專利名稱：在無線系統(tǒng)、特別是移動無線系統(tǒng)中控制接收設(shè)備天線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前序部分所述的在無線系統(tǒng)、特別是移動無線系統(tǒng)中控制接收設(shè)備天線的方法。
為了在無線系統(tǒng)中使發(fā)射和接收設(shè)備之間、特別是使移動無線系統(tǒng)的基站和移動站之間達到良好的傳輸質(zhì)量或無線通信，已知在接收設(shè)備中使用了多個天線。于是，總是通過現(xiàn)有天線中具有最佳接收質(zhì)量的天線進行接收(所謂的天線分集)。當(dāng)然，也使用不同的天線進行發(fā)射。通過對不同天線的選擇，應(yīng)該減少在傳輸時例如由于無線頻道干擾所產(chǎn)生的衰落的影響，特別是信號擾動的影響。不同天線必須具有彼此間能消除天線影響的幾何間隔。分集方法已由K.David和T.Benkner撰寫，于1996年，Teubner出版社出版的“數(shù)字移動無線系統(tǒng)”一書第2.1.7節(jié)中作過介紹。(空間)分集方法的基本思想是通過不同天線所接收的信號具有不相關(guān)性，前提是天線的幾何間隔距離足夠大。
舉例來說，DECT(數(shù)字增強型無繩電話)系統(tǒng)首先是按照傳輸頻率工作，也即根據(jù)所選擇的頻率傳輸無線信號。這樣，DECT系統(tǒng)通過所謂的切換來改變傳輸頻率。每次變換傳輸頻率時，都要從多個天線，大多為2個交錯排列的天線中選出接收無線信號具有最佳接收質(zhì)量的天線。誠然，對此這就需要不斷地監(jiān)控線路質(zhì)量，也即接收信號的場強。如果所選天線的接收場強低于預(yù)定的場強，則轉(zhuǎn)換到具有較高接收場強的天線上。
本發(fā)明的任務(wù)是提供控制接收設(shè)備的天線的方法，一方面要實施簡單，另一方面特別可在慢速跳頻方法為基礎(chǔ)的無線系統(tǒng)(慢速跳頻系統(tǒng))上優(yōu)先使用。
這個任務(wù)由權(quán)利要求1的特征所述的方法完成。這種方法的優(yōu)選方案由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的基本思想是在變換傳輸頻率時對具有關(guān)于每個天線接收質(zhì)量的數(shù)據(jù)的表格進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果選擇接收設(shè)備內(nèi)的天線。由于在變換傳輸頻率時引入了具有關(guān)于天線接收質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)據(jù)的表格，所以可以用此表選擇具有最佳接收質(zhì)量的天線，通常是選出具有最佳接收場強的那個天線。與天線有關(guān)的數(shù)據(jù)都是基于天線的接收場強或接收功率或各種參數(shù)的組合。這些數(shù)據(jù)主要是方便地用來分析天線的接收質(zhì)量。按照本發(fā)明所述的方法工作的前提條件是只緩慢地改變被接收設(shè)備用來接收信號的無線頻道。這是因為，在緩慢變化時，無線頻道和與此相關(guān)的傳輸特性幾乎沒變化，并且存儲在表中的數(shù)據(jù)接近于各個天線的實際接收特性或接收質(zhì)量。而且應(yīng)注意，這種方法自然也可以在發(fā)射/接收設(shè)備中、例如一部移動電話或無繩電話中優(yōu)先得到應(yīng)用，也就是說不只用在接收設(shè)備內(nèi)。
更可取的是，這個表格具有每個天線在每種傳輸頻率時的關(guān)于傳輸質(zhì)量的數(shù)據(jù)。對每個天線都設(shè)定了與許多傳輸頻率相對應(yīng)的許多表格錄入項。因此根據(jù)本方法，當(dāng)改變傳輸頻率時，可以尋找分配給傳輸頻率的各個表格錄入項，并尋找出符合天線最佳傳輸質(zhì)量的最大表格錄入項。然后在預(yù)定的傳輸頻率時采用與這個表格錄入項有關(guān)的天線。利用適當(dāng)?shù)乃阉魉惴ㄊ箤ふ疫^程相應(yīng)地縮短，這樣尤其不會出現(xiàn)中斷通信。
在每次從第一傳輸頻率變換成第二傳輸頻率時，都首先要如此地對表格內(nèi)對應(yīng)于第二傳輸頻率的表格錄入項進行分析，以便選出最適于第二傳輸頻率達到最佳接收質(zhì)量的天線。最佳的接收質(zhì)量不只簡單地被理解成最大的接收場強，而且尤其還被理解成接收功率或最佳的信噪比。對于每個天線，可以為第二傳輸頻率設(shè)定許多表格錄入項，這些表格錄入項描述了天線在第二傳輸頻率時的不同參數(shù)。于是，采用合適的算法就可以從每個天線的參數(shù)中計算出一個因數(shù)，以用于選出適合第二傳輸頻率的天線。
