FI118364B - Menetelmä ja laite lähetystehon ohjaamiseksi CDMA-solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä - Google Patents

Description

- 118364 MENETELMÄ JA LAITE LÄHETYSTEHON OHJAAMISEKSI CDMA-SOLUKKOMOBIILIPUHELINJÄRJESTELMÄSSÄ KEKSINNÖN TAUSTA 5 I, Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö liittyy solukkotietolii-kennejärjestelmään, jossa järjestelmäkäyttäjä ja toinen 10 käyttäjä viestivät toistensa kanssa informaatiota kantavien hajaspektrimoduloitujen signaalien, jotka on lähetetty useiden tukiasemien kautta, avulla, ja menetelmään ohjaamaan lähetystehoa tällaisessa solukkotieto-liikennej ärj estelmässä.

15 Esillä oleva hakemus liittyy tietoliikennejär jestelmiin. Tarkemmin, esillä oleva keksintö liittyy uuteen ja paranneltuun menetelmään ja laitteeseen lähettimen tehon ohjaamiseksi koodijakomonipääsy (CDMA) solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä.

20 II. Liittyvän alan kuvaus • · · Koodi jakomonipääsy (CDMA) modulointitekniikoi- • · · ϊ.,.ϊ den käyttö on yksi monista tekniikoista tietoliikenteen ·:··; 25 mahdollistamiseksi jossa useita järjestelmäkäyttäjiä on • läsnä. Vaikka muitakin menetelmiä, kuten alkajako-

··· I

monipääsy (TDMA), taajuus jakomonipääsy (FDMA) ja AM- ]♦;*. modulointi järjestelyjä, kuten amplitudikompandoitu yk- *·* * sittäinen sivukaista (ACSSB) tunnetaan, CDMA:11a on .. 30 huomattavia etuja näihin tekniikoihin verrattuna. CDMA- • « • “ tekniikoiden käyttöä monipääsytietoliikennejärjes- tn telmässa on selostettu US-patenttihakemuksessa sarjanro 06/921,261, jätetty lokakuun 17. 1986, nimeltään

'···. "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM

35 USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", nyt US- ··· patentti nro 4,901,307, siirretty tämän keksinnön hal-Γ**: tijalle, jonka sisältö on sisällytetty viittauksella.

2 118364

Juuri mainitussa patentissa esitetään moni-pääsytekniikka, jossa suurella määrällä mobiilipuhe-linjärjestelmäkäyttäjiä kullakin on lähetinvastaanotin, joka on yhteydessä satelliittitoistimien tai terrestri-5 aalitukiasemien (tunnetaan myös soluasemien asemina, tai lyhyemmin soluasemina) välityksellä käyttäen koodi-jakomonipääsy (CDMA) hajaspektritietoliikennesignaale-ja. Käyttämällä CDMA-tietoliikennettä taajuusspektriä voidaan käyttää uudestaan useita kertoja, jolloin pa-10 rannetaan järjestelmäkäyttäjäkapasiteettia. CDMA:n käy töllä saadaan paljon korkeampi spektrinen tehokkuus kuin mitä voitaisiin aikaansaada käyttämällä muita mo-nipääsytekniikoita. CDMA-järjestelmässä järjestelmän kapasiteetin kasvut voidaan aikaansaada ohjaamalla lä~ 15 hettimen tehoa kullakin mobiilikäyttäjällä siten, että vähennetään interferenssiä muihin järjestelmäkäyttä-jiin.

CDMA-viestintätekniikoiden satelliittisovel-luksessa mobiiliyksikön lähetinvastaanotin mittaa vas-20 taanotetun signaalin tehotasoa satelliittitoistimen kautta. Tätä tehonmittausta käyttäen satelliitissa olevan transponderin alaslinkin lähetystehotason ja mobii- • · * liyksikön vastaanottimen herkkyyden tietojen kanssa ί#**: yhdessä, mobiiliyksikön lähetinvastaanotin voi estimoi- *:··· 25 da häviöt reitillä mobiiliyksikön ja satelliitin välil- j lä. Tämän jälkeen mobiiliyksikön lähetinvastaanotin määrää sopivan käytettävän lähetystehon signaalilähe- • · \.I tykeille mobiiliyksikön ja satelliitin välillä huomioi- e · · * den reittihäviömittaukset, lähetetyn datanopeuden ja 30 satelliittivastaanottimen herkkyyden.

• " Mobiiliyksikön satelliitille lähettämät sig- ··· ·...* naalit välitetään satelliitilla keskitinohjausjärjes- telmän maa-asemalle. Keskitin mittaa vastaanotetun sig- • ♦♦ .··♦, naalin tehon signaaleista, jotka on lähetetty kustakin • · *Γ* 35 aktiivisesta mobiiliyksikön lähetinvastaanottimesta.

··* Tämän jälkeen keskitin määrää vastaanotetun tehotason ·* i • poikkeaman siitä, joka on välttämätön ylläpitämään toi- 3 118364 votun tietoliikenteen. Edullisesti toivottu tehotaso on minimi tehotaso, joka tarvitaan ylläpitämään laadukas tietoliikenne siten, että saadaan tuloksena järjestelmän interferenssin pieneneminen.

5 Tämän jälkeen keskitin lähettää tehonohjausko- mentosignaalin kullekin mobiilikäyttäjälle, jotta säädetään tai "hienoviritetään" mobiiliyksikön lähetysteho. Tätä käskysignaalia käytetään mobiiliyksikössä muuttamaan lähetystehotasoa lähemmäksi minimitasoa, jo-10 ka vaaditaan ylläpitämään haluttu tietoliikenne. Kun kanavan olosuhteet muuttuvat, tyypillisesti johtuen mobiiliyksikön liikkumisesta, sekä mobiiliyksikön vas-taanotintehomittaus ja keskittimen tehonohjaustakaisin-kytkentä jatkuvasti säätää uudestaan lähetystehotasoa 15 siten, että ylläpidetään sopiva tehotaso. Keskittimen tehonohjaustakaisinkytkentä on yleensä suhteellisen hidas johtuen kiertoviiveistä satelliitin kautta, joka vaatii noin 1/2 sekunnin kulkuajan.

Yksi tärkeä ero satelliitti- tai terrestriaa-20 litukiasemajärjestelmien välillä ovat suhteelliset etäisyydet, jotka erottavat mobiiliyksiköt ja satelliitin tai soluaseman. Toinen tärkeä ero satelliitti- vas-taan terrestriaalijärjestelmissä on häipymätyypit, joi- ;’**· ta tapahtuu näillä kanavilla. Täten, nämä erot vaativat ··· 25 erilaisia lähestymistapojen jalostuksia järjestelmäte- : .·, hon ohjaukseen terrestriaalijärjestelmää varten.

• · ♦ “V Satelliitti/mobiiliyksikkökanavassa, eli sa- • * · telliittikanavassa, satelliittitoistimet sijaitsevat • · normaalisti geosynkronisella maaradalla. Tällöin kaikki 30 mobiiliyksiköt sijaitsevat lähes samalla etäisyydellä ·· • *·♦ satelliitin toistimista ja siksi niissä on olennaisesti samat etenemishäviöt. Lisäksi satelliittikanavan etene- ··· ./ mishäviöominaisuudet, jotka noudattavat suurin piirtein • · · käänteisen neliön lakia, eli etenemishäviö on kään-*·;·* 35 teisesti suhteellinen mobiiliyksikön ja käytettävän sa- telliitin välisen etäisyyden neliöön. Niinpä satelliit- • · · • * · * · 9 • · • 4 118364 tikanavalla vaihtelu reittihäviössä etäisyysvaihtelun johdosta on tyypillisesti luokkaa vain 1-2 dB.

Satelliittikanavan, terrestriaa- li/mobiiliyksikkökanavan, eli terrestriaalikanavan, 5 vastakohtana etäisyys mobiiliyksiköiden ja soluasemien välillä voi vaihdella huomattavasti. Yksi mobiiliyksik-kö voi esimerkiksi sijaita viiden mailin (noin 8 km) etäisyydellä soluasemasta, kun taas toinen mobiiliyk-sikkö voi sijaita ainoastaan muutaman jalan (muutaman 10 metrin) päässä. Etäisyyksien vaihtelu voi ylittää kertoimen 100/1. Terrestriaalikanava kokee etenemishäviöi-tä kuten teki satelliittikanava. Terrestriaalikanavalla etenemishäviöominaisuudet kuitenkin noudattavat käänteistä neljännen potenssin lakia, eli reittihäviö on 15 suhteessa etäisyyden käänteisarvoon korotettuna neljänteen potenssiin. Täten voidaan kohdata reittihäviövaih-teluja, jotka ovat luokkaa yli 80 dB solussa, jonka säde on viisi mailia (noin 8 km).

Satelliittikanava kokee tyypillisesti häipy-20 mistä, joka tunnistetaan Ricianina. Tällöin vastaanotettu signaali koostuu suorasta komponentista, johon on lisätty monesti heijastunut komponentti, joka • omaa Rayleigh-häipymisominaisuudet. Tehosuhde suoran ja *i« · .·**. heijastuneen komponentin välillä on tyypillisesti luok- M· 25 kaa 6-10 dB, riippuen mobiiliyksikön antennin ominai- • * ; ^ suuksista ja ympäristöstä mobiiliyksikön ympärillä.

• · · "V Verrattaessa satelliittikanavaa terrestriaali- • t · • kanavaan, terrestriaalikanava kokee signaalin häipymis- V : tä, joka tyypillisesti koostuu Rayleigh-häipyneestä 30 komponentista ilman suoraa komponenttia. Täten terrest- • riaalikanava tarjoaa voimakkaamman häipymisympäristön kuin satelliittikanava, jossa Rician-häipyminen on do- ..* minoiva häipymisominaisuus.

• · ·<#** Rayleigh-häipymisominaisuudet terrestriaali- • m *··.* 35 kanavan signaalissa aiheuttaa signaali, joka on heijas- ·***; tunut monesta eri piirteestä fyysisessä ympäristössä.

··· Tämän tuloksena signaali saapuu melkein samanaikaisesti * · 5 118364 mobiiliyksikön vastaanottimeen usealta suunnalta eri lähetysviiveilla. UHF-taajuuskaistoilla, joita yleensä käytetään mobiiliradioviestinnässä, sisältäen myös vastaavat solupuhelinjärjestelmät, voi esiintyä huomatta-5 via vaihe-eroja signaaleissa, jotka kulkevat eri reittejä. Seurauksena voi olla signaalien tuhoava summaus, syvähäipymisten ilmenemisen tapauksessa.

Terrestriaalikanavan häipyminen on hyvin voimakas funktio mobiiliyksikön fyysisestä sijainnista.

10 Pieni mobiiliyksikön paikan muutos muuttaa kaikkien signaalietenemisreittien fyysisiä viiveitä, joka edelleen johtaa eri vaiheeseen kullekin reitille. Täten mobiiliyksikön liikkuminen ympäristössä voi aiheuttaa melko nopean häipymisprosessin. Esimerkiksi 850 MHz:n 15 solukkoradiotaajuuskaistalla tämä häipyminen voi tyypillisesti olla niinkin nopeata kuin yksi häipyminen sekunnissa per ajoneuvon nopeus maileja/tunti. Tämän luokan häipyminen voi olla erittäin häiritsevää signaaleille terrestriaalikanavalla, johtaen heikkoon tieto-20 liikennelaatuun. Kuitenkin, lisälähetintehoa voidaan käyttää häipymisongelman ratkaisemiseksi.

Terrestriaalisolukkomobiilipuhelinj ärj estelmä • vaatii tyypillisesti täysdupleksikanavan, jotta puhe-··· « .·**. linkeskustelua voidaan käydä molempiin suuntiin saman- 25 aikaisesti aktiivisesti, kuten tarjotaan tavanomaisessa • ♦ . lankapuhelinjärjestelmässä. Tämä täysdupleksiradiokana- *·\: va on yleensä aikaansaatu käyttämällä yhtä taajuuskais- • · · • ·* taa lähteville linkeille, eli lähetyksille soluasemalä- V : hettimestä mobiiliyksikkövastaanottimille. Eri taajuus- 30 kaistaa hyödynnetään tulevalle linkille, eli lähetyk-sille mobiiliyksikön lähettimistä soluasemavastaanotti-·"*· mille. Täten tämä taajuuskaistan erotus mahdollistaa «o ..* sen, että mobiiliyksikön lähetin ja vastaanotin ovat • · aktiivisia samanaikaisesti ilman takaisinkytkentää tai *..·* 35 interferenssiä lähettimeltä vastaanottimeen.

·***. Eri taajuuskaistojen käytöllä on merkittäviä M· sovelluksia tehonohjauksessa soluasemassa ja mobiiliyk- S ·* 6 118364

sikkölähettimissä. Eri taajuuskaistojen käyttö aiheuttaa monireittisen häipymisen olevan itsenäisiä prosesseja tuleville ja lähteville kanaville. Mobiiliyksikkö ei voi yksinkertaisesti mitata lähtevän kanavan reitti-5 häviötä ja olettaa että sama reittihäviö esiintyy tulevalla kanavalla. Eräs tekniikka, joka liittyy tähän keksintöön lähettimen tehon ohjaamiseksi terrestriaa-liympäristössä on esitetty US-patentissa nro 5,056,109, joka on julkaistu lokakuun 8. 1991 nimeltään "METHOD

10 AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICA

TIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", jonka sisältö on sisällytetty viittauksella.

