, das von der zweiten Station an der ersten Station empfangen wird, welcher einer Vielzahl von unterschiedlichen Funkumgebungstypen zwischen der ersten und der zweiten Station vorliegt; und Übertragen eines Signals von der ersten Station an die zweite Station, wobei zumindest ein Parameter des übertragenen Signals von dem bestimmten Funkumgebungstyp abhängig ist.
Da der Funkumgebungstyp in Einklang mit dem zumindest einen Signal bestimmt wird, das empfangen wird; spiegelt sie die tatsächliche Funkumgebung und nicht die erwartete Funkumgebung wider. Demnach kann das von der ersten Station übertragene Signal die tatsächliche Funkumgebung besser berücksichtigen als bei dem hierin vorstehend beschriebenen System.
Gemäß der Erfindung werden die Funkumgebungstypen aus der Winkelausdehnung des Signals bestimmt, das durch die erste Station von der zweiten Station empfangen wird. Dies ist ein nützlicher Parameter des empfangenen Signals, um ihn bei Bestimmung des Funkumgebungstyps in einem gerichteten Funksystem zu verwenden.
Ein erster Funkumgebungstyp wird als vorliegend bestimmt, wenn das zumindest eine Signal, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, eine relativ kleine Winkelausdehnung aufweist, und ein zweiter Funkumgebungstyp wird als vorliegend bestimmt, wenn das zumindest eine Signal, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, eine relativ große Winkelausdehnung aufweist. Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung kann es mehr als zwei Funkumgebungstypen geben. Es ist jedoch bevorzugt, dass es nur zwei gibt, da dies gute Ergebnisse bereitstellt, aber nicht übermäßig komplex ist.
Wird die erste Funkumgebung als vorliegend bestimmt, wird das von der ersten Station übertragene Signal mit einer relativ kleinen Strahlausdehnung übertragen, und wird die zweite Funkumgebung als vorliegend bestimmt, wird das Signal mit einer relativ großen Strahlausdehnung übertragen. Demnach zieht das Signal, das übertragen wird, die Eigenschaften des bestimmten Funkumgebungstyps in Betracht.
Das Verfahren weist zusätzlich den Schritt zum Bestimmen auf, ob die Strahlausdehnung des von der ersten Station zu übertragenden Signals zu erhöhen ist, wenn bestimmt wird, dass der erstes Funkumgebungstyp vorliegt. Somit stellt das Verfahren sicher, dass immer dann ein schmaler Strahl verwendet wird, wenn es angemessen ist. Liegt jedoch irgendein anderes Anzeichen vor, dass eine breitere Strahlausdehnung verwendet werden sollte, um einen Verlust einer Kommunikation oder eine Kommunikation mit schlechter Qualität zu vermeiden, kann die Strahlausdehnung erhöht werden.
Der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, kann ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals aufweisen, wenn die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station relativ klein ist. Der Parameter, der auf die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station hinweist, kann zum Beispiel in einem GSM-System eine Zeitvorlaufinformation sein. Die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals kann erhöht werden, wenn der erste Funkumgebungstyp vorliegt, falls die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Wahlweise oder zusätzlich weist der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten Station relativ zu der ersten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals auf, wenn die relative Geschwindigkeit relativ hoch ist. Wiederum kann ein Schwellwert verwendet werden, so dass die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals erhöht wird, wenn die relative Geschwindigkeit größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel weist der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die relative Mobilität der zweiten Station relativ zu der ersten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals auf, wenn die relative Mobilität relativ groß ist. Die relative Mobilität zieht die Geschwindigkeit der zweiten Station relativ zu der ersten Station und die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station in Betracht. Es kann ein Schwellwert verwendet werden, so dass die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals erhöht wird, wenn die relative Mobilität größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Vorzugsweise weist der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen der Höhe eines Antennenfelds der ersten Station über dem Umfeld auf, und wird die Strahlausdehnung erhöht, wenn das Antennenfeld mit Bezug auf das Umfeld relativ niedrig ist. Es kann natürlich auch ein Schwellwert verwendet werden.
Der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, kann wahlweise oder zusätzlich ein Bestimmen der durchschnittlichen Winkelausdehnung für N vorhergehende Signale aufweisen, die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden. Bei einem GSM-System können die N vorhergehenden Signale zum Beispiel N Datenübertragungsblöcke bzw. Datenbursts sein, oder im Fall von CDMA-Systemen Schlitze. Vorzugsweise wird das Signal von der ersten Station mit einer Strahlausdehnung übertragen, die ähnlich zu oder gleich der durchschnittlichen Winkelausdehnung ist, die bestimmt wurde. Es kann eine minimale Winkelausdehnung geben, die in der Umgebung großer Winkelausdehnung verwendet wird. Die Periode, über die der Durchschnitt bestimmt wird, zieht vorzugsweise einen oder mehrere der folgenden Parameter in Betracht: die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station, die Geschwindigkeit der zweiten Station mit Bezug auf die erste Station, und die relative Mobilität der zweiten Station relativ zu der ersten Station. Bewegt sich die zweite Station gerade, wird die Zeitperiode, über die der Durchschnitt genommen wird, vorzugsweise verringert.
Vorzugsweise wird die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals nicht reduziert, wenn die erste Funkumgebung vorliegt, nur erhöht, wenn angemessen.
Vorzugsweise weist das Verfahren zusätzlich den Schritt zum Bestimmen auf, ob die Strahlausdehnung des durch die erste Station zu übertragenden Signals zu verringern ist, wenn bestimmt wird, dass der zweite Funkumgebungstyp vorliegt. Normalerweise wird das durch die erste Station übertragene Signal typischerweise eine breite Strahlausdehnung aufweisen, wenn bestimmt wird, dass der zweite Funkumgebungstyp vorliegt. Bei diesem Verfahren wird bestimmt, ob diese Strahlausdehnung reduziert werden kann oder nicht, was ermöglicht, dass eine Kapazität verbessert wird.
Der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des Signals zu verringern ist, kann ein Bestimmen von zwei extremen Ankunftsrichtungen für Signale von der zweiten Station an der ersten Station für die letzten N vorhergehenden Signale (zum Beispiel die letzten N Datenübertragungsblöcke), die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden, und ein Übertragen eines Signals an die zweite Station mit einer Strahlausdehnung aufweisen, die durch die zwei extremen Ankunftsrichtungen definiert wird. Die Ankunftsrichtungen können die dominanten Ankunftsrichtungen sein.
Wahlweise kann der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des Signals zu verringern ist, ein Bestimmen der Varianz der Winkelausdehnung der vorhergehenden N Signale, die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden, und ein Übertragen an die zweite Station mit einer Strahlausdehnung aufweisen, die zu der berechneten Varianz in Beziehung steht. Es können die Varianzen der dominanten Ankunftsrichtungen von N vorhergehenden Signalen bestimmt werden.
Bei beiden Verfahren zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des Signals zu verringern ist, können die N vorhergehenden Signale N vorhergehende Übertragungsblöcke, wenn das Verfahren in einem GSM-System verwendet wird, oder Schlitze sein, wenn das Verfahren in CDMA-Systemen verwendet wird.
Wird die Umgebung großer Winkelausdehnung als vorliegend bestimmt, wird die Strahlausdehnung vorzugsweise nur verringert, wenn angemessen, und nicht erhöht.
Die Strahlausdehnung der empfangenen und übertragenen Signale wird vorzugsweise aus einer oder mehreren Strahlrichtungen definiert. Die Breite des oder jedes Strahls ist vorzugsweise variabel.
Es ist bevorzugt, dass die erste Station eine Funkbasisstation in einem zellularen Telekommunikationsnetzwerk ist. Die zweite Station kann eine Mobilstation sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine erste Station für eine gerichtete Funkkommunikation mit einer zweiten Station bereitgestellt, die aufweist: eine Einrichtung zum Empfangen von Signalen von der zweiten Station; eine Einrichtung zum Bestimmen aus zumindest einem Signal, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, welcher einer Vielzahl von unterschiedlichen Funkumgebungstypen in Benutzung zwischen der ersten und der zweiten Station vorliegt; und eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines Signals an die zweite Station, wobei zumindest ein Parameter des übertragenen Signals von dem bestimmten Funkumgebungstyp abhängig ist.
