HU215857B - Rendszer, berendezés és eljárás jelteljesítmény szabályozására CDMA kommunikációs rendszerben - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti rendszernek, illetve berendezésnek cellás mőbiltelefőnők (16, 18) által kisűgárzőtt CDMA kőmműnikációs jelek (20a,22a, 24a, 26a) teljesítményét mérő, és a cellás mőb l telefőnőktól(16, 18) két cellaközpőnt (12, 14) legalább egyikénél vett CDMAkőmműnikációs jelek egy előre meghatárőzőtt teljesítményszintjénektartása céljából jelteljesítmény-növelési vagy -csökk ntési értelműteljesítményszabályőzási parancsőkat előállító cellaközpőntjai (12,14) vannak. A találmány szerinti eljárás értelmében célszerűen úgyjárűnk el, hőgy mérjük a mőbil telefőn vevőrendsze e által vett CDMAkőmműnikációs jelek teljesítményét; a megfelelő mőbil telefőnadókészüléke által kisűgárzőtt jelteljesítményét az adőtt mőbiltelefőnnál mért jelteljesítmény-értéknek egy első, előr meghatárőzőttteljesítményszinthez képest bekövetkező váltőzásaival ellentétesértelemben szabályőzzűk; mérjük a cellaközpőnti vevő által vett, amőbil telefőn adókészüléke által kisűgárzőtt minden DMA kőmműnikációsjel teljesítményét; a cellaközpőntőknál mért jelteljesítmény-értékekegy másődik, előre meghatárőzőtt teljesítményszinttől valóeltéréseinek megfelelő teljesítményszabályőzási paran sőkat állítűnkelő, amelyek segítségével a mőbil telefőn adókészülékétőladóteljesítmény-növelést kérünk, ha a megfelelő cellaközpőntőknál mértvalamennyi teljesítményérték a másődik teljesítményszin alatt van, ésadóteljesítmény-csökkentést kérünk, ha a megfelelő cellaközpőntőknálmért valamennyi teljesítményérték a másődik teljesítményszint fölöttvan; a teljesítményszabályőzási parancsőkat a ellaközpőntőksegítségével az infőrmációs jelekkel együtt a mőbil telefőnhőztővábbítjűk; a mőbil telefőn vevőrendszere segítségével vesszük ateljesítményszabályőzási parancsőkat; és lecsökkentjük a mőbil telefőnadókészülékének jelteljesítményét, ha a cellaközpőntők legalábbegyikétől vett teljesítményszabályőzási parancsők azt jelzik, hőgycsökkenteni kell a mőbil telefőn adókészülékének jelte jesítményét;illetve megnöveljük a mőbil telefőn adókészülékének jelteljesítményét,ha az összes cellaközpőnttól vett valamennyi teljesítményszabályőzásiparancs azt jelzi, hőgy növelni kell a mőbil elefőn adókészülékénekjelteljesítményét. ŕ

Description

toknál mért valamennyi teljesítményérték a második teljesítményszint fölött van; a teljesitményszabályozási parancsokat a cellaközpontok segítségével az információs jelekkel együtt a mobil telefonhoz továbbítjuk; a mobil telefon vevőrendszere segítségével vesszük a teljesítményszabályozási parancsokat; és lecsökkentjük a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét, ha a cellaközpontok legalább egyikétől vett teljesítményszabályozási parancsok azt jelzik, hogy csökkenteni kell a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét; illetve megnöveljük a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét, ha az összes cellaközponttól vett valamennyi teljesítményszabályozási parancs azt jelzi, hogy növelni kell a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét.

A találmány hírközlési rendszerekkel kapcsolatos. Közelebbről meghatározva, a találmány tárgya új és tökéletesített rendszer, berendezés és eljárás adóteljesítmény szabályozására kódosztásos többszörös hozzáféréses (CDMA) cellás mobil távbeszélő rendszerben.