Lisäksi terrestriaalisolukkomobiilipuhelin

pystyy tietoliikenteeseen useiden soluasemien kautta, 15 kuten on esitetty US-patentissa nro 5,101,501, julkaistu maaliskuun 31, 1992, nimeltään "METHOD AND SYSTEM

FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", jonka sisältö on sisällytetty viittauksella. Tietoliikenteessä useiden 20 soluasemien kanssa mobiiliyksikkö ja soluasemat sisäl tävät monivastaanotinjärjestelyn, kuten on esitetty juuri mainitussa patentissa ja lisäksi yksityiskohtais- : tettu US-patentissa nro 5,109,390, julkaistu huhtikuun ··· · 28. 1992, nimeltään "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CEL- ....: 25 LULAR TELEPHONE SYSTEM", jonka sisältö on myös sisälly- • · ; tetty viittauksella.

• · * ”V Soludiversiteettiympäristössä, jossa mobiili- • · t *>φ·* puhelin on yhteydessä toiseen käyttäjään useiden solu- • · · V * asemien kautta, mobiilipuhelimen lähettimen tehoa on 30 myös ohjattava, jotta vältyttäisiin epäsuotuisalta in- ·· i *·. terferenssiltä muiden yhteyksien kanssa kaikissa so- :***: luissa.

··· ..’ Esillä olevan keksinnön kohteena on siksi ai- • · kaansaada uusi ja parannettu menetelmä ja laite, jolla ’“·* 35 ohjataan lähettimen tehoa terrestriaalikanavassa solu- ·***· diversiteettiympäristössä, jotta vältyttäisiin haital- ··· j·.*. liselta häipymiseltä ilman, että aiheutetaan tarpee- • · * 7 118364 tonta järjestelmän interferenssiä, joka voi vaikuttaa epäsuotuisasti koko järjestelmän kokonaiskapasiteettiin.

5 KEKSINNÖN YHTEENVETO

Terrestriaali-CDMA- solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä on edullista, että mobiiliyksiköiden lähettimien tehoa ohjataan siten, et-10 tä tuotetaan soluasemavastaanottimeen nimellinen vastaanotettu signaaliteho jokaiselta mobiiliyksikkölähet-timeltä, jotka toimivat solun sisällä. Mikäli kaikkien soluaseman peittoalueen mobiiliyksiköillä olisi te-honohjaus, jota ohjataan samoin, vastaanotettu koko-15 naissignaaliteho soluasemalla olisi yhtä suuri kuin mo-biliyksikön lähettämän signaalin nimellinen vastaan-otinteho kerrottuna mobiiliyksiköiden määrällä, jotka lähettävät solun sisällä. Tähän lisätään kohinateho, joka vastaanotetaan soluasemilla viereisten solujen mo-20 biiliyksiköiltä.

Soluaseman CDMA-vastaanottimet toimivat vastaavasti muuttamalla laajakaista-CDMA-signaalia vastaa- • ;*. valta yhdeltä mobiiliyksikkÖlähettimistä kapeakaistai- ··· · ,·*·. seksi digitaali-informaatiota kantavaksi signaaliksi.

• * 25 Samanaikaisesti, muut vastaanotetut CDMA-signaalit, • · . . joita ei valita, jäävät laajakaistakohinasignaaleiksi.

• * · !;· · Soluasemavastaanottimen bittivirhenopeuden suorituskyky * ·** ί ·* määritetään tällöin toivotun signaalin tehon suhteella

• M

V * ei-haluttuihin signaaleihin, jotka on vastaanotettu so- 30 luasemassa, eli vastaanotettu signaaliteho halutussa j*\. signaalissa lähetettynä valitulla mobiiliyksikkölähet- •***j timellä suhteessa vastaanotettuun signaali tehoon ei- ··· ,.* halutuissa signaaleissa lähetettynä muilla mobiiliyk- • · *fi*‘ sikkölähettimillä. Kaistanleveyden pienentämisprosessi, * · '··* 35 korrelointiprosessi, joka johtaa siihen jota yleisesti :***· kutsutaan "prosessointivahvistukseksi", lisää signaa- ··· li/kohina-interferenssisuhdetta negatiivisesta arvosta • i* β 118364 positiiviseen arvoon, jolloin sallitaan toiminta hyväksyttävällä bittivirhenopeudella.

Terrestriaali-CDMA- solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä on erittäin suota-5 vaa maksimoida kapasiteetti koskien samanaikaisten puheluiden lukumäärää, joita voidaan käsitellä annetulla järjestelmän kaistanleveydellä. Järjestelmän kapasiteetti voidaan maksimoida mikäli kunkin mobiiliyksikön lähetystehoa ohjataan siten, että lähetetty signaali 10 saapuu soluaseman vastaanottimeen minimillä signaa- li/kohina-interferenssisuhteella, joka mahdollistaa hyväksyttävän datan palautuksen. Mikäli mobiiliyksikön lähettämä signaali saapuu soluaseman vastaanottimeen liian matalalla tehotasolla, bitti/virhe-nopeus voi ol-15 la liian suuri mahdollistaakseen korkealaatuista tietoliikennettä. Mikäli toisaalta mobiiliyksikön lähettämä signaali on tehotasolla, joka on liian korkea soluaseman vastaanottimessa vastaanotettaessa, viestintä tämän tietyn mobiiliyksikön kanssa on hyväksyttävää. Kui-20 tenkin, tämä korkeatehosignaali toimii interferenssinä muihin mobiiliyksikön lähettämiin signaaleihin, jotka jakavat samaa kanavaa, eli kaistanleveyttä. Tämä inter- : ferenssi voi vaikuttaa vahingollisesti tietoliikentee- ··· * ,···. seen muihin mobiiliyksiköihin, ellei viestivien mobii- e · 25 liyksiköiden kokonaismäärä vähennetä.

. ,* Signaalien reittihäviöille UHF- • * ♦ j” ·* taajuuskaistalla solukkomobiilipuhelinkanavalla on omi- • ·*· ϊ .* naista kaksi eri ilmiötä, keskimääräinen reittihäviö ja ··· V · häipyminen. Keskimääräinen reittihäviö voidaan esittää 30 tilastollisesti log-normaalijakaumalla, jonka keskiarvo ·*·., on suhteessa reittietäisyyden käänteisarvon neljänteen .***. potenssiin, ja jonka standardihajonta on suunnilleen * · « yhtä suuri kuin 8 dB. Toinen ilmiö on häipymisprosessi, • · ί " jonka aiheuttaa signaalien monitie-eteneminen, jolle on 35 tyypillistä Rayleigh-jakauma. Keskimääräinen reittihä- .·**. viö, joka on log-normaalijakauma, voidaan pitää samana •V, sekä saapuvilla että lähtevillä taajuuskaistoilla, ku- • * • · 9 118364 ten myös on asian laita tavanomaisissa solukkomobiili-puhelinjärjestelmissä. Kuitenkin, kuten mainittiin aikaisemmin, Rayleigh-häipyminen on riippumaton ilmiö tulevien ja lähtevien linkkien taajuuskaistoille. Keski-5 määräisen reittihäviön log-normaalijakauma on suhteellisen hitaasti vaihteleva paikan funktio. Tämän vastakohtana Rayleigh-jakauma vaihtelee suhteellisen nopeasti paikan funktiona.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään CDMA- 10 lähestymistä monien käyttäjien pääsyille solukkomobii- lipuhelinjärjestelmässä. Tällaisessa järjestelmässä kaikki alueen solut lähettävät "pilotti”-signaalin, jolla on sama taajuus ja koodi. Pilottisignaalin käyttö CDMA-järjestelmissä on hyvin tunnettu. Tässä tietyssä 15 sovelluksessa pilottisignaalia käytetään mobiiliyksi- köillä mobiiliyksikön vastaanottimen alkutahdistukseen.

Pilottisignaalia käytetään myös vaihe- ja taajuusrefe- renssinä, ja aikareferenssinä soluaseman lähettämien digitaalisten puhesignaalien demoduloimiseksi.

20 Esillä olevassa keksinnössä kukin mobiiliyk- sikkö arvioi reittihäviön soluasemalta mobiiliyksikköön lähetetyissä signaaleissa. Tämän signaalin reittihäviön jj*: estimoimiseksi soluaseman lähettämien signaalien teho- ·'**· taso mitataan siten kuin ne vastaanotetaan mobiiliyksi- ··· 25 kössä. Mobiiliyksikkö mittaa täten pilottisignaalin te- : ,·. hon kuten vastaanotettuna soluasemalta, jonka kanssa * · · j*V mobiiliyksikkö on yhteydessä. Mobiiliyksikkö myös mit- taa tehotasosumman kaikilta soluasemilta lähetetyistä • * * *·* * signaaleista kuten vastaanotettuna mobiiliyksikössä.

30 Tehotason summamittaus, jota selostetaan yksityiskoh- • · • *·· taisemmin myöhemmin tässä, on tarpeellista sellaisten :*tt: tapausten hoitamiseksi, joissa mobiiliyksikkö hetkelli- ··] sesti saattaa saada paremman reitin etäämpänä sijaitse- • ·· *... vaan soluasemaan kuin normaaliin lähimpään soluasemaan.

• · *·;·* 35 Lähtevän linkin reittihäviön estimaatti voi- :]*[: daan suodattaa käyttämällä epälineaarista suodatinta.

·’·*; Estimointiprosessin epälineaarisuuden tarkoitus on sai- t · 10 1 1 8364 lia nopea vastaus yhtäkkiseen kanavan parantumiseen, samalla vain sallien paljon hitaampi vastaus yhtäkkiseen kanavan huonontumiseen. Mobiiliyksikkö vasteena äkilliseen parantumiseen kanavalla siten äkillisesti 5 vähentää mobiiliyksikön lähettimen lähetystehoa.

Mikäli mobiiliyksikön kanava yhtäkkiä paranee, niin signaali, kuten vastaanotettuna soluasemalla tältä mobiiliyksiköltä, äkillisesti kasvaa teholtaan. Tämä yhtäkkinen tehonnousu aiheuttaa lisäinterferenssiä kai-10 kille signaaleille, jotka jakavat samaa laajakaista-kanavaa. Nopea vastaus yhtäkkiseen paranemiseen vähentää täten järjestelmän interferenssiä.

Tyypillinen esimerkki yhtäkkisestä kanavan paranemisesta tapahtuu kun mobiiliyksikkö liikkuu alueen, 15 jota varjostaa iso rakennus tai muu este, läpi ja sitten kulkee pois varjosta. Kanavan paraneminen ajoneuvon liikkeen seurauksena voi tapahtua muutaman kymmenen millisekunnin aikana. Mobiiliyksikön tullessa varjosta pois, lähtevän linkin signaali, kuten vastaanotettuna 20 mobiiliyksiköllä, kasvaa nopeasti voimakkuudeltaan.

Lähtevän linkin reittihäviöestimaattia mobii- liyksikössä käytetään ohjaamaan mobiiliyksikön lähetti- men tehoa. Tällöin, mitä voimakkaampi vastaanotettu :*'*· signaali, sitä pienempi mobiiliyksikön lähetinteho tu- *«· 25 lee olemaan. Voimakkaan signaalin vastaanottaminen so- : .·. luasemalta osoittaa, että mobiiliyksikkö on joko lähel- • « · |*V lä soluasemaa tai muuten esiintyy epätavallisen hyvä • « *..* reitti soluasemalle. Voimakkaan signaalin vastaanotto • · · tarkoittaa, että suhteellisesti pienempi mobiiliyksikön 30 lähettimen teho vaaditaan nimellisessä vastaanotetussa ·# : *·* tehossa soluasemalla mobiiliyksiköltä.

··· ϊ.,.ϊ Siinä tapauksessa, jolloin on hetkellinen mut- j\ ta äkillinen kanavan huonontuminen, on toivottavaa, et- tä sallitaan huomattavasti hitaampi mobiiliyksikön lä-;· 35 hettimen tehon lisäys. Tämä hidas mobiiliyksikön lähet- timen tehon lisäys on haluttu, jotta estetään turhan nopea mobiiliyksikön lähettimen tehon lisäys, joka li- 11 118364 sää interferenssiä kaikkiin muihin mobiiliyksiköihin. Tällöin yhden mobiiliyksikön kanavan hetkellinen huonontuminen on hyväksyttävä, jotta vältyttäisiin kaikkien mobiiliyksiköiden kanavien huonontumiselta.

5 Siinä tapauksessa, jossa tapahtuu yhtäkkinen kanavan huonontuminen, epälineaarinen suodatin estää mobiililähettimen tehon lisääntymisen nopeasti vasteena äkilliseen huonontumiseen signaalitehossa signaaleissa, jotka vastaanotettiin mobiiliyksikössä. Mobiiliyksikön 10 lähettimen lähetystehon lisäysnopeus tulee yleensä rajoittaa suljetun silmukan tehonsäätökomennon nopeuteen joka lähetettiin soluasemalta, kuten selostetaan alla, tämä voi vähentää mobiiliyksikön lähetystehoa. Käyttämällä soluaseman generoimia tehonsäätökomentoja este-15 tään mobiiliyksikön lähetystehoa lisääntymästä tasolle, joka on olennaisesti korkeampi kuin taso, joka tarvitaan tietoliikenteessä, erityisesti mikäli äkillinen kanavan huononeminen tapahtuu ainoastaan lähtevän linkin reitillä, eikä tulevan linkin reitillä.