Gemäß der Erfindung wird der Funkumgebungstyp aus der Winkelausdehnung des von der Empfangseinrichtung empfangenen Signals bestimmt. Wenn ein Signal von der zweiten Station durch die Empfangseinrichtung mit einer relativ kleinen Winkelausdehnung empfangen wird, wird von der Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Funkumgebung von einem ersten Typ ist, und wenn das Signal von der zweiten Station durch die Empfangseinrichtung mit einer relativ großen Winkelausdehnung empfangen wird, wird bestimmt, dass die Funkumgebung von einem zweiten Typ ist.
Die Bestimmungseinrichtung ist eingerichtet, um zu bestimmen, ob die Winkelausdehnung des durch die Übertragungseinrichtung übertragenen Signals erhöht werden kann, wenn bestimmt wird, dass die Funkumgebung vom ersten Typ ist, und verringert werden kann, wenn die Funkumgebung vom zweiten Typ ist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und dafür, wie diese ausgeführt bzw. verwirklicht werden kann, wird nun beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, bei denen zeigen:
1 ein bekanntes Modell einer Zelle eines zellularen Netzwerks;
2 eine schematische Darstellung einer Funkbasisstation (BTS) und ihrer zugehörigen Zellsektoren;
3 eine vereinfachte Darstellung eines Antennenfelds und einer Funkbasisstation, die die Erfindung verkörpert;
4 eine schematische Darstellung des digitalen Signalprozessors von 3; und
5 die Kanalimpulsantwort für vier Kanäle von acht möglichen Kanäle.
Es wird zunächst auf 2 Bezug genommen, in der die drei Zellsektoren 2 gezeigt sind, die eine Zelle 3 eines zellularen Mobiltelefonnetzwerks definieren. Die drei Zellsektoren 2 werden von entsprechenden Funkbasisstationen (BTS) 4 bedient. Es sind drei separate Funkbasisstationen 4 an dem gleichen Ort bereitgestellt. Jede Basisstation 4 hat einen separaten Sendeempfänger, der Signale an einen jeweiligen der drei Zellsektoren 2 überträgt und von dort empfängt. Demnach ist für jeden Zellsektor 2 eine dedizierte Funkbasisstation bereitgestellt. Die BTS 4 ist somit in der Lage, mit Mobilstationen (MS) wie etwa Mobiltelefonen zu kommunizieren, die sich in dem jeweiligen Zellsektor 2 befinden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird im Kontext eines GSM- ("Global System for Mobile Communications") Netzwerk beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Ausführungsbeispiele der Erfindung auch mit anderen Systemen verwendet werden können, wie etwa anderen Frequenzmultiplexsystemen, anderen Zeitmultiplexsystemen, Spreizspektrumsystemen wie etwa Codemultiplexsystemen oder hybriden Systemen, die mehr als eines der vorstehend skizzierten Systeme verwenden. In dem GSM-System wird ein Frequenz/Zeitmultiplex- (F/TDMA) System verwendet. Daten werden zwischen der Basisstation 4 und der Mobilstation in Übertragungsblöcken bzw. Bursts übertragen. Die Datenbursts beinhalten eine Trainingssequenz, die eine bekannte Datensequenz ist. Der Zweck der Trainingssequenz wird hierin nachstehend beschrieben. Jeder Datenburst wird in einem vorgegebenen Frequenzband in einem vorbestimmten Zeitschlitz in diesem Frequenzband übertragen. Die Verwendung eines gerichteten Antennenfelds ermöglicht, dass auch Raummultiplex erreicht wird. Demnach wird bei Ausführungsbeispielen der Erfindung jeder Datenburst auf einem vorgegebenen Frequenzband in einem vorgegebenen Zeitschlitz und in einer vorgegebenen Richtung übertragen. Für einen vorgegebenen Datenburst, der auf der vorgegebenen Frequenz, in dem vorgegebenen Zeitschlitz und in der vorgegebenen Richtung übertragen wird, kann ein zugehöriger Kanal definiert werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Antennenfelds, das durch einen analogen Strahlformer von einer Funkbasisstation 4 gesteuert wird, die als Sendeempfänger agiert. Es sollte anerkannt werden, dass das in 3 gezeigte Feld 6 nur einen der drei Zellsektoren 2 bedient, die in 1 gezeigt sind. Um die anderen beiden Zellsektoren 2 zu bedienen, sind zwei weitere Antennenfelder 6 bereitgestellt. Das Antennenfeld 6 weist acht Antennenelemente a1..a8 auf. Die Elemente a1..a8 sind typischerweise so angeordnet, dass sie einen Abstand von einer halben Wellenlänge zwischen jedem Antennenelement aufweisen, und sind in einer horizontalen Reihe in einer geraden Linie angeordnet. Jedes Antennenelement ist eingerichtet, Signale zu übertragen und zu empfangen, und kann jeden geeigneten Aufbau haben. Jedes Antennenelement a1..a8 kann eine Dipolantenne, eine Patch-Antenne oder jede andere geeignete Antenne sein.
Wie es hierin nachstehend ausführlicher erörtert wird, werden die Antennenelemente von einem analogen Strahlformer 8 gesteuert, der die Anzahl von erzeugten Strahlen ebenso wie die Breite von jeweiligen Strahlen steuert. Der analoge Strahlformer 8 kann eine Butler-Matrix sein.
Jedes Antennenelement a1..a8 des Antennenfelds 6 wird mit dem gleichen Signal versorgt, das an eine Mobilstation MS zu übertragen ist. Die Phasen der an die jeweiligen Antennenelemente a1..a8 gelieferten Signale sind jedoch mit Bezug aufeinander verschoben. Die Differenzen der Phasenbeziehung zwischen den an die jeweiligen Antennenelemente gelieferten Signale haben ein gerichtetes Strahlungsmuster zur Folge. Demnach kann ein Signal von der Basisstation 4 nur in bestimmten Richtungen in dem Zellsektor 2 übertragen werden, der mit dem Feld 6 verknüpft ist. Das durch das Feld 6 erreichte gerichtete Strahlungsmuster ist eine Folge von konstruktiver und destruktiver Interferenz, die zwischen den Signalen auftritt, die mit Bezug aufeinander phasenverschoben sind und von jedem Antennenelement a1..a8 übertragen werden. Das Antennenfeld 6 kann gesteuert werden, um einen Strahl in einer oder mehreren beliebigen einer Vielzahl von Richtungen bereitzustellen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein Maximum von acht Strahlen bereitgestellt werden. Die Breite von jedem Strahl kann ebenfalls gesteuert werden.
Die relative Phase des an jedem Antennenelement a1..a8 bereitgestellten Signals wird durch den Strahlformer 8 derart gesteuert, dass ein Signal in der gewünschten Strahlrichtung oder den gewünschten Strahlrichtungen übertragen werden kann. Der Strahlformer 8 stellt somit eine Phasenverschiebungsfunktion bereit. Der Strahlformer 8 hat acht Eingänge 10a bis h von der BTS 4 und acht Ausgänge, einen zu jedem Antennenelement a1..a8. Die von den jeweiligen Eingängen 10a bis h empfangenen Signale umfassen die zu übertragenden Datenbursts und Informationen über die Strahlbreite. Jeder der acht Eingänge 10a bis h stellt eine von acht unterschiedlichen Strahlrichtungen dar, in die ein vorgegebener Datenburst übertragen werden kann. Wenn der Strahlformer 8 ein Signal zum Beispiel an dem ersten Eingang 10a empfängt, wendet der Strahlformer 8 das an Eingang 10a bereitgestellte Signal auf jedes der Antennenelemente a1..a8 mit den erforderlichen Phasendifferenzen an, um zu bewirken, dass ein Strahl in einer vorgegebenen Richtung mit der gewünschten Strahlbreite erzeugt wird, so dass der Datenburst in dieser Strahlrichtung übertragen wird. Gleichermaßen verursacht ein an Eingang 10b bereitgestelltes Signal, dass ein Strahl in einer anderen Strahlrichtung mit der erforderlichen Strahlbreite erzeugt wird, und so weiter.