在每次變換到一個傳輸頻率的時候，都首先要測量每個天線在這個傳輸頻率時的接收場強。然后根據(jù)每個天線在這個傳輸頻率時的接收場強將接收質(zhì)量的相應(yīng)錄入項存儲在表格內(nèi)。這就可能十分有利于連續(xù)不斷地更新表格錄入項。舉例來說，在為傳輸頻率選出天線后就可以進行測量。這例如可以與信號傳輸或信號接收并行地來實現(xiàn)。尤其通過在變換傳輸頻率的時間點之間隨時準(zhǔn)確地進行測量，便可以獲得無線頻道在傳輸頻率變換期間的變化。
接收設(shè)備優(yōu)選在第一天線的第一傳輸頻率時求出通過多個傳輸頻率的跳變序列；緊接著求出第一天線的接收質(zhì)量的所有錄入項，此后再求出其它天線接收質(zhì)量的錄入項，并將其存儲在表格內(nèi)。以此，優(yōu)選地構(gòu)造了具有接收質(zhì)量數(shù)據(jù)的表格。在接收設(shè)備啟動時，也即例如在將一個移動電話“注冊”到一個移動無線系統(tǒng)內(nèi)時或接通無繩電話時來優(yōu)選地實現(xiàn)這種構(gòu)造過程。如果產(chǎn)生了表格，則用本發(fā)明所述的方法相應(yīng)地在各個天線之間進行轉(zhuǎn)換。
接收設(shè)備優(yōu)選地按每秒至少改變傳輸頻率75次。按所謂的慢速跳頻方法(慢速跳頻系統(tǒng))至少每秒改變傳輸頻率75次，這符合FCC(聯(lián)邦通信委員會)批準(zhǔn)的無線系統(tǒng)在2.4GHz頻段所制定的規(guī)程。
具有關(guān)于每個天線接收質(zhì)量的數(shù)據(jù)的表格優(yōu)選地具有用于每個天線和傳輸頻率的附加參數(shù)。譬如，這些附加的參數(shù)涉及在特定的傳輸頻率時必須選擇特定的天線。
無線系統(tǒng)優(yōu)選為WDCT或藍牙無線系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中可以特別優(yōu)選地使用本發(fā)明所述的方法。
特別是，接收設(shè)備具有2個天線，它們優(yōu)選以不同的方式(例如互錯90°)排列在接收設(shè)備上。由此以極小的代價獲得了無線系統(tǒng)的所有傳輸頻率的良好通信質(zhì)量。
其它的優(yōu)點和應(yīng)用可能性結(jié)合附圖由下述實施例的說明得知，圖中表示

圖1為用于構(gòu)造一個表格以實施本發(fā)明方法的流程圖。
圖1闡述了產(chǎn)生表格以使用本發(fā)明方法的流程圖。例如在無繩電話系統(tǒng)或移動電話系統(tǒng)上接入或注冊一部無繩電話或移動電話時必定會產(chǎn)生這樣一個表格，因為在這個時刻還沒有關(guān)于接收設(shè)備的不同天線的通信質(zhì)量、無線頻道和接收設(shè)備的信息。在該實施例中，接收設(shè)備被指定為以WDCT(寬帶數(shù)字無繩電話)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的無繩電話的基站。但該無線系統(tǒng)也能完全按照藍牙標(biāo)準(zhǔn)工作。誠然，本發(fā)明所述方法的正確工作的前提條件是，如前所述的系統(tǒng)那樣只能緩慢地改變無線頻道的特性。為此，該系統(tǒng)應(yīng)是慢速跳頻系統(tǒng)，也即不是在一秒內(nèi)太多地變換傳輸頻率。
基站有2個天線，這2個天線彼此在足夠的距離內(nèi)、例如以幾個厘米的間隔排列在基站上。此外，按照優(yōu)選方式，這兩個天線是不同地對準(zhǔn)的，這樣天線就可從不同的接收方向接收信號。理想方式是這些天線均能接收完全不同傳播路徑的信號。
在步驟S10，無線系統(tǒng)開始工作，并且基站和無繩電話彼此進行同步。為做到這一點，按照預(yù)定的算法于基站內(nèi)在步驟S11選出2個天線中的第一天線，也即將基站的接收電路連接到第一天線上以進行信號接收。
在步驟S12中，由基站檢測第一天線是否已被測量過。最初，這個步驟不起作用，只在當(dāng)幾個天線都被測量過后，該步驟才顯示其重要性。
在步驟S13中選擇傳輸頻率以交換同步信號。這些傳輸頻率大多都是預(yù)設(shè)的。例如，如果從1800MHz起提供頻道間隔為10MHz的10個頻率，則在1800MHz實現(xiàn)同步。
此時由基站和無繩電話交換同步信號。為做到這一點，基站通過第一天線發(fā)射和接收信號。在步驟S14中，基站測量接收到的同步信號的場強；這可以只一次地實現(xiàn)或者在同步過程期間適當(dāng)?shù)囟啻螌崿F(xiàn)。