20 On huomattava, että on ei-toivottavaa käyttää ainoastaan hidasta vastausta mobiiliyksikön lähettimen tehon ohjauksessa, yrityksessä erottaa nopea Rayleigh- : häipyminen hitaasta häipymisestä, joka johtuu etäi- • · · · .***. syydestä ja maastosta. Hidas vastaus mobiiliyksikön lä- »»· 25 hettimen tehonohjauksessa on ei-toivottu, koska on ole- • · : t.m massa mahdollisuus yhtäkkisille parannuksille ja häipy- • · · I",* misille, jotka vaikuttavat tuleviin ja lähteviin kana- • · · viin samalla tavalla. Mikäli vastaus yhtäkkiseen paran- • · · *·' * nukseen halutaan hidastaa suodattimen avulla, esiintyi- 30 si usein toistuvia tilanteita, jolloin mobiiliyksikön • · • lähettimen teho olisi aika suuri ja aiheuttaisi inter-ferenssiä kaikille muille matkapuhelimen käyttäjille.

• ft ./ Siksi esilläolevassa keksinnössä käytetään kaksiaikava- *,,, kiota, epälineaarista suhtautumista reittihäviön esti- • · ***** 35 moinnissa.

:***: Sen lisäksi, että mitataan vastaanotetun sig- ··· ·**’; naalin voimakkuus mobiiliyksikössä, on myös toi- • · 12 118364 vottavaa, että prosessori mobiiliyksikössä tietää solu-aseman lähettimen tehon ja antennin vahvistuksen (EIRP), soluaseman G/T:n (vastaanottonantennin vahvistus G jaettuna vastaanotinkohinatasolla T) , mobiiliyk-5 sikön antennivahvistuksen, ja tämän soluaseman aktiivisten puheluiden lukumäärän. Tämä informaatio mahdollistaa sen, että mobiiliyksikön prosessori laskee oikein referenssitehotason paikalliselle tehoasetusfunktiolle. Tämä laskenta suoritetaan laskemalla soluase-10 ma/rnobiililinkki-tehoarvio reittihäviöitä ratkaisemaan. Tätä reittihäviöestimaattia käytetään tämän jälkeen mo-biilisoluaseman linkkiarviokaavassa halutun signaalita-son tuottamiseksi vaaditun mobiiliyksikön lähetystehon ratkaisemiseen. Tämä mahdollisuus sallii sen, että jär-15 jestelmässä on soluasemat, joilla on eri EIRP-tasot, jotka vastaavat solujen kokoa. Esimerkiksi pienen halkaisijan solun ei tarvitse lähettää yhtä suurella teho-tasolla kuin suuren halkaisijan solun. Kuitenkin, kun mobiiliyksikkö on tietyllä etäisyydellä pienen tehon 20 solusta se vastaanottaisi heikomman signaalin kuin suuren tehon solulta. Mobiiliyksikkö vastaisi suuremmalla lähetysteholla kuin olisi tarpeellista lyhyelle etäi- : **: syydelle. Siksi on tarpeen että jokainen soluasema lä- ··· .**·. hettää informaatiota liittyen ominaisuuksiinsa tehon 25 ohjaamiseksi.

• · . . Soluasema lähettää informaatiota kuten solu- • * * "*.* aseman EIRP, G/T ja aktiivisten puheluiden lukumäärä • · · *>#·' soluaseman asetuskanavalla. Mobiiliyksikkö vastaanottaa • · · *·* * tämän informaation luodessaan ensiksi järjestelmätah- 30 distuksensa ja jatkaa tämän kanavan tarkkailua olles- ·· • ’·· saan jouten odottaen hakuja puheluille, jotka juontavat yleisestä puhelinkytkentäverkosta, tarkoitettuna mobii- ./ liyksikölle. Mobiiliyksikön antennivahvistus tallete- • «« taan mobiiliyksikön muistiin silloin kun mobiiliyksikkö • · '···’ 35 asennetaan ajoneuvoon.

:***: Kuten mainittiin aikaisemmin, mobiiliyksikön ·*·*· lähettimen tehoa myös ohjataan signaalilla yhdeltä tai • · 13 1 18364 useammalta soluasemalta. Kukin soluaseman vastaanotin mittaa signaalin voimakkuutta, kuten vastaanotettuna soluasemalla, jokaiselta mobiiliyksiköltä johon solu-asema on yhteydessä. Mitattua signaalin voimakkuutta 5 verrataan toivottuun signaalin voimakkuustasoon tätä tiettyä mobiiliyksikköä varten. Tehon säätökomento generoidaan ja lähetetään mobiiliyksikölle lähtevän linkin datassa, tai äänikanavalla, joka on osoitettu tälle mobiiliyksikölle. Vastauksena soluaseman tehonsäätöko-10 mentoon mobiiliyksikkö lisää tai vähentää mobiiliyksi-kön lähettimen tehoa ennalta määrätyn määrän, nimellisesti 1 dB. Soludiversiteettitilanteessa tehonsäätöko-mentoja annetaan molemmilta soluasemilta. Mobiiliyksikkö toimii näiden useiden soluasemien tuottamien te-15 honohjauskomentojen mukaisesti, jotta vältetään mobii-liyksikön lähettimen tehotasot, jotka saattaisivat epäsuotuisasti häiritä toisten mobiiliyksiköiden tietoliikennettä soluasemien kanssa, ja silti antaa riittävä teho, jotta tietoliikennettä voidaan tukea mobiiliyksi-20 kön ja ainakin yhden soluaseman välillä.

Tehonsäätökomento lähetetään soluasemalähetti-mellä suhteellisen suurella nopeudella, tyypillisesti

• luokkaa noin yksi komento jokaista millisekuntia koh-··· S

.·*·. den. Tehonsäätökomennon lähetysnopeuden on oltava riit- ,**% 25 tävän korkea salliakseen Rayleigh-häipymistä seuratta- • · . . valla tulevan linkin reitillä. On lisäksi suotavaa, et- • · ♦ tä tulevan linkin reitin Rayleigh-häipymää, joka on • · ♦ J ·* merkitty tulevan linkin reitin signaaliin, seurataan.

·«· V : Yksi käsky 1,25 millisekuntia kohden on riittävä seu- 30 raamaan häipymisprosessia ajoneuvon nopeuksilla alueel- j\. la 25-50 mailia per tunti (noin 40-80 km/t) 850 MHz:n :***; kaistan mobiilitietoliikenteelle. On tärkeää, että la- ··· ,.j tenssi tehosäätökomentojen määrittämisessä ja sen lä- * ** hettämisessä minimoidaan siten, että kanavaominaisuudet M· ' • · *···' 35 eivät muutu olennaisesti ennen kuin mobiiliyksikkö vas- :***: taanottaa ja vastaa signaaliin.

• M «* · • · « • · • · 14 118364

Yhteenvetona, jotta huomioidaan kahden Rayleigh-häipymäreitin (tuleva ja lähtevä) riippumattomuus, mobiiliyksikön lähettimen tehoa ohjataan tehon-säätökomennolla soluasemalta. Kukin soluaseman vas-5 taanotin mittaa vastaanotetun signaalin voimakkuutta kultakin mobiiliyksiköltä. Mitattua signaalin voimakkuutta verrataan toivottuun signaalin voimakkuuteen tälle mobiiliyksikölle ja tehonsäätökomento generoidaan. Tehonsäätökomento lähetetään mobiiliyksikölle 10 lähtevällä datalla tai äänikanavalla, joka on osoitettu tälle mobiiliyksikölle. Tämä tehonsäätökomento yhdistetään mobiiliyksikön yksisuuntaiseen estimaattiin, jotta saadaan mobiiliyksikön lähettimen tehon lopullinen arvo .

15 Tehonsäätökomentosignaali lähetetään esimerk- kisuoritusmuodossa kirjoittamalla yhden tai useamman käyttäjädatabitin yli jokainen millisekunti. CDMA-järjestelmissä käytetty modulointijärjestelmä pystyy aikaansaamaan korjauskoodausta käyttäjädatabiteille.

20 Tehonohjauskomentojen tekemää ylikirjoitusta tulkitaan kanavabittivirheenä tai poistona ja korjataan virhekor-jauksena kuten dekoodattuna mobiiliyksikön vastaanotti- • ;*· messa. virhekorjauskoodaus tehonsäätökomentobiteillä ei *»l t .**·. monissa tapauksissa ehkä ole toivottavaa, johtuen tu-

Ml 25 loksena olevasta lisääntyneestä latenssista vastaan- • · . . otossa ja vastauksesta tehonsäätökomentoon. On myös to- * · · * • · f dettu, että aikajakomultipleksointia lähetystä varten • · · \#·* tehonohjauskomentobiteille voidaan käyttää ilman että *·* : ylikirjoitetaan käyttäjädatakanavan symboleja.

30 Soluaseman ohjainta tai prosessoria voidaan ·· • *.. käyttää määräämään toivottu signaalivoimakkuus, kuten :***; vastaanotettu soluasemalla, kunkin mobiiliyksikön lä- hettämille signaaleille. Toivotut signaalin voimakkuu- • · · den tason arvot annetaan jokaiseen soluaseman vas- • · *·;·’ 35 taanottimiin. Toivottua signaalivoimakkuuden arvoa käy- :***: tetään vertaamaan mitattuun signaalivoimakkuusarvoon ··· ·*·*· tehonsäätökomennon generoimiseksi.

• · 118364 15 Järjestelmäohjainta hyödynnetään komentamaan jokainen soluasemaprosessori käytettävän halutun signaali voimakkuuden arvoksi. Nimellistä tehotasoa voidaan säätää ylös tai alas solun keskimääräisten olosuhteiden 5 vaihteluiden mukaisesti. Esimerkiksi, soluaseman, joka sijaitsee paikalla tai maantieteellisellä alueella, jossa on harvinaisen paljon kohinaa voidaan sallia käyttää korkeampaa kuin normaalia tulevaa tehotasoa. Kuitenkin, tällainen korkeampi tehotaso solunsisäiselle 10 toiminnalle johtaa korkeampiin interferenssitasoihin tämän solun välittömillä naapureilla. Tätä interferenssiä voidaan kompensoida sallimalla naapurisoluille pieni lisäys tulevan linkin tehossa. Tällainen lisäys naa-purisolujen tulevassa tehossa olisi pienempi kuin lisä-15 ys joka annetaan mobiilikäyttäjille, jotka viestivät suuren kohinanympäristön solussa. On edelleen ymmärretty, että soluaseman prosessori voi tarkkailla keskimääräistä bittivirhenopeutta. Tätä dataa voidaan käyttää järjestelmän ohjaimessa komentamaan soluaseman proses-20 soria asettamaan sopiva tulevan linkin tehotaso varmistamaan hyväksyttävän laadun tietoliikenne.

On myös toivottavaa aikaansaada välineet oh- • jaamaan suhteellista tehoa, jota käytetään jokaisessa ··* · .***. datasignaalissa, joka lähetettiin soluasemalta vasteena t·· 25 ohjausinformaatioon, joka lähetettiin kullakin mobii- • · . ^ liyksiköllä. Pääasiallinen syy järjestää tällainen oh- • · · jaus on täyttää se tosiasia, että tietyissä sijainneis- • » · sa lähtevän kanavan linkki soluasemalta mobiiliyksik-*·* * köön saattaa olla epätavallisen epäsuotuisa. Ellei tä- 30 hän mobiiliyksikköön lähetettyä tehoa lisätä, laadusta ·· • *·· voi tulla ei-hyväksyttävää. Esimerkki tällaisesta si- jainnista on kohta, jossa reittihäviö yhteen tai kah- ./ teen naapurisoluun on lähes sama kuin reittihäviö solu- • ·· asemaan, joka on yhteydessä mobiiliyksikön kanssa. Täi- • · *···' 35 laisessa sijainnissa kokonaisinterferenssi lisääntyisi kolme kertaa suhteessa interferenssiin, jonka mobii- • •i liyksikkö toteaa kohdassa, joka on suhteellisen lähellä m 9 ie 1 1 8364 sen soluasemaa. Lisäksi interferenssi, joka tulee näistä naapurisoluasemista ei häivy yhtäaikaisesti toivotun signaalin kanssa, mikä olisi asian laita interferenssin suhteen, joka tulee toivotusta soluasemasta. Tämä ti-5 lanne saattaa vaatia 3-4 dB:n lisäsignaalitehoa riittävän suorituskyvyn aikaansaamiseksi.

Toisessa tilanteessa mobiiliyksikkö voi sijaita siellä missä useita vahvoja monitiesignaaleja saapuu, johtaen normaalia suurempaan interferenssiin. Täl-10 laisessa tilanteessa toivotun signaalin tehon lisäys suhteessa interferenssiin voi sallia hyväksyttävän suorituskyvyn. Muina aikoina mobiiliyksikkö voi sijaita paikassa, jossa signaali/interferenssi-suhde on epätavallisen hyvä. Tällöin soluasema voi lähettää toivotun 15 signaalin käyttäen tavallista alhaisempaa lähetintehoa, pienentäen interferenssiä muihin järjestelmän lähettämiin signaaleihin.

Yllä olevien tavoitteiden aikaansaamiseksi edullinen suoritusmuoto sisältää signaa- 20 li/interferenssi-mittausmahdollisuuden mobiiliyksikön vastaanottimessa. Tämä mittaus suoritetaan vertaamalla toivotun signaalin tehoa kokonaisinterferenssiin ja ko- • :'· hinatehoon. Mikäli mitattu suhde on pienempi kuin en- • te · .**·. naltamäärätty arvo, matkaviestin lähettää pyynnön solu- 25 asemalle lisätehosta soluaseman lähetyksissä. Mikäli • · • t.# suhde ylittää ennaltamäärätyn arvon mobiiliyksikkö lä- • · · hettää pyynnön tehon pienentämiseksi.