Wie bereits erörtert empfangen die Antennenelemente a1..a8 des Antennenfelds 6 Signale von einer MS und übertragen auch Signale an eine MS. Ein von einer MS übertragenes Signal wird im Allgemeinen von jedem der acht Antennenelemente a1..a8 empfangen. Es wird jedoch eine Phasendifferenz zwischen jedem der von den jeweiligen Antennenelementen a1..a8 empfangenen Signale vorliegen. Mit der Unterstützung des Strahlformers 8 ist es möglich, aus den relativen Phasen der von den jeweiligen Antennenelementen a1..a8 empfangenen Signale die Richtung, aus der das Signal empfangen wurde, ebenso wie die Winkelausdehnung zu bestimmen.
Ein oder mehrere Strahlen von Breite W können zur Übertragung ausgewählt werden. Eine Auswahl von einem oder mehreren Signalen (10a bis 10h) ist gleichwertig zu einer Erzeugung eines breiteren Strahls.
Der Strahlformer 8 hat somit acht Eingänge, einen von jedem der Antennenelemente a1..a8 für das von jedem Antennenelement empfangene Signal. Der Strahlformer 8 weist auch acht Ausgänge 14a bis h auf. Jeder der Ausgänge 14a bis 14h entspricht einer bestimmten Richtung, aus der ein vorgegebener Datenburst empfangen werden kann. Wenn das Antennenfeld 6 zum Beispiel ein Signal von einer MS aus einer ersten Richtung empfängt, wird der Strahlformer 8 das empfangene Signal an Ausgang 14a ausgeben. Ein empfangenes Signal aus einer zweiten, anderen Strahlrichtung wird bewirken, dass das empfangene Signal von dem Strahlformer 8 an Ausgang 14b ausgegeben wird, und so weiter. Zusammenfassend wird der Strahlformer 8 an den Antennenelementen a1..a8 acht Versionen des gleichen Signals empfangen, die mit Bezug aufeinander phasenverschoben sind. Aus den relativen Phasenverschiebungen ist es mit der Unterstützung des Strahlformers 8 möglich, die Richtung zu bestimmen, aus der das empfangene Signal empfangen wurde, und es wird ein Signal in Abhängigkeit von der Richtung, aus dem das Signal empfangen wurde, an einen vorgegebenen Ausgang 14a bis h ausgegeben. Es ist wahlweise möglich, dass die Phasenverschiebungsfunktionen und die Bestimmung einer Winkelausdehnung in dem digitalen Signalprozessor auf digitale Weise ausgeführt werden können.
In der Praxis ist es infolge von Nebenkeulen und/oder Mehrwegeeffekten unwahrscheinlich, dass ein Signal aus nur einer einzigen Strahlrichtung empfangen wird. In einigen Umgebungen scheint ein einzelnes Signal oder ein einzelner Datenburst von einer MS infolge einer Reflexion des Signals, während es sich von der MS zu der BTS 4 bewegt, insbesondere aus mehr als einer Richtung zu kommen. Der Strahlformer 8 wird ein Signal an jedem Ausgang 14a bis h bereitstellen, der jeder der Richtungen entspricht, aus denen ein vorgegebenes Signal oder ein vorgegebener Datenburst zu kommen scheint. Demnach kann der gleiche Datenburst an mehr als einem Ausgang 14a bis h des Strahlformers 8 bereitgestellt sein. Die Signale an den jeweiligen Ausgängen 14a bis h können jedoch mit Bezug aufeinander zeitlich verzögert sein. Es sollte anerkannt werden, dass der Pegel oder die Amplitude des in einer Anzahl von Richtungen empfangenen Signals oft ziemlich niedrig sein wird und als solches bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vernachlässigt werden kann.
Jeder Ausgang 14a bis h des Strahlformers 8 ist mit dem Eingang eines entsprechenden Verstärkers 16 verbunden, der das empfangene Signal verstärkt. Für jeden Ausgang 14a bis h des Strahlformers 8 ist ein Verstärker 16 bereitgestellt. Das verstärkte empfangene Signal wird dann von einem entsprechenden Prozessor 18 verarbeitet, der das verstärkte Signal bearbeitet, um die Frequenz des empfangenen Signals auf die Basisbandfrequenz herabzusetzen, so dass das Signal von der BTS 4 verarbeitet werden kann. Um dies zu erreichen, beseitigt der Prozessor 18 die Trägerfrequenzkomponente aus dem Eingangssignal. Wiederum ist für jeden Ausgang 14a bis h des Strahlformers 8 ein Prozessor 18 bereitgestellt. Das empfangene Signal, das in analoger Form vorliegt, wird dann von einem Analog/Digital- (A/D) Wandler 20 in ein digitales Signal gewandelt. Es sind acht A/D-Wandler 20 bereitgestellt, einer für jeden Ausgang 14a bis h des Strahlformers 8. Das digitale Signal wird dann über einen entsprechenden Eingang 19a bis h zur weiteren Verarbeitung an einen digitalen Signalprozessor 21 eingegeben.
Der digitale Signalprozessor 21 weist auch acht Ausgänge 22a bis h auf, von denen jeder ein digitales Signal ausgibt, das das Signal darstellt, das an eine vorgegebene MS zu übertragen ist. Die ausgewählten Ausgänge 22a bis h stellen die Strahlrichtung dar, in der das Signal zu übertragen ist. Diese digitale Signalinformation wird von einem Digital/Analog- (D/A) Wandler 23 in ein analoges Signal gewandelt. Für jeden Ausgang 22a bis h des digitalen Signalprozessors 21 ist ein Digital/Analog-Wandler 23 bereitgestellt. Das analoge Signal wird dann von einem Prozessor 24 verarbeitet, welcher ein Modulator ist, der das zu übertragende analoge Signal auf die Trägerfrequenz moduliert. Vor der Verarbeitung des analogen Signals durch den Prozessor 24 befindet sich das Signal auf der Basisbandfrequenz. Das resultierende Signal wird dann an einen entsprechenden Phasenmodulator 25 ausgegeben.
Für jeden Prozessor 24 ist ein Phasenmodulator 25 bereitgestellt und die Ausgaben der jeweiligen Phasenmodulatoren 25 werden an jeweilige Leistungsverstärker 26 weitergegeben, die die jeweiligen Signale verstärken. Wiederum ist für jeden Phasenmodulator 25 ein Leistungsverstärker bereitgestellt. Die Ausgaben der jeweiligen Leistungsverstärker 26 werden an jeweilige Eingänge 10a bis h des Strahlformers 8 bereitgestellt. Demnach sind für jeden Ausgang 22a bis h des digitalen Signalprozessors 21 ein Prozessor 24, ein Verstärker 26 und ein Phasenmodulator 25 bereitgestellt.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die den digitalen Signalprozessor 21 schematisch ausführlicher veranschaulicht. Es sollte anerkannt werden, dass die verschiedenen Blöcke, die in 4 veranschaulicht sind, nicht notwendigerweise separaten Elementen eines tatsächlichen digitalen Signalprozessors 21 entsprechen, der die Erfindung verkörpert. Insbesondere entsprechen die verschiedenen Blöcke, die in 4 veranschaulicht sind, verschiedenen Funktionen, die von dem digitalen Signalprozessor 21 durchgeführt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der digitale Signalprozessor 21 zumindest teilweise in einem integrierten Schaltkreis implementiert und können mehrere Funktionen von dem gleichen Element ausgeführt werden.