A CDMA modulációs technika azon eljárások egyikét képezi, amelyek megkönnyítik a hírközlést abban az esetben, amikor nagy a rendszer felhasználóinak száma. Más technikák is ismertek, például az időosztásos többszörös hozzáférés (TDMA) és a frekvenciaosztásos többszörös hozzáférés (FDMA) módszere, valamint a különféle AM modulációs rendszerek, például az amplitúdó-kompandálást alkalmazó egy oldalsávos (ACSSB) módszer, a CDMA technikának azonban jelentős előnyei vannak ezekkel szemben. A CDMA technikának többszörös hozzáféréses távközlési rendszerekben való alkalmazását például az US-PS 4,901,307 jelű szabadalmi leírás ismerteti, amelynek tartalmát a jelen találmány ismertetésénél hivatkozási alapnak tekintjük.

A fenti szabadalmi leírás olyan többszörös hozzáféréses technikát ismertet, amelynél nagyszámú, adó-vevő berendezéssel rendelkező felhasználó van kapcsolatban egymással műholdakra telepített erősítőállomások vagy földi telepítésű bázisállomások (cellaközponti állomások, illetve cellaközpontok) által közvetített kódosztásos többszörös hozzáféréses (CDMA), szórt spektrumú hírközlési jelek útján. A CDMA technika alkalmazásával a frekvenciaspektrum többszörösen kihasználható, és így bővíthető a rendszer felhasználói kapacitása. A CDMA technika alkalmazásával sokkal nagyobb spektrális hatásfok érhető el, mint az egyéb többszörös hozzáféréses módszerekkel. A CDMA rendszer azáltal teszi lehetővé a felhasználói kapacitás bővítését, hogy az egyes mobilfelhasználók adóteljesítményét oly módon szabályozzák, hogy a rendszer további felhasználói felé minél kisebb legyen a zavarás.

A CDMA hírközlési technika műholdas alkalmazása esetében a mobil egység adó-vevő berendezése megméri a műholdra telepített erősítőállomás útján vett jel teljesítményszintjét. A mért érték alapján, valamint a műhold transzpondere föld felé irányuló összeköttetéséhez tartozó sugárzási teljesítményszintjének és a mobil egység vevőberendezése érzékenységének ismeretében a mobil egység adó-vevő berendezése meg tudja becsülni a mobil egység és a műhold közötti csatorna jelútvonali veszteségét. Ennek alapján a mobil egység adó-ve vő berendezése meg tudja határozni, hogy - a jelútvonali veszteség értékét, az adatátviteli sebességet és a műhold vevőjének érzékenységét figyelembe véve - mekkora adóteljesítményre van szükség a jelnek a mobil egység és a műhold közötti átviteléhez.

A mobil egység által műholdra továbbított jeleket a műhold földi telepítésű HUB szabályozó rendszernek adja tovább. A HUB szabályozó rendszer az összes aktív mobil egység adó-vevő berendezése által kisugárzott jel vonatkozásában méri a vett jel teljesítményszintjét. A HUB szabályozó rendszer meghatározza, hogy a vett jelek teljesltményszintjei milyen mértékben térnek el attól a szinttől, amely szükséges a kívánt minőségű hírközlési kapcsolatok fenntartásához. A kívánt teljesítményszint célszerűen az a minimális telj esitményszint, amely elégséges ahhoz, hogy a rendszeren belüli zavarás csökkenése mellett még jó minőségű kommunikációt lehessen biztosítani.

A HUB szabályozó rendszer ezután a mobil egység adóteljesítményét beállító (finoman beszabályozó) teljesítményszabályozási parancsot továbbít az egyes mobil felhasználókhoz. Az egyes mobil egységek ezen parancs alapján oly módon változtatják meg adóteljesítményük szintjét, hogy az minél közelebb legyen a kívánt minőségű hírközlés fenntartásához szükséges minimális szinthez. Amikor - általában a mobil egység helyváltoztatásának következtében - megváltoznak a csatornái paraméterek, a mobil egység vevője által végzett teljesítménymérés, valamint a HUB szabályozó rendszerből származó teljesítményszabályozási visszacsatolójel alapján mindig olyan értékre történik az adóteljesítmény szintjének beállítása, hogy a kívánt teljesítményszint állandóan megmaradjon. A HUB szabályozó rendszerből származó teljesítményszabályozási visszacsatolás általában meglehetősen lassú, mivel a műhold útján történő jeltovábbítás közelítőleg 1/2 másodperces terjedési ideje miatt nagy a késleltetés.