• · · ·#>·* Soluasema vastaanottaa tehonsäätöpyynnöt kul- • · · *·* * takin matkaviestimeltä ja vastaa säätämällä tehoa, joka 30 on varattu vastaavalle soluaseman lähettämälle signaa- • *·. lille ennalta määrätyllä määrällä. Säätö olisi yleensä :***: pieni, tyypillisesti luokkaa 0,5-1 dB, tai noin 12 % ..* enemmän tai vähemmän. Vastaavasti muut soluaseman lä- • · • «· hettämät signaalit heikennetään kertoimella, joka vas- *“·* 35 taa lisäystä jaettuna n:llä, jossa n on muiden kana- vayksiköiden lukumäärä, jotka viestivät mobiilipuheli- ·*·*; meen. Tyypillisesti tehon pieneneminen voi olla luokkaa · 17 118364 0,05 dB. Tehon muutosnopeus voi olla hieman hitaampi kuin mitä käytetään tulevassa linkissä mobiiliyksiköltä soluasemalle, kenties kerran sekunnissa. Dynaaminen säädön alue tulisi myös rajoittaa 4 dB:iin alle nimel-5 lisen noin 6 dB:iin yli nimellisen. On ymmärrettävä, että tehon lisäys- ja vähenemistasot ovat esimerkin tarkoituksessa ja että voidaan helposti valita muita tasoja riippuen järjestelmän parametreista.

Soluaseman täytyy myös ottaa huomioon tehovaa-10 timukset, joita sille tehdään kaikilla matkaviestimillä päätettäessä täytetäänkö jonkin tietyn matkaviestimen pyynnöt. Esimerkiksi, mikäli soluasema on kuormitettu kapasiteettiin, lisätehon pyynnöt voidaan myöntää, mutta ainoastaan 6 %:ia tai vähemmän, normaalin 12 %:n si-15 jasta. Tässä menetelmässä tehon pienennyspyyntö myön nettäisiin silti normaalilla 12 %:n muutoksella.

Täsmällisemmin keksintö on esitetty itsenäisissä vaatimuksissa 1, 5 ja 7.

20 PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

Esillä olevan keksinnön piirteet ja edut tule- . ^ vat selvemmiksi yksityiskohtaisesta kuvauksesta, joka **·/ on esitetty alla, otettaessa huomioon piirustukset, • · *···* 25 joissa vastaavat viitemerkit vastaavat kauttaaltaan ja ·’’· joissa: • · i.j · kuvio 1 on kaaviomainen yleiskuva esimer- ί’·*: kinomaisesta mobiilisolukkopuhelinjärjestelmästä; :*·*: kuviot 2A-2D esittävät piirrossarjana mobii- 30 liyksikön vastaanottamaa signaalivoimakkuutta ja lähe- :·. tystehoa etäisyyden funktiona; • * *·.. kuvio 3 on lohkokaavio soluasemasta, jossa • · erityisesti viitataan esillä olevan keksinnön te- • · • *·· honohjausominaisuuksiin; 35 kuvio 4 on lohkokaavio mobiiliyksiköstä, jossa erityisesti viitataan esillä olevan keksinnön tehonoh- • · .1*; jausominaisuuksiin; * « • · 18 118364 kuvio 5 esittää lohkokaaviona yksityiskohtaisemmin kuvion 4 mobiiliyksikön tehonohjausominai-suuksia; kuvio 6 on lohkokaavio, joka esittää yksityis-5 kohtaisemmin kuvion 3 soluaseman tehonohjaus-ominaisuuksia; ja kuvio 7 on lohkokaavio soluase-ma/järjestelmäohjaimen rakenteesta soluaseman lähettimen tehonohjausta varten.

10

SUOSITELTUJEN SUORITUSMUOTOJEN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Kuviossa 1 esitetään esimerkinomainen terrest-riaalisolukkomobiilipuhelinjärjestelmä, jossa esillä 15 oleva keksintö on toteutettu. Kuviossa 1 esitetty järjestelmä hyödyntää CDMA-modulaatiotekniikkaa järjestel-mämobiilikäyttäjän ja soluasemien välillä. Suurten kaupunkien solukkojärjestelmät saattavat sisältää satoja soluasemia, jotka palvelevat satojatuhansia mobiilipu-20 helimia. CDMA-tekniikoiden käyttö helposti mahdollistaa tämän kokoisten järjestelmien käyttäjäkapasiteetin noston verrattuna tavanomaisiin FM-moduloituihin solukko- : .·. järjestelmiin.

• · · "1/ Kuviossa 1 järjestelmän ohjain ja kytkin 10 * · ***. 25 tyypillisesti sisältää sopivan rajapinta ja prosessoin- tilaitteiston järjestelmän ohjausinformaation lähettä- • · · ϊ·Σ Σ miseksi soluasemille. Ohjain 10 ohjaa puheluita ylei- ·· · : V sestä puhelinverkosta (PSTN) sopivaan soluasemaan siir- V : rettäväksi sopivaan mobiiliyksikköön. Ohjain 10 myös 30 ohjaa puhelujen reitityksen mobiiliyksiköiltä ainakin yhden soluaseman kautta PSTN:ään. Ohjain 10 voi ohjata m .*··. puheluita matkapuhelinkäyttäjien välillä sopivien solu- 'y asemien kautta, koska nämä mobiiliyksiköt eivät yleensä : ’** ole suoraan yhteydessä toisiinsa.

··· 35 Ohjain 10 voi olla kytketty soluasemiin eri ,··*. tavoilla, kuten omistetuilla puhelinlinjoilla, optisen m kuidun linkeillä tai radiotaajuustietoliikenteellä. Ku- • · « ♦ 19 118364 viossa 1 kaksi esimerkinomaista soluasemaa 12 ja 14 yhdessä kahden esimerkinomaisen mobiiliyksikön 16 ja 18, jotka sisältävät solukkopuhelimet, kanssa on esitetty. Nuolet 20a-20b ja 22a-22b vastaavasti määrittävät mah-5 dolliset viestintälinkit soluaseman 12 ja mobiiliyksi-köiden 16 ja 18 välillä. Samoin nuolet 24a-24b ja nuolet 26a-26b määrittävät vastaavasti mahdolliset viestintälinkit soluaseman 14 ja mobiiliyksiköiden 16 ja 18 välillä. Soluasemat 12 ja 14 normaalisti lähettävät 10 käyttäen yhtä suurta tehoa.

Soluasemat 12 ja 14 ovat tyypillisessä tapauksessa terrestriaalitukiasemia, jotka määrittävät solu-palvelualueen, kuitenkin tulisi ymmärtää, että maarata-välityssatelliitteja, kuten satelliitteja 13 ja 15, 15 voidaan käyttää antamaan täydellisempi solukkopeitto, erityisesti etäalueille. Satelliitin ollessa kyseessä signaaleja välitetään matkapuhelinkäyttäjien ja ter-restriaalitukiasemien välillä käyttäen satelliitteja 13 ja 15. Kuten vain terrestriaali -tapaus, satelliittita-20 paus myös tarjoaa mahdollisuuden aikaansaada yhteys mobiiliyksikön ja yhden tai useamman tukiaseman välillä usean transponderin kautta samassa satelliitissa tai : .·, eri satelliiteissa.

• · ·

Mobiiliyksikkö 16 mittaa vastaanotetun koko- • · 25 naistehon pilottisignaaleissa, jotka on lähetetty solu-asemilta 12 ja 14 reittiä 20a ja 26a pitkin. Vastaavasti i ti mobiiliyksikkö 18 mittaa vastaanotetun kokonaistehon «· · j pilottisignaalissa kuten lähetettynä soluasemilla 12 ja iti : 14 reittejä 22a ja 24a pitkin. Kussakin mobiiliyksi- 30 kössä 16 ja 18 pilottisignaalin teho mitataan vastaan- ·*·.. ottimessa, jossa signaali on laajakaistasignaali. Vas- .*··. taavasti tämä tehomittaus suoritetaan ennen kuin vas- • · taanotettu signaali korreloidaan näennäiskohina (PN) i '* spektrin hajautussignaalin kanssa.

• · * 35 Mobiiliyksikön 16 ollessa lähempänä soluasemaa .*··. 12 vastaanotetun signaalin tehoa dominoidaan signaalin kulkureitillä 20a. Kun mobii liyksikkö 16 on lähempänä • ♦ • · 20 1 1 8364 soluasemaa 14, vastaanotettua tehoa dominoidaan signaalilla, joka kulkee reitillä 26a. Vastaavasti, kun mobiiliyksikkö 18 on lähempänä soluasemaa 14, vastaanotettua tehoa dominoidaan signaalilla reitillä 24a. Kun 5 mobiiliyksikkö 18 on lähempänä soluasemaa 12, vastaanotettua tehoa dominoidaan signaalilla, joka kulkee reitillä 22a.

Kukin mobiiliyksiköistä 16 ja 18 käyttää näin saatua mittausta yhdessä soluaseman lähettimen tehon 10 tiedon ja mobiiliyksikön antennivahvistuksen kanssa estimoimaan reittihäviöt lähimmälle soluasemalle. Estimoitu reittihäviö yhdessä matkaviestimen antennivahvistuksen ja soluaseman G/T:n kanssa käytetään määräämään nimellistä lähetintehoa, joka tarvitaan toivottavan 15 signaali/kohina-suhteen aikaansaamiseksi soluaseman vastaanottimessa. Mobiiliyksikön tieto soluaseman parametreista voi olla joko kiinteästi muistissa tai lähettynä soluaseman informaatioyleislähetyssignaaleilla, perustamiskanavalla, ilmaisemaan muita kuin nimellisiä 20 olosuhteita tietylle soluasemalle.

Mobiiliyksikön nimellisen lähetystehon määräämisen seurauksena Rayleigh-häipymisen puuttuessa, ja : .·. olettaen että mittaukset ovat täsmällisiä, mobiiliyksi- * · .···. kön lähettämät signaalit saapuvat lähimpään soluasemaan · 25 täsmällisesti toivotulla kantaja/kohina-suhteella. Täi- ,* .* löin aikaansaadaan oikea suoritus mahdollisimman pie- • · · j·· · neliä mobiiliyksikön lähetinteholla. Mobiiliyksikön lä- • · # I .* hettämän tehon minimoiminen on tärkeää CDMA- • · · \* : järjestelmässä, koska kukin mobiiliyksikkö aiheuttaa 30 interferenssiä kaikkiin muihin mobiiliyksiköihin, jotka ovat järjestelmässä. Minimoimalla mobiiliyksikön lähet-timen tehoa järjestelmän interferenssi pidetään mini- ··* ..· missään, jolla mahdollistetaan useamman mobiiliyksikön • « • ** lisäkäyttäjiä jakamaan taajuuskaista. Täten järjestel- 35 män kapasiteetti ja spektritehokkuus maksimoidaan.

:***; Kuviossa 2A esitetään sekä Rayleigh-häipymisen ··· vaikutus etäisyyden funktiona soluaseman lähettämän * ·* 2i 1 1 8364 signaalin voimakkuuteen kuten vastaanotettuna mobii-liyksikössä. Keskimääräinen reittihäviö käyrän 30 osoittamana määräytyy lähinnä soluaseman ja mobiiliyk-sikön etäisyyden neljäntenä potenssina, ja näiden väli-5 sen maaston muodosta. Etäisyyden lisääntyessä mobii-liyksikön ja soluaseman välillä, signaaliteho pienenee kuten vastaanotettuna mobiiliyksikössä vakioteholla lähetetylle soluasemasignaalille. Keskimääräinen reitti-häviö on sama linkin kumpaankin suuntaan ja on tyypil-10 lisesti log-normaalijakauma keskimääräisreittihäviön ympärillä.

Hitaasti vaihtelevan log-normaalin keskimääräisen reittihäviön lisäksi nopea häviäminen ylös ja alas keskimääräisen reittihäviön ympärillä on useiden 15 signaaliteiden olemassaolon aiheuttamaa. Signaalit saapuvat näiltä useilta reiteiltä satunnaisella vaiheella ja amplitudilla, aiheuttaen tyypillisen Rayleigh-häipy-misen. Kuvan 2A esittämä käyrä 32 esittää signaalin häviöiden vaihtelut Rayleigh-häipymisen tuloksena. Rayle-20 igh-häipyminen on tyypillisesti riippumatonta solu- asema/mobiiliyksikköviestintälinkin kahdelle suunnalle. Esimerkiksi kun mobiiliyksikön lähtevä kanava häipyy, . , tuleva kanava ei välttämättä häivy samaan aikaan.

t * · ·;!.* Kuviossa 2B esitetään miten mobiiliyksikön lä- · '···" 25 hettimen teho säädetään vastaamaan kuvion 2A linkki- reittisignaalivoimakkuutta. Kuviossa 2B, käyrä 34 esit- • * ·,· tää toivotun keskimääräisen lähetystehon, joka vastaa :***: kuvion 2A käyrän 30 keskimääräistä reittihäviötä. Vas- :*·*; taavasti käyrä 36 vastaa mobiiliyksikön lähettimen te- 30 hon arvoa, joka vastaa Rayleigh-häipymiseen kuten edus- ;·, tetaan käyrällä 32 kuviossa 2A. Kun Rayleigh-häipynyt • · signaali, käyrä 32 kuviossa 2A, pienenee signaalivoi- • · *" makkuudeltaan, aiheuttaa tämä nopeita lähetintehon li- • · • *·* säyksiä. Nämä nopeat lähetintehon lisäykset voivat ai- :***: 35 heuttaa epäsuotuisaa vaikutusta järjestelmän kokonais- • · · suorituksissa. Siksi esillä olevan keksinnön mukaisesti • f käytetään vaihtoehtoista epälineaarista suodatinta oh- • * · • · • · 22 118364 jaamaan nopeita ylössuuntaisia poikkeamia tai nousuja lähetintehossa. Lisäksi esillä oleva keksintö myös hyödyntää suljetun silmukan tehonsäätötakaisinkytkentää soluasemalta mobiiliyksikön lähetintehon säätämiseksi.