Jedes Signal, das von dem digitalen Signalprozessor an den jeweiligen Eingängen 19a bis h empfangen wird, wird von (nicht gezeigten) Trennelementen in die Informationen bezüglich Strahlbreite und den empfangenen Signalteil getrennt. Die Informationen bezüglich Strahlbreite werden an einen Analyseblock 34 eingegeben, der hierin nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Jedes Signal, das von dem digitalen Signalprozessor 21 an den jeweiligen Eingängen 19a bis h empfangen wird, wird an einen entsprechenden Kanalimpulsantwort- (CIR: "Channel Impulse Response") Schätzerblock 30 eingegeben. Der CIR-Schätzerblock 30 umfasst eine Speicherkapazität, in der die geschätzte Kanalimpulsantwort gespeichert wird. Der CIR-Schätzerblock 30 umfasst auch eine Speicherkapazität zum vorübergehenden Speichern eines Teils des empfangenen Signals. Der Kanalimpulsantwort-Schätzerblock 30 ist eingerichtet, die Kanalimpulsantwort des Kanals des jeweiligen Eingangs 19a bis h zu schätzen. Wie bereits erörtert kann ein zugehöriger Kanal für den vorgegebenen Datenburst definiert werden, der in dem ausgewählten Frequenzband, dem zugewiesenen Zeitschlitz und der Richtung übertragen wird, aus der das Signal empfangen wird. Die Richtung, aus der ein Signal empfangen wird, und dessen Breite werden mit Hilfe des Strahlformers 8 ermittelt, so dass ein Signal, das an Eingang 19a des digitalen Signalprozessors empfangen wird, hauptsächlich das Signal darstellt, das aus der ersten Richtung mit der bestimmten Breite empfangen wurde, und so weiter. Es sollte anerkannt werden, dass das an einem vorgegebenen Eingang empfangene Signal auch die Nebenkeulen des Signals umfassen kann, das zum Beispiel an benachbarten Eingängen empfangen wird.
Jeder Datenburst, der von einer Mobilstation MS an die BTS 4 übertragen wird, beinhaltet eine Trainingssequenz TS. Die Trainingssequenz TS_RX, die von der BTS 4 empfangen wird, wird jedoch infolge von Rauschen und auch infolge von Mehrwegeeffekten beeinträchtigt, was zu Interferenz zwischen benachbarten Bits der Trainingssequenz führt. TS_RX wird auch durch Interferenz von anderen Mobilstationen beeinträchtigt, zum Beispiel von Mobilstationen, die sich in anderen Zellen oder Zellsektoren befinden, wobei sie die gleiche Frequenz verwenden, was eine Nebenkanalinterferenz verursachen kann. Wie zu verstehen sein wird, kann ein vorgegebenes Signal von der MS mehr als einem Pfad folgen, um die BTS zu erreichen, und kann mehr als eine Version des vorgegebenen Signals von dem Antennenfeld 6 aus einer vorgegebenen Strahlrichtung erfasst werden. Die Trainingssequenz TS_RX, die von Eingang 19a empfangen wird, wird von dem CIR-Schätzerblock 30 mit einer in einem Datenspeicher 32 gespeicherten Referenztrainingssequenz TS_REF kreuzkorreliert. Die Referenztrainingssequenz TS_REF ist die gleiche wie die Trainingssequenz, die ursprünglich von der Mobilstation übertragen wird. In der Praxis ist die empfangene Trainingssequenz TS_RX ein auf eine Trägerfrequenz moduliertes Signal, während die Referenztrainingssequenz TS_REF als eine Bitsequenz in dem Datenspeicher 32 gespeichert ist. Dementsprechend wird die gespeicherte Referenztrainingssequenz auf ähnliche Weise moduliert, bevor die Kreuzkorrelation durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird die gestörte bzw. verzerrte Trainingssequenz, die von der BTS 4 empfangen wird, mit der ungestörten bzw. unverzerrten Version der Trainingssequenz korreliert. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die empfangene Trainingssequenz vor ihrer Korrelation mit der Referenztrainingssequenz demoduliert. In diesem Fall würde die Referenztrainingssequenz wiederum die gleiche Form wie die empfangene Trainingssequenz aufweisen. Mit anderen Worten wird die Referenztrainingssequenz nicht moduliert.
Die Referenztrainingssequenz TS_REF und die empfangene Trainingssequenz TS_RX haben jeweils eine Länge L, die L Datenbits entspricht und zum Beispiel 26 Bits betragen kann. Die genaue Stelle der empfangenen Trainingssequenz TS_RX innerhalb des zugewiesenen Zeitschlitzes kann ungewiss sein. Dies ist deshalb so, weil die Entfernung der Mobilstation MS von der BTS 4 die Position des von der MS gesendeten Datenbursts innerhalb des zugewiesenen Zeitschlitzes beeinflussen wird. Wenn sich eine Mobilstation MS relativ weit von der BTS 4 entfernt befindet, kann die Trainingssequenz zum Beispiel später in dem zugewiesenen Zeitschlitz auftreten als bei der Situation, wenn sich die Mobilstation MS nahe an der BTS 4 befindet.
Um die Unsicherheit der Position der empfangenen Trainingssequenz TS_RX innerhalb des zugewiesenen Zeitschlitzes zu berücksichtigen, wird die empfangene Trainingssequenz TS_RX n-mal mit der Referenztrainingssequenz TS_REF korreliert. Typischerweise kann n zum Beispiel 7 oder 9 sein. Es ist bevorzugt, dass n eine ungerade Zahl ist. Die n Korrelationen werden typischerweise auf beiden Seiten der maximalen erhaltenen Korrelation liegen. Die relative Position der empfangenen Trainingssequenz TS_RX mit Bezug auf die Referenztrainingssequenz TS_REF ist um eine Position zwischen jeder aufeinander folgenden Korrelation verschoben. Jede Position ist äquivalent zu einem Bit in der Trainingssequenz und stellt ein Verzögerungssegment dar. Jede einzelne Korrelation der empfangenen Trainingssequenz TS_RX mit der Referenztrainingssequenz TS_REF führt zu einer Anzapfung, die für die Kanalimpulsantwort für diese Korrelation repräsentativ ist. Die n separaten Korrelationen führen zu einer Anzapfungssequenz mit n Werten. Es sollte anerkannt werden, dass einige der Anzapfungen null oder sehr klein sein können. Dies kann an dem einen oder anderen oder beiden Enden der Anzapfungssequenz der Fall sein, wobei der maximale Wert im mittleren Bereich der Anzapfungssequenz liegt.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, die die Kanalimpulsantwort für vier von acht möglichen Kanälen zeigt, die den acht räumlichen Richtungen entsprechen. Mit anderen Worten zeigt 5 die Kanalimpulsantwort für vier Kanäle, die einem vorgegebenen Datenburst entsprechen, der in vier von den acht möglichen Strahlrichtungen von der Mobilstation empfangen wird, die von dem Strahlformer 8 erfassbar sind, wobei der Datenburst in einem vorgegebenen Frequenzband und in einem vorgegebenen Zeitschlitz liegt. Die x-Achse von jedem der Diagramme ist ein Maß einer Zeitverzögerung, während die y-Achse ein Maß einer relativen Leistung ist. Jede der Linien (oder Anzapfungen), die in dem Diagramm markiert sind, stellt das Mehrwegesignal dar, das entsprechend einer vorgegebenen Korrelationsverzögerung empfangen wird. Jedes Diagramm wird n Linien oder Anzapfungen aufweisen, wobei jeder Korrelation eine Anzapfung entspricht.
Es ist möglich, aus der geschätzten Kanalimpulsantwort die Stelle der Trainingssequenz innerhalb des zugewiesenen Zeitschlitzes zu bestimmen. Die größten Anzapfungswerte werden erhalten, wenn die beste Korrelation zwischen der empfangenen Trainingssequenz TS_RX und der Referenztrainingssequenz TS_REF erreicht wird.