于是，從測得的接收場強中求出表征第一天線的接收質(zhì)量的數(shù)值或因數(shù)。如果接收場強經(jīng)多次測量，則可得出平均值。那么，這個值或因數(shù)在步驟S15中被添入表格內(nèi)，在該表格內(nèi)對兩個天線的每個天線在每個傳輸頻率時都通過算法存儲這樣的因數(shù)或數(shù)值。
在步驟S16中進行檢測以確定是否所用的傳輸頻率已進行過測量。如果進行了，則轉(zhuǎn)換到第二天線，以便用該算法產(chǎn)生該天線的表格錄入項。如果還沒有測量所有傳輸頻率，則算法重新返回步驟S13，以便選出一個新的傳輸頻率。在這種情況下，選擇傳輸頻率是按無線系統(tǒng)預(yù)定的條件進行的。
如果對每一個天線都測量了所有頻率，則產(chǎn)生表格，并且算法在步驟S17中結(jié)束。
這樣，當(dāng)變換傳輸頻率時，便可以在基站內(nèi)使用表格選擇天線，而該天線的接收質(zhì)量按照所存儲的數(shù)值和因數(shù)是最佳的。通信方、也即無繩電話和基站例如也可以統(tǒng)一地在某些頻率時直接使用某個天線。為此，可以利用某個預(yù)定的表格錄入項在某個傳輸頻率時固定地選擇現(xiàn)有天線中的一個天線。
權(quán)利要求
1.在無線系統(tǒng)中、尤其在移動無線系統(tǒng)中控制接收設(shè)備天線的方法，其中，在被設(shè)定用于傳輸無線信號的多個傳輸頻率之間利用跳頻方法至少進行一次變換，并且在每次變換傳輸頻率時分析一個具有關(guān)于每個天線接收質(zhì)量的數(shù)據(jù)的表格，以及根據(jù)分析結(jié)果選出天線中的一個。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表格具有關(guān)于每個天線在每個傳輸頻率時的接收質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在每次從第一傳輸頻率變換到第二傳輸頻率時，都如此地分析表格中符合所述第二傳輸頻率的錄入項，以便使選出的天線具有對第二傳輸頻率為最佳的接收質(zhì)量。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在每次變換到一個傳輸頻率時都在這個傳輸頻率上測量每個天線的接收場強，并且根據(jù)每個天線在這個傳輸頻率時的接收場強將所述接收質(zhì)量的相應(yīng)錄入項存儲在所述的表格內(nèi)。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，接收設(shè)備在第一傳輸頻率時用第一天線求出通過多個傳輸頻率的跳頻序列，并且緊接著求出第一天線接收質(zhì)量的所有錄入項，然后求出其它天線接收質(zhì)量的所有錄入項，并且將其存儲在表格內(nèi)。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，接收設(shè)備至少按每秒75次變換傳輸頻率。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，具有每個天線傳輸質(zhì)量數(shù)據(jù)的表格還具有用于每個天線和傳輸頻率的附加參數(shù)。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的附加參數(shù)涉及在特定的傳輸頻率時必須選擇特定的天線。
9.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述的無線系統(tǒng)是一個WDCT或藍牙無線系統(tǒng)。
10.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，接收設(shè)備具有2個天線。
全文摘要
本發(fā)明涉及在無線系統(tǒng)、特別是移動無線系統(tǒng)中控制接收設(shè)備天線的方法，其中在被規(guī)定用于傳輸無線信號的多個傳輸頻率之間利用跳頻方法至少變換一次，并且其中，在變換傳輸頻率時分析一個具有關(guān)于每個天線接收質(zhì)量的數(shù)據(jù)的表格，并且根據(jù)分析結(jié)果選擇天線中的一個。本發(fā)明所述方法尤其適于用在具有慢速跳頻方法(慢速跳頻系統(tǒng))的系統(tǒng)中，像譬如藍牙或WDCT系統(tǒng)。
文檔編號H04B7/26GK1402915SQ00816425
公開日2003年3月12日 申請日期2000年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者U·博特哲爾, C·克蘭滋, B·施曼德特 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司