5 Kuviossa 2C esitetään kuviota 2A vastaava mo biiliyksikön lähetinteho, jossa ei oteta huomioon solu-aseman suljetun silmukan tehonsäätötakaisinkytkentää. Kuviossa 2C toivottu keskimääräinen lähetinteho, kuten esitetty käyrällä 34", vastaa mobiiliyksikön vastaanotit) tämän signaalin voimakkuutta kuvion 2A käyrässä 30. Käyrä 38 esittää lähetintehoa hyödyntäen optionaalista epälineaarista suodatinta esilläolevan keksinnön te-honohj auksessa.

Nopeasti lisääntyvä poikkeama lähetintehossa, 15 kuvion 2C katkoviivalla esitettynä ja vastaten kuvion 2B käyrän 36 suuntausta ylöspäin, pienenee olennaisesti. Käyrässä 38 liikkeet ylöspäin pienenevät huomattavasti sovittamalla lähetystehon lisääntymisnopeus kiinteään arvoon. Näin saatu lähetintehon vaihtelu suhtees-20 sa toivottuun lähetystehoon rajoitetaan sekä dynaamisella alueella että muutosnopeudella. Tämä rajoitus mahdollistaa suljetun silmukan tehonsäätötakaisinkyt- . kentäprosessin helpomman toteutuksen ja on tehokkaampi • · · **·.* hyvin paljon pienemmällä ohjausdatanopeudella. Lähetys- • · *···| 25 tehon, käyrän 38 osoittamana, sallitaan pienentyä hyvin * * paljon suuremmalla nopeudella kuin nousu.

• · · Etäisyyden lisääntyessä pisteiden välillä, jotka on merkitty dx-d2, lähetinteho pienenee suhteel-:*·*: lisen nopeasti vastaten yhtäkkistä kanavan paranemista.

30 Etäisyyspisteiden, jotka on merkitty välillä ka- nava huononee vastaavalla nousulla lähetintehossa. Huo- • ·· |···# nonemisen muutos ei ole riittävää, jotta epälineaarisen v · suodattimen maksiminopeus rajoittaisi lähetintehon li- • *·* sääntymisnopeutta.

35 Etäisyyden lisääntyessä, kuten etäisyyspistei- /··_ den jotka on merkitty D3-D4, kanava huononee hyvin pal- ♦ · .Π jon nopeammin kuin mitä epälineaarinen suodatin sallii • ♦ « • ♦ • · 23 1 1 8364 lähetintehon lisääntyä. Tämän jakson aikana lähetinteho lisääntyy maksiminopeudella, jonka epälineaarinen suodatin sallii. Merkkien D4-D5 esittämän etäisyysmuutoksen aikana kanava alkaa parantua. Kuitenkin kanavan laadun 5 parantuessa lähetinteho jatkaa kasvua maksiminopeudella kunnes lähetinteho on riittävä kohtaamaan halutun tason, kuten merkissä Ds.

Tietyissä olosuhteissa voi olla toivottavaa eliminoida ylössuuntaiset poikkeamat lähettimen tehos-10 sa, joka saattaa aiheuttaa tarpeetonta järjestelmän interferenssiä. Mikäli löydetään parempi reitti toiseen soluasemaan, joka aiheuttaisi tarpeetonta interferenssiä järjestelmässä, järjestelmän laadukas tietoliikenne voidaan ylläpitää rajoittamalla lähetintehon lisäänty-15 misnopeutta.

Kuvio 2D on kuva, joka esittää soluaseman vastaanottaman signaalitehon voimakkuuden suhteessa mobii-liyksikön lähetyksiin sen liikkuessa soluasemasta. Käyrä 40 osoittaa toivotun keskimääräisen vastaanotetun 20 signaalin tehon soluasemassa signaalille, joka on lähetetty mobiiliyksiköstä. On toivottavaa, että keskimääräinen vastaanotettu signaaliteho on vakiotasolla, ja . , ainakin minimi varmistaakseen laadukkaan viestintälin- • · » •*j· kin mobiiliyksikköön. Mobiiliyksikössä tehdään korjauk- **..· 25 siä Rayleigh-häipymisen korjaamiseksi soluaseman lähet- ***** tämässä signaalissa.

•J*; Mobiiliyksikön lähettämä signaali kokee Rayle- ;***: igh-häipymistä ennen saapumistaan soluasemavastaanot- •*j*; timeen. Soluaseman vastaanottama signaali on siten sig- 30 naali, jolla on vakio keskimääräinen vastaanotettu te- ym hotaso, mutta jossa edelleen esiintyy Rayleigh- • ·· häipymistä tulevassa kanavassa. Käyrä 42 edustaa • · **"" Rayleigh-häipymää, jota tapahtuu tulevassa signaalissa.

:**.. Terrestriaalikanavassa käytetään suurinopeuksista te- :***; 35 honohjausprosessia esilläolevassa keksinnössä kompen- ·*· soimaan Rayleigh-häipymistä. Satelliittitoistimen ti- • · • · ··· ·« » ♦ ♦ · ♦ · • · 24 118364 lanteessa nopeus, jolla avoimen silmukan ohjaus tapahtuu, on hidastettu.

Lisäksi on olemassa mahdollisuus, että mobii-liyksikkö voi asettua paikalleen kohdassa, jossa lähte-5 vä linkki ei häivy, mutta silti tuleva kanava pahasti häipyy. Tällainen tilanne häiritsisi tietoliikennettä, ellei tarjota lisämekanismia kompensoimaan tulevan kanavan Rayleigh-häipymistä. Suljetun silmukan tehonsää-tökomentoprosessi, jota käytetään soluasemassa, on täl-10 lainen mekanismi, jolla säädetään mobiiliyksikön lähe-tintehoa siten, että kompensoidaan Rayleigh-häipyminen tulevassa kanavassa. Kuvassa 2D käyrä 44 esittää mobiiliyksikön lähettämän signaalin tehon soluaseman vastaanottamana, kun kompensoidaan keskimääräistä häviötä 15 ja Rayleigh-häipymistä sekä tulevalla että lähtevällä kanavalla. Kuten nähdään kuviossa 2D, käyrä 44 noudattaa läheisesti käyrää 40, lukuunottamatta kohtia, joissa tapahtuu huomattavaa häipymistä, jolloin häipymis-prosessi minimoidaan suljetun silmukan ohjauksella.

20 Kuviossa 3 antenni 52 on sovitettu vastaanot tamaan usean mobiiliyksikön lähettämiä signaaleja, jotka tämän jälkeen viedään analogiseen vastaanottimeen 54 . vahvistettavaksi, taajuusalasmuunnokseen sekä vastaan- • · · otetun RF-signaalin IF-käsittelyyn. Vastaanottimen 54 t · ***\ 25 analogiset signaaliannot annetaan useisiin vastaan- otinmoduuleihin tai kanavayksiköihin jotta erotetaan : käyttäjän ohjaamia informaatiosignaaleja, generoidaan ·· · • V tehonsäätökomentoja, ja moduloidaan käyttöönottoinfor- maatiosignaaleja lähetystä varten. Eräs tällainen mo-30 duuli, jota käytetään tietoliikenteessä tietyn mobii-^ liyksikön kanssa, kuten mobiiliyksikkö N, on moduuli .···. 5ON. Täten vastaanottimen 54 anto annetaan useaan näis- • Λ T tä moduuleista sisältäen myös moduulin 50N.

: *** Moduuli 5ON käsittää digitaalisen datavas- ··· 35 taanottimen 56, käyttäjän digitaalisen kantataajuuspii- * .···. rin 58, vastaanotetun tehon mittauspiirin 60 ja lähe- • · tysmodulaattorin 62. Digitaalinen datavastaanotin 56 * · • · 25 118364 vastaanottaa laajakaistahajaspektrisignaaleja korreloimaan ja hajauttamaan mobiiliyksikön N lähettämiä signaaleja kapeakaistaiseksi signaaliksi siirrettäväksi tarkoitetulle vastaanottajalle, joka viestii mobiiliyk-5 sikön N kanssa. Digitaalinen datavastaanotin 56 antaa kapeakaistaiset digitaaliset signaalit käyttäjän digitaaliseen kantataajuuspiiristöön 58. Digitaalinen data-vastaanotin 56 myös antaa kapeakaistaiset signaalit vastaanotetun tehon mittauspiiristölle 60.

10 Vastaanotetun tehon mittauspiiristö 60 mittaa tehotason vastaanotetussa signaalissa mobiiliyksiköltä N. Vastaanotetun tehon mittauspiiristö 60 generoi mitatun tehotason tuloksena tehonsäätökomennon, joka syötetään lähetysmodulaattoriin 62 lähetettäväksi mobiiliyk-15 sikölle N. Kuten mainittiin yllä, tehonsäätökomennon databittejä käytetään mobiiliyksikössä N säätämään mobiiliyksikön lähetintehoa.

Kun vastaanotettu tehomittaus on suurempi kuin ennalta asetettu taso, joka on annettu soluasemaproses- 20 sorilla (ei esitetty), generoidaan sopiva tehonsäätöko- mento. Mikäli vastaanotettu tehomittaus on pienempi kuin esiasetettu taso, generoidaan tahonsäätökomennon , , databitit ja osoitetaan, että mobiiliyksikön lähetyste- • · · "1^ hon lisäys on tarpeellista. Samalla tavalla, mikäli • · 25 vastaanotettu mittaus on suurempi kuin esiasetettu ta-so, generoidaan tehonsäätökomento siten että mobiiliyk-Jfj i sikön lähetinteho pienenee. Tehosäätökomentoa käytetään Γ·*ϊ ylläpitämään nimellinen vastaanotettu tehotaso soluase- maila.

• i « 30 Digitaalisen datavastaanottimen 56 signaalian- ··, to annetaan käyttäjän digitaaliseen kantataajuuspii- • ·· ristöön 58, jossa se liitetään aiotulle vastaanottajal-**;*' le kytkemistä varten järjestelmän ohjaimen ja kytkimen j *·· kautta. Vastaavasti kantataajuuspiiristö 58 vastaanot- 35 taa käyttäjäinformaatiosignaaleja, jotka on tarkoitettu ··· .1, mobiiliyksikölle N ja antaa ne lähetysmodulaattoriin

• S

·*· 62.

• · « • · • « 26 118364 Lähetysmodulaattori 62 hajaspektrimoduloi käyttäjän osoitettavissa olevat informaatiosignaalit lähetettäväksi mobiiliyksikölle N. Lähetysmodulaattori 62 myös vastaanottaa tehonsäätökomennon databitit vas-5 taanotetun tehon mittauspiiristöltä 60. Tehonsäätöko mennon databitit myös hajaspektrimoduloidaan lähetysmo-dulaattorissa 62 lähettäväksi mobiiliyksikölle N. Lähetysmodulaattori 62 antaa hajaspektrimoduloidut signaalit lähetystehon ohjauspiirin 63 kautta summaimeen 64, 10 jossa yhdistetään hajaspektrisignaaleihin muilta moduu-lilähetysmodulaattoreilta, jotka myös sijaitsevat solu-asemassa .

Yhdistetyt hajaspektrisignaalit viedään summaimeen 66, jossa ne yhdistetään pilottisignaalin kans-15 sa, joka annetaan ohjaussignaaligeneraattorilla 68. Nämä yhdistetyt signaalit annetaan tämän jälkeen piiris-töön (ei esitetty) taajuuden ylösmuuntamista varten IF-taajuuskaistalta RF-taajuuskaistalle ja vahvistetaan. RF-signaalit annetaan tämän jälkeen antenniin 52 lähe-20 tystä varten. Vaikkakaan ei ole esitetty, lähetystehon ohjauspiiristö voi sijaita summaimen 66 ja antennin 52 välissä. Tämä piiristÖ, soluaseman prosessorin ohjaamana, vastaa tehonsäädön komentosignaaleista, jotka lähe- • t t ··! · tetään mobiiliyksiköllä, ja demoduloidaan soluaseman ··· %..· 25 vastaanottimessa, ja annetaan soluaseman ohjausproses- “**J soriin kytkettäväksi piiristöön.

jj*: Kuviossa 4 mobiiliyksikkö, kuten mobiiliyksik- •V. kö N, sisältää antennin 70, joka kerää soluaseman lä- • · hettämiä signaaleja, ja säteilee mobiiliyksikön gene-30 roimia CDMA-signaaleja. Tyypillisesti antenni 70 koos- tuu kahdesta erillisestä antennista, toinen lähetystä • · ja toinen vastaanottoa varten. Mobiiliyksikkö N vas- m 9 *···* taanottaa pilottisignaalin, asetuskanavasignaalit ja mobiiliyksikön N osoitetut signaalit käyttäen antennia .**·. 35 70, analogista vastaanotinta 72 ja digitaalista data- ··· vastaanotinjärjestelmää 74. Vastaanotin 72 vahvistaa ja • · *···* taajuusalasmuuntaa vastaanotetut RF-CDMA-signaalit ·*·*· t 9 9 9 27 1 1 8364 IF:ksi ja suodattaa IF-signaalit. IF-signaalit annetaan lähtönä digitaaliseen datavastaanottimeen 74 digitaalista käsittelyä varten. Vastaanotin 72 sisältää myös piiristön, joka suorittaa analogisen mittauksen vas-5 taanotettujen signaalien yhdistetystä tehosta. Tätä tehomittausta käytetään generoimaan takaisinkytkentäsig-naali, joka annetaan lähetystehon ohjauspiiristöön 76 lähetystehon ohjaamiseksi.