Der CIR-Schätzerblock 30 bestimmt für jeden Kanal auch die fünf (oder jede andere geeignete Anzahl von) aufeinander folgenden Anzapfungen, die die maximale Energie ergeben. Die maximale Energie für einen vorgegebnen Kanal wird wie folgt berechnet:
wobei h die Anzapfungsamplitude darstellt, die sich aus einer Kreuzkorrelation der Referenztrainingssequenz TS_REF mit der empfangenen Trainingssequenz TS_RX ergibt. Der CIR-Schätzerblock 30 schätzt die maximale Energie für einen vorgegebenen Kanal durch Verwendung einer Gleitfenstertechnik. Mit anderen Worten berücksichtigt der CIR-Schätzerblock 30 jeden von fünf benachbarten Werten und berechnet die Energie aus diesen fünf Werten. Die fünf benachbarten Werte, die die maximale Energie ergeben, werden als repräsentativ für die Impulsantwort von diesem Kanal ausgewählt.
Die Energie kann als ein Maß der Stärke des gewünschten Signals von einer vorgegebenen MS betrachtet werden, das von der BTS 4 aus einer vorgegebenen Richtung empfangen wird. Dieser Prozess wird für jeden der acht Kanäle durchgeführt, die die acht unterschiedlichen Strahlrichtungen darstellen, aus denen der gleiche Datenburst empfangen werden kann. Das Signal, das mit der maximalen Energie empfangen wird, ist einem Pfad gefolgt, der die minimale Dämpfung dieses Signals bereitstellt. Dieser Pfad ist der Pfad der dominanten Ankunftsrichtung.
Der Analyseblock 34 ist mit den Ausgängen der CIR-Schätzerblöcke 30 verbunden. Der Analyseblock 34 trifft eine Beurteilung bezüglich der Gesamtwinkelausdehnung des empfangenen Signals (das aus mehr als einer Strahlrichtung stammen kann). Diese Beurteilung kann auf jede geeignete Weise getroffen werden. Bei einem Verfahren zum Bestimmen der Winkelausdehnung berücksichtigt der Analyseblock 34, welcher der Kanäle eine maximale Energie aufweist, die einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Die Gesamtwinkelausdehnung wird bestimmt, indem die zugehörigen Strahlbreiteninformationen von denjenigen Kanälen summiert werden, die eine maximale Energie aufweisen, die den Schwellwert überschreitet. Die berechnete Winkelausdehnung wird dann mit einem weiteren Schwellwert verglichen. Liegt die Gesamtwinkelausdehnung unter dem vorgegebenen Schwellwert, wird durch den Analyseblock 34 bestimmt, dass die Mobil- und die Basisstation in einer Funkumgebung kleiner Winkelausdehnung arbeiten. Liegt die Gesamtwinkelausdehnung über dem vorgegebenen Schwellwert, wird durch den Analyseblock 34 bestimmt, dass die Mobil- und die Basisstation in einer Funkumgebung großer Winkelausdehnung arbeiten. Die Funkbasisstation ist somit in der Lage, zu bestimmen, ob sie und die Mobilstation in einer Funkumgebung kleiner Winkelausdehnung oder einer Funkumgebung großer Winkelausdehnung arbeiten.
Es sollte anerkannt werden, dass sich die Winkelausdehnung eines Signals im Folgenden auf die Summe der Breite jeder Strahlrichtung bezieht, aus der ein Signal als empfangen erachtet wird. Der Ausdruck "Strahlausdehnung" bezieht sich auf die Summe der Breite jeder Strahlrichtung, in die ein Signal übertragen wird.
In einer Umgebung kleiner Winkelausdehnung wird ein Signal von einer Mobilstation durch eine Funkbasisstation mit einer kleinen Winkelausdehnung empfangen. Mit anderen Worten ist das empfangene Signal schmal oder wohl definiert bzw. klar abgegrenzt. Es sollte anerkannt werden, dass die Winkelausdehnung im Allgemeinen umgekehrt proportional zu der Entfernung zwischen der Mobilstation und der Funkbasisstation ist. Demnach wird die Winkelausdehnung im Allgemeinen steigen, je näher sich eine Mobilstation an einer Funkbasisstation befindet. Typischerweise, aber nicht immer, wird die kleine Winkelausdehnung erreicht, wenn sich die Mobilstation relativ weit von der Basisstation entfernt befindet und/oder die Basisstationsantenne beträchtlich über der umliegenden Umgebung liegt. Dies ist deshalb so, weil die Wahrscheinlichkeit, dass Signale von einer Mobilstation einem direkten Pfad ohne Reflexion folgen können, erhöht ist.
Die Gesamtstrahlausdehnung des von der Basisstation übertragenen Signals wird wie folgt gesteuert. Wenn der Analyseblock 34 bestimmt hat, dass die Basisstation und die Mobilstation in einer Umgebung kleiner Winkelausdehnung arbeiten, besteht die Hauptstrategie darin, mit einer so kleinen Strahlausdehnung wie möglich an die Mobilstation zu übertragen. Es kann jedoch gewisse Umstände geben, bei denen es wünschenswert ist, die Strahlausdehnung des Signals zu verbreitern. Wenn zum Beispiel Schwund bzw. Fading in einem Kanal auftritt, kann ein Signal mit einer kleinen Winkelausdehnung von der Basisstation empfangen werden. In Abwesenheit eines Kanalschwunds kann ein Signal mit einer breiteren Winkelausdehnung von der Basisstation empfangen werden. Würde die Basisstation bei Übertragung an die Mobilstation dann diese schmale Strahlausdehnung verwenden, kann die Qualität des von der Mobilstation empfangenen Signals reduziert sein. Zum Beispiel können durch Rauschen verursachte Probleme verschlimmert werden. Ein weiteres Problem kann sich ergeben, wenn sich die Mobilstation bewegt. Hat sich die Mobilstation um einen erheblichen Weg bewegt seit die Mobilstation ihr Signal an die Basisstation übertragen hat, kann ein von der Basisstation mit einer schmalen Strahlausbreitung übertragenes Signal von der Mobilstation nicht zufriedenstellend empfangen werden. Dieses Problem könnte vermieden werden, wenn von der Basisstation eine breitere Strahlausdehnung verwendet würde.
Um das erste Problem zu behandeln, werden die Winkelausdehnungen von N vorhergehenden Bursts berechnet, die von der Mobilstation empfangen werden, und wird die durchschnittliche Winkelausdehnung berechnet. Der Durchschnitt wird über eine Zeitperiode genommen, die größer ist als die Zeitperiode, über die kurzfristiger Schwund auftritt. Die Länge der Zeitperiode zur Mittelwertbildung wird auch durch die Mobilität der Mobilstation beschränkt. Insbesondere sollte die Zeitperiode, über die der Durchschnitt vorgenommen wird, nicht so groß sein, dass sich die Mobilstation relativ zu der Funkbasisstation erheblich bewegt hat. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Periode, über die der Durchschnitt genommen wird, proportional zu der Zeitvorlaufinformation.
Eine Zeitvorlaufinformation wird in GSM-Systemen verwendet, um sicherzustellen, dass ein von der Mobilstation an die BTS 4 übertragenes Signal in seinen zugewiesenen Zeitschlitz fällt. Ist eine Mobilstation relativ weit von der Basisstation entfernt, wird ein Signal von der Mobilstation länger brauchen, um die Basisstation zu erreichen. Um sicherzustellen, dass das Signal, das von der Mobilstation durch die Basisstation empfangen wird, in seinem zugewiesenen Zeitschlitz liegt, bewirkt die Zeitvorlaufinformation, dass die Mobilstation ihr Signal früher an die Basisstation sendet, als wenn sich die Mobilstation näher an der Basisstation befindet. Die Zeitvorlaufinformation kann aus einer berechneten Relativverzögerung und der momentanen Zeitvorlaufinformation berechnet werden.