A műholdas, illetve a földi bázisállomásokat alkalmazó rendszerek között lényeges különbség van abban a tekintetben, hogy mekkora a távolság a mobil egységek és a műhold, illetve a mobil egységek és a bázisállomások között. Lényeges különbség van a műholdas és a földi rendszerek között a csatornái jelgyengülés (fading) jellege tekintetében is. Ezek az eltérések különféle finomításokat tesznek szükségessé a földi rendszerek teljesítményszabályozása tekintetében.

A műholdtól a mobil egység felé irányuló csatorna, vagyis a műholdcsatoma esetében az a helyzet, hogy mivel a műholdra telepített erősítőállomások geostacionárius pályán helyezkednek el - valamennyi mobil egység közelítőleg azonos távolságra van a műholdra

HU 215 857 Β telepített erősítőállomásoktól, és ezért a terjedési veszteségük is lényegében azonos értékű. A műholdcsatoma terjedési veszteségének karakterisztikája közelítőleg inverz négyzetes jellegű, tehát a terjedési veszteség közelítőleg fordítottan arányos a mobil egység és az éppen igénybe vett műholdra telepített erősítőállomás közötti távolság négyzetével. Ennek megfelelően a műholdcsatoma esetében a jelútvonali veszteségnek a távolságváltozás miatti változása 1-2 dB nagyságrendű.

A műholdcsatomával ellentétben a földi állomástól (bázisállomástól) a mobil egység felé irányuló csatorna, vagyis a földi csatorna esetében a mobil egységek és a cellaközpont (bázisállomás) közötti távolságok tekintetében jelentős mértékű eltérések lehetnek. Míg az egyik mobil egység például több kilométerre lehet a cellaközponttól, a másik esetleg csak néhány méternyi távolságban van attól. A távolság változásának mértéke meghaladhatja a száz az egyhez arányt. A földi csatorna terjedési veszteségének jelleggörbéje is lényegesen különbözik a műholdcsatoma fenti jelleggörbéjétől. Ennek megfelelően a jelútvonali veszteség változása egy körülbelül nyolc kilométer sugarú cella esetében akár 80 dB vagy annál nagyobb értékű is lehet.

A műholdcsatoma esetében általában Rician-féle jelgyengülés (fading) lép fel. Ennek megfelelően a vett jel közvetlen összetevőből, valamint ehhez hozzáadott, a Rayleigh-féle jelgyengülési eloszlás szerinti többszörös reflexiónak kitett összetevőből áll. A közvetlen és a reflektált összetevő aránya általában 6-10 dB nagyságrendű, attól függően, hogy milyen a mobil egység antennakarakterisztikája és a mobil egység környezete.

A földi csatorna esetében - a műholdcsatomától eltérően - általában olyan jelgyengülés lép fel, amelyet Rayleigh-féle gyengülést mutató összetevő jellemez, közvetlen összetevő nélkül. A földi csatorna esetében ezért a jelgyengülés problematikája sokkal bonyolultabb, mint a műholdcsatoma esetében, ahol a Rician-féle jelgyengülés a domináns.

A földi csatorna jele azért szenved a Rayleigh-féle jellegnek megfelelő gyengülést, mert a jel a fizikai környezet adottságai miatt sokféle reflexiónak van kitéve. Ennek eredményeképpen a jel szintje egyidejűleg sok különféle irányból és különféle késleltetésekkel jut el a mobil egység vevőkészülékéhez. A rádiófrekvenciás mobil hírközlésnél (ide értve a cellás mobil távbeszélő rendszereket is) alkalmazott UHF frekvenciasávokban a különféle jelutakat követő jelek között jelentős fáziskülönbségek léphetnek fel. Ennek következtében a jelek egymást kioltó összegeződése is előfordulhat, ami adott esetben erős jelgyengülést eredményez.