Digitaalisen datan vastaanotinjärjestelmä 74 10 koostuu useista digitaalisista datavastaanottimista. Yhtä digitaalista datavastaanotinta, vastaanotin 74a, käytetään etsimään pilottisignaaleja, jotka lähetään kullakin soluasemalla. Nämä pilottisignaalit voivat olla monitiesignaaleja samasta soluasemasta, pilottisig-15 naaleja, jotka on lähetetty eri soluasemilla, tai molempien yhdistelmä. Eri soluaseman lähettämät pilottisignaalit ovat kaikki samaa hajakoodia, mutta eri koodivaihesiirtymää, tietyn soluaseman tunnistamiseksi. Vastaanotin 74a antaa ohjausprosessorille 78 signaale-20 ja, jotka osoittavat vahvimmat pilottisignaalit, ovatpa nämä monitiesignaaleja yhdestä soluasemasta tai eri so-luasemista. Ohjausprosessori 78 käyttää vastaanottimen , , 74a antamaa informaatiota aikaansaamaan ja ylläpitämään I · t ”|· yhteyksiä soluasemaan tai soluasemaan.

*...! 25 Digitaalinen datavastaanotinjärjestelmä 74 koostuu lisäksi digitaalisista datavastaanottimista 74b jt:*: ja 74c. Vaikkakin on esitetty vain kaksi vastaanotinta, voidaan antaa käyttöön lisävastaanottimia. Vastaanotti- • · mia 74a ja 74b käytetään kokoamiseen ja vastaanotettu- ' e 30 jen signaalien korreloimiseen, jotka on osoitettu liloja biiliyksikölle N yhdeltä soluasemalta tai usealta solu- • ·· asemalta soludiversiteettimooditietoliikennettä varten.

• · '*“* Vastaanottimet 74b ja 74c on osoitettu käsittelemään ·· S eri monitiesignaaleja samalta soluasemalta, tai signaa- ·*": 35 le ja eri soluasemilta ollessaan solu- • · · diversiteettitilassa. Oh j ausprosessorin 78 ohjaamana e 9 vastaanottimet 74b ja 74c käsittelevät osoitettua sig- • · ♦ • « • ♦ 28 118364 naalia, joka on tarkoitettu matkapuhelinkäyttäjää varten. Tyypillisesti vastaanottimet 74b ja 74c on sovitettu käsittelemään hajaspektrisiä digitaalisia käyttä-jädatasignaaleja, jotka vastaavat vastaanottimen 74a 5 tunnistamia voimakkaimpia pilottisignaaleja.

Vastaanottimet 74b ja 74c antavat demoduloitua käyttäjadataa, kuten digitoitua koodattua puhetta di-versiteettiyhdistäjään ja dekooderipiiristöön 75. Pii-ristö 75 koherentisti yhdistää eri signaalit vastaanotit) timilta 74b ja 74, ovatpa ne monitiesignaaleja tai solun diversiteettisignaaleja, jotta saadaan yksi käyttäjän datasignaali. Piiristö 75 myös suorittaa dekoodauksen ja virheen korjauksen käyttäjädatalle. Piiristön signaalianto annetaan digitaaliseen kanta- 15 taajuuspiiristöön 82 käyttäjärajapintana. Kantataa-juuspiiristö 82 sisältää rajapintalaitteet, jotka kytkevät vastaanottimen 74 ja lähetysmodulaattorin 82 käyttäjän mikropuhelimeen (ei esitetty).

Vastaanottimet 74b ja 74c erottavat myös digi-20 taalisen käyttäjädatan tehonsäätökäskyistä. jotka on generoitu soluasema/issa ja jotka on lähetetty käyttä-jädatasignaaleissa. Otetut tehonsäätökomentodatabitit . , lähetetään ohjausprosessorille 78. Prosessori 78 analy- • · · •jj · soi tehonsäätökomennot siten, että aikaansaadaan ohjaus !...: 25 mobiiliyksikön lähettimen teholle.

*:**: Yhden solun tapauksessa kun joko yksi tai use- : ampi (monitie) signaali on signaali, joiden on osoitettu :***: tulla käsiteltäväksi vastaanottimissa 74b tai/ja 74c, • * tunnistetaan tehonsäätökomennot siten, että ne ovat pe- 30 räisin yhdestä soluasemasta. Tässä tapauksessa proses-··, sori 78 vastaa tehonsäätökomentodatabittien generoimi-

• M

sesta, generoi lähetysteho-ohjauskomennon piiristölle ·;* 80. Mikäli tehonsäätökomennot osoittavat, että tarvi- j *.# taan lisää mobiiliyksikön lähetystehoa, prosessori 78 35 antaa signaalin lähetystehonohjauspiiristölle 76 lähe- ·«· tystehon lisäämiseksi. Vastaavasti, mikäli tehonsäätö- • · komennot osoittavat, että tarvitaan vähemmän mobiiliyk- * · · t · • · 29 1 1 8364 siköiden lähetystehoa, prosessori 78 antaa signaalin lähetystehonohjauspiiristölle 76 vähentää lähetystehoa. Kuitenkin, soludiversiteettitilanteessa on otettava muita asioita huomioon prosessorilla 78.

5 Soludiversiteettitilanteessa tehonsäätökomen- not tulevat kahdesta eri soluasemasta. Näiden eri asemien mittaamat mobiiliyksikön lähetystehot saattavat poiketa toisistaan, ja siksi on oltava tarkkana tarkistettaessa mobiiliyksikön lähetystehoa, jotta vältytään 10 lähettämästä tasolla, joka epäedullisesti vaikuttaisi tietoliikenteeseen soluasemien ja muiden käyttäjien välillä. Koska soluaseman tehonsäätökomennon generointi-prosessi on riippumaton kustakin muusta soluasemasta, on mobiiliyksikön vastattava vastaanotettuihin komen-15 töihin tavalla, joka ei vaikuta muihin käyttäjiin.

Soludiversiteettitilanteessa olisi molempien soluasemien aikaansaatava tehonsäätökomennot mobiiliyk-sikölle, joka tarvitsee lisätehoa, ohjausprosessori toimii loogisessa JA-toiminnossa ja generoi tehonoh-20 jaussignaalin lähetystehon ohjauspiiristölle 76, joka ilmaisee lähetystehon lisäyksestä. Tässä esimerkissä tehonlisäyspyyntö vastaa loogista "l":stä, kun tehonvä-. hennyspyyntö vastaa loogista "0":aa. Lähetystehon ohja- ***,· uspiiristö 76 vastaa tämäntyyppisestä te- • · ’···* 25 ho-ohjaussignaalista lähetystehon lisäämiseksi. Tämä :tilanne saattaa esiintyä mikäli viestintätie kumpaankin ♦ * ; soluasemaan huononee yhdestä tai useammasta syystä.

·· · ί Tapauksessa, kun yksi soluasema pyytää lähe- tystehon lisäystä mutta toinen pyytää vähennystä, pro- 30 sessori 78 toimii jälleen yllämainitussa loogisessa JA- j*. toiminnossa generoimaan tehonohjaussignaali lähetyste- : ·· hon ohjauspiiristölle 76, joka ilmaisee pienennyksestä • « "* lähetystehossa. Lähetystehon ohjauspiiristö 76 vastaa • · • *·· tämäntyyppiseen tehonohjaussignaaliin, jotta pienenne- • s v *to: 35 tään lähetystehoa. Tämä tilanne saattaa esiintyä mikäli .···, viestintätie yhdelle soluasemalle huononee, kun vies- * · tintätie toiseen soluasemaan paranee.

• *: • ♦ 30 1 1 8364

Yhteenvetona, mobiiliyksikön lähetinteho lisääntyy ainoastaan mikäli kaikki soluasemat, joihin mo-biiliyksikkö on yhteydessä, vaativat tehoniisäystä, ja vähenee mikäli mikä tahansa yksi tai useampi näistä so-5 luasemista pyytää vähennystä tehossa. Tässä järjestelyssä mobiiliyksikkö ei lähetä tehotasolla, joka tarpeettomasti lisäisi järjestelmän interferenssitasoa muille käyttäjille, mutta silti ylläpitää kuitenkin tason, joka mahdollistaisi viestinnän ainakin yhden solu-10 aseman kanssa.

Vastaanottojärjestelmän 74 toiminnasta tietoliikenteessä useiden soluasemien kanssa on annettu li-säkuvaus aikaisemmin mainitussa US-patentissa nro 5,109,390. Toimintoa on myös lisävalaistu aikaisemmin 15 mainitussa US-patentissa nro 5,101,501.

Prosessori 78 myös aikaansaa tasonasetuskomen-non lähetystehon ohjauspiiristölle 76 käytettäväksi lä-hetystehontason asetuksessa, suhteessa laajakaistate-honmittaukseen analogiselta vastaanottimelta 72. Li-20 säyksityiskohtia vastaanottimen 72, lähetystehon ohja- uspiiristön 76 ja 80 ja prosessorin 78 yhteistoiminnasta on kuvattu yksityiskohtaisemmin viittaamalla kuvioon . . 5.

• · » ••j · Lähetettävä data annetaan kantataajuuspiiris- · 25 tön 82 kautta, jossa se koodataan ja annetaan lähetys- *·"*· modulaattoriin 84. Data hajaspektrimoduloidaan lähetys- • ♦ •,j j modulaattorilla 84 osoitetun hajautuskoodin mukaisesti.

|*·|: Hajaspektrisignaalit annetaan antona lähetysmodulaatto- ·*"· riita 84 lähetystehon ohjauspiiristölle 80. Signaalite- 30 hoa säädetään lähetystehonohjauskomennon mukaisesti, ··. joka on annettu ohjausprosessorilla 78. Tämä tehosää- • ·· detty signaali annetaan lähetystehonohjauspiiristöltä ♦ · ’!* 80 lähetystehonohjauspiiristöön 76, jossa signaali sää- • s • *·* detään analogisen mittausohjaussignaalin mukaisesti.

35 Vaikkakin esitettynä kahtena erillisenä yksikkönä lähe- tystehon säätämiseksi, tehotaso voidaan säätää yhdellä • · .Γ! muuttuvan vahvistuksen vahvistimella, jossa kaksi tulo- • · · • · • « 3i 1 1 8364 ohjaussignaalia yhdistetään ennen kuin sovelletaan muuttuvan vahvistuksen vahvistimeen. Kuitenkin esitetyssä esimerkinomaisessa suoritusmuodossa kaksi ohjaus-toimintoa esitetään erillisinä elementteinä.

5 Kuvion 4 esittämässä tehonohjauspiiristön toi minnassa vastaanotin 72 mittaa kaikista soluasemista vastaanotettujen kaikkien signaalien yhdistetyn tehota-son. Näitä tehotason mittaustuloksia käytetään tehota-son ohjaamiseksi, kuten asetettu lähetystehon ohjaus-10 piiristössä 76. Lähetystehon ohjauspiiristö 76 sisältää piiristön, jossa lähetintehon lisäysnopeus rajoitetaan vaihtoehtoisella epälineaarisella suodattimena, kuten aikaisemmin esitetty. Lisäysnopeus asetetaan olemaan ei-nopeampi kuin nopeus, jolla lähetystehon ohjauspii-15 ristö 80 voi alentaa tehoa vastauksena sarjaan alas-suuntaisia komentoja soluasemilta, kuten prosessoituina vastaanottimella 74 ja prosessorilla 78.

Kuvassa S esitetään yksityiskohtaisemmin mo-biiliyksikön N tehonohjausnäkökulma viittaamalla kuvaan 20 4. Kuvassa 5 antennista vastaanotetut RF-signaalit an netaan taajuuden alasmuuntimeen 90, jossa vastaanotetut RF-signaalit muunnetaan IF-taajuudelle. IF-taajuus-. . signaalit kytketään kaistanpäästösuodattimeen 92, jossa ·“.1 kaistataajuuden ulkopuoliset taajuuskomponentit poiste- • « ’···2 25 taan signaaleista.

1 Suodatetut signaalit annetaan antona suodatti- 2 * m 32 1 1 8364 pidetään vakio keskimääräinen tehotaso antona vahvistimelta 94 A/D muuntimelle.

AGC-ilmaisinpiiri 96 myös antaa annon komparaattorin 98 yhteen tuloon. Komparaattorin 98 toinen 5 tulo annetaan tasonasetussignaalin kanssa mobiiliyksi-kön prosessorilta (ei esitetty). Tämä tasonasetussig-naali osoittaa toivotusta lähetinreferenssitehotasosta. Nämä tulosignaalit verrataan komparaattorissa 98 ver-tailusignaaliin, joka on annettu vaihtoehtoiseen epä-10 lineaariseen suodatinpiiriin 100. Tämä vertailusignaali vastaa vastaanotetun tehomittauksen poikkeamaa vastaanotetussa tehonmittauksessa halutulta mobiiliyksikön lähettimen tehotasolta.