Der Analyseblock 34 kann eingerichtet sein, die Position des Beginns von jedem Fenster für jeden Kanal, der die fünf Werte definiert, die die maximale Energie bereitstellen, zu bestimmen. Die Zeitverzögerung für jedes Fenster wird dann basierend auf der Zeit zwischen einem Referenzpunkt und dem Beginn des Fensters bestimmt. Dieser Referenzpunkt kann die gemeinsame Zeit sein, wenn alle empfangenen Trainingssequenzen in jedem Zweig zu korrelieren begonnen werden, die Zeitvorgabe, die der frühesten Fensterkante von allen Zweigen entspricht, oder ein äquivalenter gemeinsamer Punkt. Die Position der empfangenen Trainingssequenz TS_RX in dem zugewiesenen Zeitschlitz ist ein Maß einer relativen Zeitverzögerung. Eine durchschnittliche relative Zeitverzögerung kann berechnet werden, oder die relative Verzögerung des stärksten Signals kann als die relative Verzögerung ausgewählt werden, die zum Berechnen der erforderlichen Zeitvorlaufinformation verwendet wird.
Um das zweite Problem zu behandeln, wird die Strahlausdehnung des von der Funkbasisstation übertragenen Signals in Einklang mit der Entfernung zwischen der Funkbasisstation und der Mobilstation eingestellt. Die Zeitvorlaufinformation kann als ein Maß der Entfernung zwischen der Mobilstation und der Funkbasisstation verwendet werden. Wenn sich die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation erhöht, kann eine schmalere Winkelausdehnung verwendet werden, und umgekehrt. Je weiter sich die Mobilstation von der Basisstation entfernt befindet, desto weniger versucht die Basisstation anderenfalls, die Winkelausdehnung des übertragenen Signals zu erhöhen.
Die Geschwindigkeit der Mobilstation kann verwendet werden, um die übertragene Strahlausdehnung zu steuern. Die Geschwindigkeit der Mobilstation kann auf jede geeignete Weise berechnet werden, zum Beispiel unter Verwendung eines Hüllkurven- bzw. Signallaufzeitalgorithmus. Dies kann eine Alternative zu einer Verwendung der Entfernungsmessung oder zusätzlich zu dieser sein. Insbesondere ist die Abwärtsstreckenstrahlbreite, die verwendet werden sollte, desto größer, je schneller sich die Mobilstation bewegt. Bei beiden hierin vorstehend beschriebenen Fällen kann ein Schwellwert verwendet werden. Liegt die Geschwindigkeit unter einem vorgegebenen Schwellwert oder liegt die Entfernung zwischen der Mobilstation und der Funkbasisstation über einem vorgegebenen Wert, wird die Basisstation gesteuert, mit einer Strahlausdehnung zu übertragen, die gleich oder ähnlich der Winkelausdehnung des von der Basisstation empfangenen Signals oder einem vorbestimmten Wert für die Funkumgebung kleiner Winkelausdehnung ist. Liegt die Geschwindigkeit über dem Schwellwert oder liegt die Entfernung unter dem Schwellwert, kann die Strahlausdehnung proportional zu der Geschwindigkeit oder der Entfernung erhöht oder im Einklang mit einer solchen bestimmt werden. Es ist möglich, dass bei Ausführungsbeispielen der Erfindung auf den Schwellwert verzichtet wird und die Strahlausdehnung proportional zu der Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation oder der Geschwindigkeit der Mobilstation ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein Schwellwert verwendet wird.
Es ist auch möglich, basierend auf der relativen Mobilität der Mobilstation mit Bezug auf die Basisstation zu bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist. Die relative Mobilität m der Mobilstation ist wie folgt definiert: m = v/d,wobei v die Geschwindigkeit der Mobilstation ist und d die Entfernung zwischen der Mobilstation und der Funkbasisstation ist. Die Winkelausdehnung wäre dann proportional zu der Mobilität oder würde in Einklang mit dieser bestimmt werden. Die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals kann proportional zu der Winkelausdehnung des empfangenen Signals x die relative Mobilität sein. Es kann ein Schwellwert verwendet werden. Wenn der Mobilitätswert den Schwellwert überschreitet, kann die Strahlausdehnung des Signals dementsprechend in Abhängigkeit von der berechneten Mobilität erhöht werden. Wahlweise kann die Strahlausdehnung ungeachtet der Winkelausdehnung des von der Funkbasisstation empfangenen Signals proportional zu der relativen Mobilität sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass in der Umgebung kleiner Winkelausdehnung die Strahlausdehnung des übertragenen Signals einen vorbestimmten Minimalwert aufweist.
In der Umgebung kleiner Winkelausdehnung kann die Strahlausdehnung des von der Basisstation übertragenen Signals gleich der oder von ähnlicher Größe wie die Winkelausdehnung des von der Basisstation empfangenen Signals oder eine vorbestimmte minimale Größe sein, sofern die durchschnittliche Winkelausdehnung über die vorhergehenden N Bursts, die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation, die Geschwindigkeit der Mobilstation oder die relative Mobilität der Mobilstation nicht angeben, dass die Winkelausdehnung des von der Basisstation übertragenen Signals erhöht werden sollte. Es ist bevorzugt, dass in einer Umgebung kleiner Winkelausdehnung die Strahlausdehnung in ihrer Größe niemals unter einen Minimalwert verringert wird. Die minimale Strahlausdehnung wird solange verwendet wie die empfangene Winkelausdehnung unter einer minimalen Größe ist. Es sollte beachtet werden, dass einer oder mehrere der vorstehenden Faktoren in Betracht gezogen werden können, wenn die Strahlausdehnung des von der Basisstation zu übertragenden Signals bestimmt wird.
Bei allen der vorstehend beschriebenen Verfahren kann der Analyseblock 34, wenn die Umgebung eine Umgebung kleiner Winkelausdehnung ist, die Entfernung zwischen der Mobilstation und der Basisstation, die Geschwindigkeit der Mobilstation, die Höhe des Basisstationsantennenfelds über dem Umfeld und/oder die relative Mobilität der Mobilstation berücksichtigen, und einen Algorithmus auswählen, um die Strahlausdehnung basierend auf den Werten der Entfernung, Geschwindigkeit und/oder relativen Mobilität zu bestimmen.
Bestimmt der Analyseblock 34, dass die Strahlausdehnung über dem vorgegebenen Schwellwert liegt, wird wie hierin vorstehend erörtert bestimmt, dass die Mobil- und die Basisstation in einer Funkumgebung großer Winkelausdehnung arbeiten.
In der Umgebung großer Winkelausdehnung wird ein Signal von einer Mobilstation mit einer großen Winkelausdehnung empfangen. Typischerweise, aber erneut nicht immer, wird die breite Winkelausdehnung auftreten, wenn sich die Mobilstation nahe an der Basisstation befindet und/oder das Antennenfeld der Basisstation mit Bezug auf das Umfeld auf einem niedrigen Niveau liegt. Die breite Winkelausdehnung kann den gesamten Zellsektor 2 abdecken. Die Funkbasisstation könnte mit der gleichen oder einer ähnlichen breiten Winkelausdehnung, die sie empfängt, an die Mobilstation übertragen, und könnte daher über den gesamten Zellsektor 2 übertragen. Klarerweise ist dies im Hinblick auf die Kapazität nicht wünschenswert. Wird bestimmt, dass die Funkumgebung eine Funkumgebung großer Winkelausdehnung ist, kann anderenfalls eine vorbestimmte breite Strahlausdehnung von der Basisstation verwendet werden, um ein Signal an die Mobilstation zu übertragen. Die vorbestimmte Strahlausdehnung kann in bestimmten Situationen geringer sein als die Winkelausdehnung des empfangenen Signals.