A földi csatorna jelének gyengülése nagymértékben függ a mobil egység mindenkori földrajzi helyzetétől. A mobil egység helyzetének már viszonylag kis mértékű megváltozása is megváltoztatja az összes jelterjedési út fizikai késleltetésének értékét, aminek következtében valamennyi jelűt esetében megváltozik a fáziseltolás. Ezért a mobil egységnek a környezeten belüli helyváltoztatása viszonylag gyors jelgyengülési folyamatot eredményezhet. A 850 MHz-es cellás rádiófrekvenciás sáv esetében például ez a jelgyengülés a jármű sebességének egy km/óra értékére vonatkoztatva nagyobb lehet a másodpercenként egységnyi értéknél. Az ilyen nagyságrendű jelgyengülés a földi csatorna esetében igen nagy mértékben torzíthatja a jeleket, aminek eredményeképpen erősen leromlik a hírközlési szolgáltatás minősége. A jelgyengülés által okozott problémák bizonyos mértékig kezelhetők az adóteljesítmény növelésével.

A földi cellás mobil távbeszélő rendszer általában teljes duplex csatornát igényel ahhoz, hogy a hagyományos vezetékes távbeszélő rendszerhez hasonlóan egyidejűleg lehessen mindkét irányban telefonbeszélgetést folytatni. Ezt a teljes duplex csatornát általában oly módon biztosítják, hogy külön frekvenciasávot használnak a kimenő, vagyis a cellaközponti adóberendezéstől a mobil egységek vevői felé irányuló összeköttetés megvalósításához, és külön frekvenciasávot a bejövő, vagyis a mobil egységek adóberendezéseitől a cellaközpontok vevői felé irányuló összeköttetés megvalósításához. A frekvenciasávok ezen elkülönítése lehetővé teszi, hogy a mobil egység adóberendezése és vevője anélkül legyen egyidejűleg aktív, hogy a vevő ki lenne téve az adóberendezésből származó visszacsatolás, illetve interferencia káros hatásainak.

A kétféle frekvenciasáv alkalmazása jelentős kihatással van a cellaközponti adóberendezés, illetve a mobil egységek teljesítményszabályozásának módjára. A kétféle frekvenciasáv alkalmazása következtében ugyanis a többszörös jelútvonali jelgyengülés a bejövő- és a kimenőcsatomák esetében egymástól független folyamattá válik. A mobil egység nem teheti meg azt, hogy megméri a kimenőcsatoma jelútvonali veszteségét, és feltételezi, hogy a bejövőcsatoma jelútvonali vesztesége ezzel megegyező. Az adóteljesítmény földi környezetben történő szabályozására az US-PS 5,056,109 jelű szabadalmi leírás mutat példát. Ennek tartalmát a jelen leírás vonatkozásában referenciának tekintjük.

Mint azt az US-PS 5,101,501 jelű szabadalmi leírás bemutatja, a mobil egység a földi cellás mobil távközlési rendszerben több cellaközpont útján folytathat kommunikációt. Ebben az esetben mind a mobil egységek, mind a cellaközpontok többszörös vevőrendszerrel vannak ellátva. Erre vonatkozóan az előbb említetten kívül az US-PS 5,109,390 jelű szabadalmi leírás ad útmutatást. Mindkét publikáció ismeretanyagát hivatkozási alapnak tekintjük a jelen találmány ismertetésénél.

Az úgynevezett cellamegkülönböztetéses (cell diversity) helyzetben, amikor a mobil egység több cellaközpont útján kommunikál egy másik felhasználóval, a mobil egység adóteljesítményét oly módon kell szabályozni, hogy az összes érintett cellán belül elkerülhető legyen a további kommunikációk káros mértékű zavarása.

A találmány feladata ezért olyan új és tökéletesített rendszer, berendezés és eljárás létrehozása adóteljesítmény szabályozására cellamegkülönböztetést alkalmazó rendszer földi csatornája vonatkozásában, amely anélkül teszi lehetővé a káros mértékű jelgyengülést, hogy a rendszeren belül a rendszer eredő felhasználói kapacitásának csökkenését eredményező zavarást idézne elő.

HU 215 857 Β

A földi CDMA cellás mobil távbeszélő rendszer esetében a mobil egységek adóteljesítményét célszerű oly módon szabályozni, hogy a cellaközponti vevő a cellán belül üzemben levő valamennyi mobil egység adóberendezésétől egy meghatározott névleges teljesítményszinten kapjon jelet. Ha az adott cellaközpont ellátási területén belül üzemelő valamennyi mobil egység adóteljesítménye ennek megfelelően van szabályozva, a cellaközpont által vett eredő jelteljesítmény értéke egyenlő a mobil egység által kisugárzott jel névleges vételi teljesítményszintjének, valamint a cellán belül adásban levő mobil egységek számának szorzatával. Ehhez hozzáadódik a cellaközpont által a szomszédos cellákban üzemelő mobil egységektől vett zaj teljesítménye.