Suodatin 100 voi olla konfiguroitu yksinker-15 täiseksi vastus-diodi-kondensaattoripiiriksi. Esimerkiksi piirin tulo on kahden vastuksen jakama yhteinen solmu. Kunkin vastuksen toinen pää on kytketty vastaavaan diodiin. Diodit käännetty kytkennässään vastuksiin ja jokaisen diodin toinen pää kytketty yhteen yhteises-20 sä solmussa suodattimen antona. Kondensaattori on kytketty diodin yhteisen solmun ja maan välille. Suodatin-piiri on suunniteltu rajoittamaan tehonlisäyksen nopeus ; ,·, pienemmäksi kuin 1 dB per millisekunti. Tehonalennuksen • · · [I!/ nopeus asetetaan tyypillisesti olemaan noin kymmenen

***. 25 kertaa nopeampi kuin tehonlisäyksen nopeus, eli 10 dB

per millisekunti. Suodattimen 100 anto annetaan teho- • · · ϊ.ϊ : tason ohjaussignaali tulona muuttuvan vahvistuksen IF- ·· · : V vahvistimen 102 vahvistuksen ohjaustuloon.

J.J i AGC-ilmaisinpiiri 96, komparaattori 98 ja suo- 30 datin 100 estimoi vastaanotetun mobiiliyksikön si-gnaalitehon ja tehonkorjauksen, joka tarvitaan mobii- * .···. liyksikön lähettimessä. Tätä korjausta käytetään yllä- • # pitämään toivottua lähetintehotasoa häipymisolosuhteis- i ** sa lähtevällä kanavalla, jotka ovat yhteisiä tulevalle • · · 35 kanavalle.

.**·. Kuvan 4 lähetysmodulaattoripiiri 84 antaa pie- nen tehon, IF-taajuuden hajaspektrisignaalin muuttuvan • · • * 33 1 1 8364 vahvistuksen IF-vahvistimelle 104. Vahvistinta 104 vah-vistusohjataan tehotason ohjaussignaalilla prosessorilta 78 (kuva 4) . Tämä tehotason ohjaussignaali saadaan suljetun silmukan tehonsäätökomentosignaalilta, jonka 5 soluasema on lähettänyt, ja jota on käsitelty mobii-liyksikössä kuvan 4 yhteydessä selostetulla tavalla.

Tehonsäätökomentosignaali koostuu tehonnosto ja tehonlaskukomentojen sekvenssistä, jotka kootaan mo-biiliyksikön prosessoriin. Mobiiliyksikön ohjausproses-10 sori käynnistyy vahvistusohjaustasolla, joka on asetettu nimellisarvoon. Kukin tehonnostokomento lisää vah-vistusohjauskomennon arvoa, vastaten tuloksena olevaa noin 1 dB:n nousua vahvistimen vahvistuksessa. Kukin tehonpienennyskomento vähentää vahvistusohjauskomennon 15 arvoa, vastaten tuloksena olevaa noin 1 dBm pienennystä vahvistimen vahvistuksessa. Vahvistusohjauskomento konvertoidaan analogiseen muotoon digitaali-analogi (D/A) muuntimella (ei esitetty) ennen kuin viedään vahvistimeen 104 tehotasonohjaussignaalina.

20 Mobiiliyksikön referenssitehotaso voidaan tal lettaa ohjausprosessorin muistiin. Vaihtoehdossa mobiiliyksikön referenssitehotaso voi sijaita signaalissa, j joka lähetettiin mobiiliyksikölle. Tämä signaali- s·· t .···. komentodata erotetaan digitaalisella datavastaanotti- • · 25 mella, ja tulkitaan ohjausprosessorissa tason asettami- ♦ ♦ , . sessa. Tämä signaali, kuten annettuna ohjausprosesso- • · · j·· · riita, muutetaan digitaali-analogi (D/A) muuntimessa • * ♦ ϊ ·' (ei esitetty) ennen kuin viedään komparaattorille 98.

• · · V * Vahvistimen 104 anto annetaan tulona vahvisti- 30 meen 102. Vahvistin 102, kuten aikaisemmin mainittiin, on myös muuttuvan vahvistuksen XF-vahvistin, jonka vah-vistus on määrätty tehotasonohjaussignaaliannolla suo-dattimesta 100. Lähetyksen signaali vahvistetaan täten • · tehotasonohjaussignaalin asettaman vahvistuksen mukai- *···* 35 sesti. Vahvistettu signaali annetaan vahvistimelta 102 ·***; ja lisävahvistetaan ja taajuusmuunnetaan RF-taajuudelle ··· • · · • · · • · • · 118364 34 lähetystä varten. RF-signaali syötetään tämän jälkeen antenniin lähetystä varten.

Kuvassa 6 esitetään yksityiskohtaisemmin solu-aseman tehonohjausjärjestelyn, kuten esitettynä kuvassa 5 3. Kuvassa 6 mobiiliyksikön lähettämä signaali vastaan otetaan soluasemassa. Vastaanotettua signaalia käsitellään soluaseman analogivastaanottimessa ja soluasemassa, joka vastaa mobiiliyksikköä N.

Digitaalisessa datavastaanottimessa, kuvan 3 10 vastaanotin 56, vastaanotettu analoginen signaali muunnetaan analogisesta digitaaliseen muotoon A/D-muunti-mella 110. Digitaalisignaalianto A/D-muuntimelta annetaan näennäissatunnaiskohina (PN) korrelaattorille 112, jossa signaalille suoritetaan korrelointiprosessi PN-15 signaalilla, joka on annettu PN-generaattorilta 114. PN-korrelaattorin 112 anto annetaan nopean Hadamard-muuntimen digitaaliseen suodattimeen 114, jossa signaalia suodatetaan. Suodattimen 114 anto annetaan käyttä-jädatan dekooderipiirille 116, joka antaa käyttäjädataa 20 käyttäjän digitaaliseen kantataajuuspiiristöön. De kooderi 116 antaa suurimmat muunnossuodatinsymbolit te-honkeskimääräistämispiirille 118. Tehonkeskimää- . , räistämispiiri 118 laskee suurimpien muunnosantojen • · · keskiarvon yhden millisekunnin välillä käyttäen hyvin • · *··* 25 tunnettuja digitaalisia tekniikoita.

Signaali, joka edustaa kutakin keskimääräistä • · :,· · tehotasoa, viedään tehonkeskimääräistimeltä 118 kompa- ΓΛ raattorille 118. Komparaattori 120 myös vastaanottaa tehotason asetussignaalin, joka on osoituksena toivo- * 30 tusta vastaanotetusta tehotasosta. Tämä toivottu vas- :·. taanotettu tehotaso asetetaan ohjausprosessorilla solu- • · · asemalle. Komparaattori 120 vertaa kahta tulosignaalia · ”* ja aikaansaa antosignaalin, joka ilmaisee keskimäärä!- «i • '*· sen tehotason vaihtelua toivotusta tehotasosta. Tämä 35 signaali on annettu anto tehon nosto/lasku- ,·!·, komentogeneraattorille 122. Generaattori 122 generoi • · vasteena vertailuun joko tehonnosto- tai tehonlaskuko- * · * • · • · 35 1 1 8364 mennon. Tehonkomentogeneraattori 122 antaa tehonoh-jauskomennot soluaseman lähetysmodulaattoriin lähetystä ja mobiiliyksikön N lähetintehon ohjaamista varten.

Mikäli vastaanotettu teho soluasemassa on kor-5 keampi kuin mobiiliyksikön N toivottu teho, generoidaan tehonlaskukomento ja lähetetään mobiiliyksikölle N. Kuitenkin jos vastaanotettu tehotaso soluasemalla on liian alhainen, niin tehonnostokomento generoidaan ja lähetetään. Ylös/alas-komennot lähetetään suurella no-10 peudella, nimellisesti 800 komentoa sekunnissa esimerkinomaisessa suoritusmuodossa. Yhdellä bitillä per komento, tehokomennon ylimenevä on merkityksetön verrattuna korkealaatuisen digitaalisen äänisignaalin bitti-nopeuteen.

15 Tehonsäätökomennon takaisinkytkentä kompensoi muutoksia tulevassa kanavassa, jotka ovat riippumattomia lähtevästä kanavasta. Näitä riippumattomia tulevan kanavan muutoksia ei mitata lähtevän kanavan signaalissa. Siksi reittihäviöestimaatti, joka perustuu lähte-20 vään kanavaan ja vastaavaan lähetintehon säätöön eivät vaikuta muutoksiin tulevalla kanavalla. Täten tehonsäätökomennon takaisinkytkentää käytetään kompensoimaan ; ^ säätöjä mobiiliyksikön lähetintehossa, joka perustuu • * i tulevan kanavan reittihäviöihin, jotka eivät esiinny • · *···* 25 lähtevässä kanavassa.

’ * Käyttämällä suljetun silmukan ohjausprosessia « ;.l : on erittäin toivottavaa, että komento saapuu mobiiliyk- «* · • V sikölle ennen kuin olosuhteet muuttuvat huomattavasti.

:T: Esillä oleva keksintö antaa uuden ja uniikin tehonoh- 30 jauspiiristön soluasemassa minimoimaan viivettä ja la-:\#4 tenssia mittauksessa ja lähetyksessä. Tehonohjauspii- .···. ristö mobiiliyksikössä, analoginen ohjaus ja digitaali- • » nen komentovastaus antavat huomattavasti parannetun te- ϊ “ honohjausprosessin solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä.

• * · 35 Kuten mainittiin aikaisemmin on myös toivotta- .···. vaa ohjata soluaseman lähetystehoa vasteena mobiiliyk- ··"·, sikön pyyntöihin mobiiliyksiköltä. Kuviossa 7 esitetään * » • · 118364 36 tyypillinen soluaseman konfiguraatio, jossa useita moduuleja 50A-50Z on sisällytetty. Moduulit 50A-50Z ovat kukin identtisiä rakenteeltaan kuvion 3 moduulin 50N kanssa. Kuviossa 7 mobiiliyksikkö N on katsottu olevak-5 si yhteydessä moduuliin 50 esitystarkoituksessa.

Kukin moduuleista 50A-50Z on kytketty järjes-telmäohjaimeen 10, kuten selostettiin viittauksissa kuvioon l. Linkin kautta järjestelmäohjaimeen 10 kukin moduuli 50A-50Z demoduloi ja välittää mobiiliyksikön 10 tehopyynnöt järjestelmäohjaimeen 10. Järjestelmäohjain 10 vasteena mobiiliyksikön pyyntöön lisäykselle moduu-lilähetintehossa voi pienentää kaikki lähetintehot joillekin tai kaikille muille moduulilähettimille pienellä lisäyksellä. Järjestelmäohjain 10 lähettäisi te-15 honohjauskomennon soluasemaan, tyypillisesti soluaseman ohjausprosessorille. Soluaseman ohjausprosessori vasteena tähän pienentää soluaseman muiden moduulien lähe-tintehoa. Muiden moduulien tehon pienennys mahdollistaa tehon lisäyksen moduulille, joka palvelee pyytävää mo-20 biiliyksikköä n kertaa lisäys, jossa n on moduulien lukumäärä, joissa lähetysteho pienenee. Tätä menetelmää käyttämällä ei tapahdu muutosta soluasemamoduulien ko- . . konaislähetystehossa, eli ei muutosta yksittäisten mo- * * * duulien lähetintehojen summassa.

* · *···* 25 Viitataan jälleen kuvioon 3, moduuli 50N lä- hettää nimellistehotasolla, kuten selostettiin yllä.

• * | Tehotaso asetetaan komennolla soluaseman oh- : jausprosessorilta, tämä komento modifioituna soluaseman ohjausprosessorissa komennolla järjestelmäohjaimelta.

30 Komentoa, joka viedään lähetystehonohjaupiiristöön 63, ;·. käytetään tyypillisesti vähentämään lähetintehoa. Lähe- .···. tystehon ohjauspiiristö 63 voi olla konfiguroitu muut- *!* tuvan vahvistuksen vahvistimena, kuten selostettiin ku- ·· : *·* vion 5 yhteydessä.

35 viitaten kuvioon 4, mobiiliyksikössä vastaan- ,···. otetun datasignaalin laatua mitataan datakehysvirheiden • · muodossa. Tästä mittauksesta signaalitehon riittävyys • · • · 118364 37 määrätään, jossa liialliset kehysvirheet ovat osoitus riittämättömästä signaalitehosta. Kehys- virheinformaatiota voidaan generoida tunnetusta vir-heenkorjauspiiristöstä, kuten Viterbi-dekooderin norma-5 lisointinopeuden kautta tai jaksollisen redundanssin tarkistus/koodilla (CRC) tai näiden yhdistelmällä. Erilaisia muita tekniikoita, jotka ovat hyvin tunnettuja alalla, voidaan käyttää epäsuorasti tai suorasti mit taamaan signaalitehoa. Muut tekniikat sisältävät datan 10 uudelleenkoodauksen vertaamisen alunperin lähetettyyn dataan virheiden ilmaisemiseksi. Olisi lisäksi ym märrettävä, että datasignaalin tehoa itsessään voidaan mitata ja käyttää ilmaisuna linkkilaadusta.