Dementsprechend wird vorgeschlagen, dass die Strahlausdehnung des von der Basisstation übertragenen Signals wie folgt gesteuert wird. Wenn der Analyseblock 34 weiß, dass die Funkbasis- und die Mobilstation, mit der diese gerade kommuniziert, in einer Umgebung großer Winkelausdehnung arbeiten, überträgt die Funkbasisstation mit einer breiten Strahlausdehnung (die durch die Winkelausdehnung des empfangenen Signals bestimmt wird oder die vorbestimmte Winkelausdehnung ist), sofern sie nicht bestimmt, dass die Strahlausdehnung reduziert werden kann.
Ein Verfahren zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals reduziert werden kann, ist wie folgt. Die dominante Ankunftsrichtungen für die letzten N Bursts von der Mobilstation an der Funkbasisstation werden berücksichtigt. Die dominante Ankunftsrichtung ist die Strahlrichtung, aus der die stärkste Version eines Signals von der Mobilstation durch die Basisstation empfangen wurde. Die Varianz der dominanten Ankunftsrichtung der letzten N Bursts wird berechnet und die Strahlausdehnung des von der Funkbasisstation zu übertragenden Signals wird, wenn angemessen, proportional zu der berechneten Varianz reduziert.
Ein zweites Verfahren zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung reduziert werden kann, ist wie folgt. Die zwei extremen dominanten Ankunftsrichtungen für die N vorhergehenden Bursts, die von der Mobilstation durch die Basisstation empfangen werden, werden bestimmt. Mit anderen Worten wird die dominante Ankunftsrichtung mit dem niedrigsten und dem höchsten Einfallswinkel an der Basisstation für die vorhergehenden N Bursts ermittelt. Das von der Basisstation übertragene Signal wird dann eine Strahlausdehnung aufweisen, die durch die Differenz zwischen den Einfallswinkel der zwei extremen dominanten Ankunftsrichtungen definiert ist. Die Übertragungsrichtung des Signals wird in den Strahlrichtungen der zwei extremen dominanten Ankunftsrichtungen des Signals an der Basisstation und den dazwischenliegenden Strahlrichtungen sein. Demnach wird das von der Basisstation übertragene Signal eine Ausdehnung aufweisen, die sich zwischen den extremen dominanten Ankunftsrichtungen des Signals an der Basisstation erstreckt.
Es sollte beachtet werden, dass bei Ausführungsbeispielen der Erfindung, wenn bestimmt wird, dass eine Funkumgebung großer Winkelausdehnung vorliegt, die Strahlausdehnung nur reduziert, und nicht erhöht werden kann. Die zwei Verfahren zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu reduzieren ist, können gemeinsam verwendet werden oder Alternativen sein.
Ein Erzeugungsblock 38 ist verantwortlich für eine Erzeugung der Signale, die von dem digitalen Signalprozessor 21 auszugeben sind. Der Erzeugungsblock 38 hat eine Eingabe 40, die für an die Mobilstation MS zu übertragende Sprache und/oder Information repräsentativ ist. Der Erzeugungsblock 38 ist verantwortlich für eine Codierung der Sprache oder Information, die an die Mobilstation MS zu senden ist, und fügt eine Trainingssequenz und eine Synchronisationssequenz in die Signale ein. Der Erzeugungsblock 38 ist auch für eine Erzeugung der Modulationssignale verantwortlich. Basierend auf dem erzeugten Signal und bestimmten Strahlrichtungen, die durch eine Ausgabe von dem Analyseblock 34 bereitgestellt werden, stellt der Erzeugungsblock 38 an den jeweiligen Ausgängen 22a bis h des digitalen Signalprozessors 21 Signale bereit.
Der Erzeugungsblock 38 stellt auch eine Ausgabe 50 bereit, die zum Steuern der Verstärkung verwendet wird, um sicherzustellen, dass in der einen oder den mehreren Strahlrichtungen übertragene Signale die erforderlichen Leistungspegel aufweisen. Die Leistungspegel können durch den Analyseblock 34 unter Verwendung jedes geeigneten Verfahrens bestimmt werden. Es sollte beachtet werden, dass die Leistungspegel von jedem der Verstärker 26 einzeln eingestellt werden können. Die Ausgaben der Kanalimpulsantwortblöcke 30 werden auch verwendet, um die von der Mobilstation MS empfangenen Signale zu entzerren und abzugleichen. Insbesondere können durch das angepasste Filter (MF) und den Entzerrerblock 42 die Effekte von Zwischensymbolinterferenz, die sich aus einer Mehrwegeausbreitung ergibt, aus dem empfangenen Signal beseitigt oder in diesem abgeschwächt werden. Es sollte anerkannt werden, dass das angepasste Filter (MF) und der Entzerrerblock 42 einen (nicht gezeigten) Eingang aufweisen, um das empfangene Signal von der MS zu empfangen. Die Ausgabe von jedem Block 42 wird von einem Wiederherstellungsblock 44 empfangen, der für eine Wiederherstellung der von der MS gesendeten Sprache und/oder Information verantwortlich ist. Die von dem Wiederherstellungsblock ausgeführten Schritte umfassen ein Demodulieren und Decodieren des Signals. Die wiederhergestellte Sprache oder Information wird an Ausgang 46 ausgegeben.
Bei einer Modifikation des hierin vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird der analoge Strahlformer durch einen digitalen Strahlformer ersetzt. Im Allgemeinen sind analoge Strahlformer weniger flexibel als digitale Strahlformer. Dies ist deshalb so, weil analoge Strahlformer im Allgemeinen eine feste Anzahl von Strahlen bereitstellen, die jeweils eine feste Winkelausdehnung aufweisen. Bei digitalen Strahlformern kann die Anzahl von Strahlen und ihre Strahlbreite je nach Bedarf variiert werden. Die angemessene Anzahl von Strahlen wird dann ausgewählt. Die Verwendung von analogen Strahlformern stellt eine grobe Steuerung der übertragenen Strahlbreite ebenso wie der Richtung bereit, in die ein Strahl übertragen wird. Es sollte anerkannt werden, dass mit digitalen Strahlformern ein breiter einzelner Strahl übertragen werden kann, der effektiv zwei oder mehrere unterschiedliche Strahlrichtungen abdeckt, da die Breiten der Strahlen je nach Bedarf variiert werden können. Dies beseitigt die Probleme, die dadurch verursacht werden, dass benachbarte Strahlen überlappen und interferieren. Der digitale Strahlformer stellt somit eine erhöhte Flexibilität für den Betrieb der Funkbasisstation bereit und ist in der Lage, zum Beispiel im Vergleich zu dem Butler-Matrix-Schaltkreis eine erhöhte Kapazität bereitzustellen.
Wie zu verstehen sein wird, wurde das vorstehende Ausführungsbeispiel dahingehend beschrieben, dass es acht Ausgänge von dem analogen Strahlformer bereitstellt. Es sollte anerkannt werden, dass in der Praxis eine Anzahl von unterschiedlichen Kanälen an jedem Ausgang des digitalen Strahlformers gleichzeitig ausgegeben wird. Diese Ausgaben können sich auf unterschiedlichen Frequenzbändern befinden.
Während einzelne Verstärker, Prozessoren, Phasenmodulatoren, Analog/Digital-Wandler und Digital/Analog-Wandler gezeigt sind, können diese in der Praxis mit einem einzelnen Element bereitgestellt werden, das eine Vielzahl von Eingängen und Ausgängen aufweist.
Das hierin vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel wurde im Kontext eines SDMA-Systems beschrieben. Ausführungsbeispiele der Erfindung können jedoch verwendet werden, wenn ein Feld von Antennen bereitgestellt ist, das auf eine adaptive Art und Weise gesteuert werden kann.
Es sollte anerkannt werden, dass Ausführungsbeispiele der Erfindung in jeder Art von zellularem Kommunikationsnetzwerk, das Sprache oder Daten überträgt, verwendet werden können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auch auf zellulare Kommunikationsnetzwerke anwendbar, die eine Übertragung und einen Empfang von Paketdaten verwenden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auch auf Paketfunk bzw. CB-Funk anwendbar.