Kehysvirheinformaatio annetaan prosessoriin 15 78. Prosessori 78 vasteena kehysvirhenopeuteen, joka ylittää ennalta määrätyn kynnystason tietyllä kehyksien lukumäärällä, kuten esimerkiksi 5 kehystä, generoi te-honlisäyspyyntöviestin, joka annetaan antona lähetysmo-dulaattorille 84. Lähetysmodulaattori 84 moduloi tehon-20 pyyntöviestin lähetetystä varten soluasemalle.

Tulisi ymmärtää, että järjestelmänohjain so-luaseman moduulien kautta voi yrittää saada tehotason-I mittauksen mobiiliyksiköissä. Kukin mobiiliyksikkö ΜΦ · ,···. viestii tehotasomittauksensa järjestelmäohjaimelle.

t’“. 25 Vasteena siihen järjestelmäohjain voi säätää tehoa eri • · . . soluasemamoduuleille järjestelmän optimoimiseksi.

• · « *··/ Aikaisempi kuvaus suositelluista suoritusmuo- ·*·*· • ·* doista on annettu, jotta kuka tahansa alan ammattilai- • · · V : nen voi tehdä tai käyttää esillä olevaa keksintöä. Eri 30 modifikaatiot näihin suoritusmuotoihin ovat helposti !**.. ilmeisiä alan ammattilaisille, ja tässä kuvattuja ylei- siä periaatteita voidaan soveltaa muihin suoritusmuo- «ΦΦ töihin käyttämättä kekseliäisyyttä. Siten, esillä ole- 4 · *,.[ van keksinnön ei ole tarkoitettu rajoittuvan tässä esi- • · *···* 35 tettyihin suoritusmuotoihin, vaan sille tulee suoda laajin piiri, joka on yhdenmukainen tässä esitettyjen • · « ·*·’· periaatteiden ja uusien piirteiden kanssa.

• ·

Claims (9)

118364 38 ME VAADIMME: 5 l. Menetelmä ohjaamaan mobiiliyksikön (16, 18) lähe-tyssignaalitehoa solukkotietoliikennejärjestelmässä, jossa mobiiliyksiköt (16, 18) viestivät toistensa kanssa informaatiota kantavien haja-spektrimoduloitujen signaalien avulla, jotka on 10 lähetetty useiden soluasemien (12, 14) kautta, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää: mitataan signaaliteho informaatiota kantavissa hajaspektrimoduloiduissa signaaleissa, jotka on vastaanotettu sanotulla mobiiliyksi-15 köliä; vaihdellaan lähetyssignaalitehoa jokaisessa vastaavassa mobiiliyksikön lähettimessä vastakkaisessa yhdenmukaisuudessa vaihteluihin vastaavuudessa sanottuihin signaalitehon mit-20 tauksiin suhteessa ensimmäiseen ennalta mää- . . rättyyn tehotasoon; * · · ··* · .···, mitataan signaaliteho informaatiota kantavis- sa hajaspektrimoduloiduissa signaaleissa, • · . . jotka on vastaanotettu jokaisella sanotuista 25 useista soluasemista kuten lähetetty sanotul- • · · • ·* ta mobiiliyksiköltä; ·*· · • · · * generoidaan tehonsäätökomennot, jotka vastaa- .. vat poikkeamaa sanotussa vastaavassa tukiase- • * ** massa mitatussa tehossa toiselta ennalta mää- i...: 30 rätyltä tehotasolta, jossa sanotut tehonsää- !*.#> tökomennot ilmaisevat pyyntöä kasvattaa lähe- .···. tyssignaalitehoa sanotussa mobiiliyksikön lä- • · *·* hettimessä, kun sanottu vastaava tukiasemassa ··· mitattu teho on alle sanotun toisen ennalta f· ♦ • · · • · • · 3S 1 1 8364 määrätyn tehotason ja ilmaisee pyyntöä vähentää lähetyssignaalin tehoa sanotussa mobii-liyksikön lähettimessä, kun sanottu vastaava tukiasemassa mitattu teho on yli sanotun toi-5 sen ennalta määrätyn tehotason; lähetetään jokaiselta sanotulta tukiasemalta sanottu vastaava tehonsäätökomento sanotulle mobiiliyksikölle; vastaanotetaan sanotussa mobiiliyksikössä sa-10 notut tehonsäätökomennot, jotka vastaavat si tä; ja vastataan sanotussa mobiiliyksikössä sanottuihin vastaanotettuihin tehonsäätökomentoi-hin, jossa lähetyssignaalin tehoa sanotussa 15 mobiiliyksikön lähettimessä vähennetään, jos yksi tai useampi sanotuista vastaanotetuista tehonsäätökomennoista ilmaisee vähenemisestä lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä, ja lähetyssignaalin tehoa 20 sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä kasva tetaan, jos kaikki sanotuista vastaanotetuis-; ta tehonsäätökomennoista ilmaisevat kasvua e e e "I.* lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyk- • S *·*, sikön lähettimessä. e e . . 25 • · e • · · • ee e

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- e · *···. tu siitä, että sanottu vastaamisvaihe käsittää: • · · sovelletaan loogista JA-operaatiota sanottui- ·*·„ hin vastaanotettuihin tehonsäätökomentoihin, .···, 30 jotka vastaavat sitä.

···* ·· • • *· .·**. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- • « 9 • « · tu siitä, että sanottu vaihe generoimaan tehon- e e • e .*.**. säätökomentoja käsittää vaiheet: e e# 40 118364 generoidaan tehonnostokomento vasteena vähenemiseen vastaavassa tukiaseman tehonmittauk-sessa sanotulta toiselta ennalta määrätyltä tehotasolta; ja 5 generoidaan tehonalennuskomento vasteena kas vuun vastaavassa tukiaseman tehonmittauksessa sanotulta toiselta ennalta määrätyltä tehotasolta.

4. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että mitattu signaalinteho sanotussa vaiheessa, jossa mitataan signaaliteho, vastaa summaa kaikista samanaikaisesti vastaanotetuista informaatiota kantavista hajaspektrimoduloiduista 15 signaaleista ennalta määrätyn taajuuskaistan si sällä.

5. Solukkotietoliikennejärjestelmä, jossa mobiiliyk-siköt (16, 18) viestivät toistensa kanssa infor-20 maatiota kantavien hajaspektimoduloitujen signaa- , , lien avulla, jotka on lähetetty useiden soluit ϊ asemien (12, 14) kautta, tunnettu siitä, että ··· • t *···* järjestelmässä: * ,* ,* jokainen soluasema (12, 14) käsittää vastaan- • · a :>i : 25 ottimen (54, 56) vastaanottamaan informaatio- • te ϊ .· ta kantavia hajaspektrimoduloituja signaaleja e#e V: sanotulta mobiiliyksiköltä (16, 18), välineet (60) mittaamaan signaalitehoa informaatiota kantavissa hajaspektrimoduloiduissa signaa-.*·*. 30 leissa, jotka on vastaanotettu sanotulla so- • e· ..· luasemalla (12, 14), tehonohjausvälineet e e ? “ (10), jotka toimivat vasteena sanottuihin vä- !...: lineisiin (60) generoimaan tehonsäätökomento, ;1’· joka ilmaisee pyyntöä kasvattaa lähetyssig- «·· 35 naalitehoa sanotussa mobiiliyksikön lähetti- • · 118364 41 messä, kun sanottu soluasemassa mitattu teho on alle ensimmäisen ennalta määrätyn tehota-son ja pyyntöä vähentää lähetyssignaalin tehoa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä, 5 kun sanottu soluasemassa mitattu teho on yli sanotun ennalta määrätyn tehotason, ja lähettimen (62) lähettämään sanottu tehonsäätöko-mento sanottuun mobiiliyksikköön (16, 18); ja mobiiliyksikkö (16, 18) käsittää lähettimen 10 (84) lähettämään informaatiota kantavia haja- spektrimoduloituja signaaleja sanotuille so-luasemille (12, 14), vastaanottimen (72, 74) vastaanottamaan informaatiota kantavia haja-spektrimoduloituja signaaleja sanotuilta so-15 luasemilta (12, 14) ja mittaamaan signaalite- hoa informaatiota kantavissa hajaspektrimodu-loiduissa signaaleissa, jotka on vastaanotettu sanotulla mobiiliyksiköllä, ensimmäiset säätövälineet (76), vaihtelemaan lähetyssig-20 naalin tehoa vastaavassa mobiiliyksikön lä hettimessä vastakkaisessa yhdenmukaisuudessa vaihteluihin vastattaessa tehonmittauksiin • · ·.: · sanotussa mobiiliyksikön lähettämässä signaa- »·· ·>4<ϊ lissa suhteessa toiseen ennalta määrättyyn ·:··; 25 tehotasoon, ja toisen säätövälineen (80) vas- { j*· taamaan sanottuihin vastaanotettuihin tehon- ·«· · säätökomentoihin vähentämään lähetyssignaalin ]···. tehoa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä t » t (84), jos yksi tai useampi sanotuista vas- ,, 30 taanotetuista tehonsäätökomennoista ilmaisee • · vähennystä lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä (84) ja kasvatta- ·*·.. maan lähetyssignaalin tehoa sanotussa mobii- .···. liyksikön lähettimessä (84) , jos kaikki sano- ··· tlm 35 tuista vastaanotetuista tehonsäätökomennoista • * • ♦ ·*· 1 · • · * • · • * 118364 42 ilmaisevat kasvua lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä (84).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen solukkotietolii-5 kennejärjestelmä, tunnettu siitä, että sanottu säätöväline (80) on järjestetty soveltamaan loogista JA-operaatiota sanottuihin vastaanotettuihin tehonsäätökomentoihin, jotka vastaavat sitä.

7. Menetelmä ohjaamaan lähetyssignaalin tehoa mobii- liyksikössä, joka vastaa soluaseman mitattua tehoa signaalissa, joka on vastaanotettu sanotulta mobiiliyksiköltä solukkotietoliikennejärjestel-massa, jossa mobiiliyksiköt (16, 18) viestivät 15 toistensa kanssa informaatiota kantavien haja- spektrimoduloitujen signaalien avulla, jotka on lähetetty useiden soluasemien (12, 14) kautta, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää: mitataan signaaliteho sanotuissa informaatio-20 ta kantavissa hajaspektrimoduloiduissa sig naaleissa, jotka on vastaanotettu sanotulla • · · ί·ί ί mobiiliyksiköllä; ··* • · • · **\ vaihdellaan lähetyssignaalitehoa jokaisessa vastaavassa mobiiliyksikön lähettimessä vas- * · · ί·ί * 25 takkaisessa yhdenmukaisuudessa vaihteluihin • e e : V vastattaessa sanottuihin signaalitehon mitta- ψ*· •i * uksiin suhteessa ensimmäiseen ennalta määrät tyyn tehotasoon; • f : ** vastaanotetaan sanotussa mobiiliyksikössä in- • · · ί,,,ί 30 formaatiota kantavat hajaspektrimoduloidut ;·] signaalit sanotuilta soluasemilta, jokaisen • M *...t signaalin jokaiselta sanotulta vastaavalta • · "* soluasemalta sisältäessä tehonsäätökomennon, *·· 5,.,; joka vastaa poikkeamaa vastaavassa soluase- #♦ · • # * • · • · „ 118364 43 massa mitatussa tehonmittauksessa sanotussa mobiiliyksiköllä lähetetyssä signaalissa toiselta ennalta määrätyltä tehotasolta, jossa sanottu tehonsäätökomento ilmaisee pyyntöä 5 kasvattaa lähetyssignaalitehoa sanotussa mo- biiliyksikön lähettimessä, kun sanottu vastaava tukiasemassa mitattu teho on alle sanotun toisen ennalta määrätyn tehotason ja ilmaisee pyyntöä vähentää lähetyssignaalin te-10 hoa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä, kun sanottu vastaava tukiasemassa mitattu teho on yli sanotun toisen ennalta määrätyn tehotason; vastataan sanotussa mobiiliyksikössä sanot-15 tuihin vastaanotettuihin tehonsäätökomentoi- hin, jossa lähetyssignaalin tehoa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä vähennetään, jos yksi tai useampi sanotuista vastaanotetuista tehonsäätökomennoista ilmaisee vähenemistä 20 lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyk sikön lähettimessä, ja lähetyssignaalin tehoa sanotussa mobiiliyksikön lähettimessä kasva-: tetaan, jos kaikki sanotuista vastaanotetuis- »·· ί,.,ί ta tehonsäätökomennoista ilmaisevat kasvua *:**: 25 lähetyssignaalin tehossa sanotussa mobiiliyk- ϊ sikön lähettimessä. #♦· · i· e • * · • · • · «•s

·.· * 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että sanottu vastaamisvaihe käsittää: ·· • e 30 sovelletaan loogista JA-operaatiota sanottui- • e *···* hin vastaanotettuihin tehonsäätökomentoihin, ·*·,. jotka vastaavat sitä. «4« e · 9 9 9·· 9

·'**: 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet- 999 35 tu siitä, että mitattu signaaliteho vaiheessa, • · 118364 44 jossa mitataan signaalitehoa, vastaa summaa kaikista samanaikaisesti vastaanotetuista informaatiota kantavista hajaspektrimoduloiduista signaaleista ennalta määrätyn taajuuskaistan sisällä. 5 • ♦ • · « • · · ··· · ··· • · • · • M • · • · • · · • e · ·♦♦ « ·· · • · m • e • * ··* • · · • · e • e • · • ·* ··· * ·· • · • «·· : : ··· «·· ♦ · • · ··· ·# e • * * • · 45 · 1 1 8364