Obwohl das Ausführungsbeispiel der Erfindung, das hierin vorstehend beschrieben ist, eine Funkbasisstation war, sollte anerkannt werden, dass Ausführungsbeispiele der Erfindung in einer Mobilstation oder dergleichen eingebunden sein können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung können andere Anwendungen haben als in zellularen Telekommunikationsnetzwerken. Zum Beispiel können Ausführungsbeispiele der Erfindung in jeder Umgebung verwendet werden, die eine gerichtete Funkkommunikation erfordert. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können zum Beispiel in privaten Funknetzwerken oder dergleichen verwendet werden.

Claims

Verfahren zur gerichteten Funkkommunikation zwischen einer ersten Station und einer zweiten Station, wobei zumindest eine Eigenschaft des übertragenen Signals von dem bestimmten Funkumgebungstyp abhängig ist, mit den Schritten: Bestimmen aus zumindest einem Signal, das von der zweiten Station an der ersten Station empfangen wird, welcher einer Vielzahl von unterschiedlichen Funkumgebungstypen zwischen der ersten und der zweiten Station vorliegt, basierend auf der Winkelausdehnung des zumindest einen Signals, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, wobei ein erster Funkumgebungstyp als vorliegend bestimmt wird, wenn das zumindest eine Signal, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, eine relativ kleine Winkelausdehnung aufweist, und ein zweiter Funkumgebungstyp als vorliegend bestimmt wird, wenn das zumindest eine Signal, das von der zweiten Station durch die erste Station empfangen wird, eine relativ große Winkelausdehnung aufweist; Auswählen zwischen einem Übertragen eines Signals von der ersten Station an die zweite Station mit einer relativ kleinen Strahlausdehnung und mit einer relativ großen Strahlausdehnung, wobei eine relativ kleine Strahlausdehnung ausgewählt wird, wenn bestimmt wird, dass der erste Funkumgebungstyp vorliegt, und wobei, wenn bestimmt wird, dass der erste Funkumgebungstyp vorliegt, das Verfahren zusätzlich den Schritt zum Bestimmen basierend auf einem Parameter aufweist, ob die ausgewählte Strahlausdehnung erhöht werden soll; und Übertragen eines Signals von der ersten Station an die zweite Station in Abhängigkeit von dem bestimmten Funkumgebungstyp und dem Parameter.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem, wenn der zweite Funkumgebungstyp als vorliegend bestimmt wird, eine relativ große Strahlausdehnung für das Signal ausgewählt wird, das von der ersten Station an die zweite Station zu übertragen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals aufweist, wenn die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station relativ klein ist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals erhöht wird, wenn die Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten Station relativ zu der ersten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals aufweist, wenn die relative Geschwindigkeit relativ hoch ist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals erhöht wird, wenn die Geschwindigkeit der zweiten Station relativ zu der ersten Station größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen eines Parameters, der auf die relative Mobilität der zweiten Station relativ zu der ersten Station hinweist, und ein Erhöhen der Strahlausdehnung des an die zweite Station zu übertragenden Signals aufweist, wenn die relative Mobilität relativ groß ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die Strahlausdehnung des zu übertragenden Signals erhöht wird, wenn die relative Mobilität der zweiten Station relativ zu der ersten Station größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder einem davon abhängigen Anspruch, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Berücksichtigen der Höhe eines Antennenfelds der ersten Station über dem Umfeld aufweist, und die Strahlausdehnung erhöht wird, wenn das Antennenfeld mit Bezug auf das Umfeld relativ niedrig ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung zu erhöhen ist, ein Bestimmen der durchschnittlichen Winkelausdehnung für N vorhergehende Signale aufweist, die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem das Signal vdurch die erste Station mit einer Strahlausdehnung übertragen wird, die ähnlich zu bis gleich der durchschnittlichen Winkelausdehnung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem die Periode, über die der Durchschnitt bestimmt wird, einen oder mehrere der folgenden Parameter in Betracht zieht: Entfernung zwischen der ersten und der zweiten Station; Geschwindigkeit der zweiten Station mit Bezug auf die erste Station; und relative Mobilität der zweiten Station relativ zu der ersten Station.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder einem davon abhängigen Anspruch, zusätzlich mit dem Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des durch die erste Station zu übertragenden Signals zu verringern ist, wenn bestimmt wird, dass der zweite Funkumgebungstyp vorliegt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des Signals zu verringern ist, ein Bestimmen von zwei extremen Ankunftsrichtungen für Signale von der zweiten Station an der ersten Station für die letzten N vorhergehenden Signale, die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden, und ein Übertragen eines Signals an die zweite Station mit einer Strahlausdehnung aufweist, die durch die zwei extremen Ankunftsrichtungen definiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem der Schritt zum Bestimmen, ob die Strahlausdehnung des Signals zu verringern ist, ein Bestimmen der Varianz der Winkelausdehnung der vorhergehenden N Signale, die von der zweiten Station durch die erste Station empfangen werden, und ein Übertragen des Signals an die zweite Station mit einer Strahlausdehnung aufweist, die zu der berechneten Varianz in Beziehung steht.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Varianz von dominanten Ankunftsrichtungen von N vorhergehenden Signalen bestimmt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Strahlausdehnung des übertragenen Signals durch eine oder mehrere Strahlrichtungen definiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die Breite des oder jedes Strahls variabel ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Station eine Funkbasisstation in einem zellularem Telekommunikationsnetzwerk ist.
Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die zweite Station eine Mobilstation ist.
Erste Station für eine gerichtete Funkkommunikation mit einer zweiten Station, mit einer Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines Signals an die zweite Station, aufweisend eine Einrichtung zum Empfangen von Signalen von der zweiten Station, eine Einrichtung zum Auswählen zwischen einem Übertragen eines Signals von der ersten Station an die zweite Station mit einer relativ kleinen Strahlausdehnung und mit einer relativ großen Strahlausdehnung und einen Sender, der zum Übertragen eines Signals von der ersten Station an die zweite Station mit einer Strahlausdehnung eingerichtet ist, die durch eine Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass: die Einrichtung zum Auswählen betriebsfähig ist, um eine relativ kleine Strahlausdehnung auszuwählen, wenn bestimmt wird, dass der erste Funkumgebungstyp vorliegt; zumindest eine Eigenschaft des übertragenen Signals von dem bestimmten Funkumgebungstyp abhängig ist; und die Station zusätzlich aufweist: eine Einrichtung (34) zum Bestimmen aus zumindest einem Signal, das von der zweiten Station durch die ersten Station empfangen wird, welcher einer Vielzahl von unterschiedlichen Funkumgebungstypen in Benutzung zwischen der ersten und der zweiten Station vorliegt, basierend auf der Winkelausdehnung des durch die Empfangseinrichtung empfangenen Signals, wobei durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass die Funkumgebung von einem ersten Typ ist, wenn durch die Empfangseinrichtung ein Signal von der zweiten Station mit einer relativ kleinen Winkelausdehnung empfangen wird, und bestimmt wird, dass die Funkumgebung von einem zweiten Typ ist, wenn durch die Empfangseinrichtung ein Signal von der zweiten Station mit einer relativ großen Winkelausdehnung empfangen wird; und eine Einrichtung (34) zum Bestimmen, ob die ausgewählte Strahlausdehnung erhöht werden soll, basierend auf einem Parameter des empfangenen Signals, wenn bestimmt wird, dass der erste Funkumgebungstyp vorliegt.
Erste Station gemäß Anspruch 21, wobei die Bestimmungseinrichtung (34) eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob die Winkelausdehnung des durch die Übertragungseinrichtung übertragenen Signals verringert werden kann, wenn bestimmt wird, dass die Funkumgebung vom zweiten Typ ist.
Erste Station gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei die erste Station eine Funkbasisstation ist.