A cellaközponti CDMA vevők úgy működnek, hogy az adott mobil egységtől vett széles sávú CDMA jelet keskeny sávú, digitális információt hordozó jellé alakítják. Egyidejűleg az ugyancsak vett, de ki nem választott CDMA jelek megmaradnak széles sávú zajjeleknek. A cellaközponti vevő bit-hiba viszonyát tehát az határozza meg, hogy milyen a cellaközpont által vett kívánt jel teljesítményszintjének és a nem kívánt jelek teljesítményszintjének, vagyis a kiválasztott mobil egység adóberendezése által kisugárzott kívánt jel vételi teljesítményszintjének és az egyéb mobil egységek adóberendezései által kisugárzott nem kívánt jelek vételi teljesítményszintjének az aránya. A sávszélesség-csökkentésen alapuló jelfeldolgozás, ez a Jelfeldolgozási nyereségnek” nevezett eredményt hozó korrelációs folyamat, negatív értékről pozitív értékre növeli a zavarási jel/zaj viszonyt, lehetővé téve az elfogadható bit-hiba viszony melletti üzemelést.

A földi CDMA cellás mobil távbeszélő rendszer esetében igen fontos a felhasználói kapacitás növelése. A felhasználói kapacitás azon telefonhívások maximális száma, amelyeket egy adott rendszeri sávszélesség mellett egyidejűleg képes a rendszer kezelni. A rendszer felhasználói kapacitása akkor a legnagyobb, ha valamennyi mobil egység adóteljesítménye oly módon van szabályozva, hogy a kisugárzott jelek azon minimális jel/zaj viszony értékkel érkeznek a cellaközponti vevőbe, amely mellett az adatok még elfogadható biztonsággal kinyerhetők. Ha a mobil egység által kisugárzott jel túl alacsony vételi teljesítményszint mellett érkezik a cellaközponti vevőbe, a bit-hiba viszony túl nagy lehet ahhoz, hogy jó minőségű kommunikáció jöjjön létre. Ha viszont a mobil egység által kisugárzott jel túl magas vételi teljesítményszint mellett érkezik a cellaközponti vevőbe, az adott mobil egységgel ugyan elfogadható minőségű kommunikáció jön létre, de az adott csatornát (frekvenciasávot) használó további mobil egységek által kisugárzott jelekkel szemben ez a növelt teljesítményű jel oly mértékű interferenciát okozhat, amely lerontja a kommunikáció minőségét, hacsak nem kerül sor a kommunikáló mobil egységek számának csökkentésére.

A cellás mobil távbeszélő csatorna UHF frekvenciasávjában a jelek jelútvonali vesztesége két különféle jelenséggel jellemezhető, az átlagos jelútvonali veszteséggel és a jelgyengüléssel. Az átlagos jelútvonali veszteség statisztikailag olyan logaritmikus/normál eloszlással írható le, amelynek középértéke az útvonalhossz negyedik hatványának reciprokával arányos, és amelynek standard eltérése 8 dB. A második jelenség a jelek többutas terjedéséből eredő jelgyengülési folyamat, amely a Rayleigh-féle eloszlással jellemezhető. Az átlagos jelútvonali veszteség, amely logaritmikus/normál eloszlással írható le, mind a bejövő, mind a kimenő frekvenciasáv vonatkozásában azonosnak tekinthető (a hagyományos cellás mobil távbeszélő rendszerek esetéhez hasonló módon). A Rayleigh-féle jelgyengülés azonban - mint már említettük - a bejövő, illetve a kimenő összeköttetési csatorna frekvenciasávjai vonatkozásában egymástól függetlenül lép fel. A logaritmikus/normál eloszlással leírható átlagos jelútvonali veszteség a helyzet függvényében viszonylag lassú változást mutató függvény. A Rayleigh-féle jelgyengülést jellemző eloszlás azonban a helyzet függvényében viszonylag gyorsan változik.

A jelen találmány CDMA technikával valósít meg többszörös felhasználói hozzáférést cellás mobil távközlési rendszerben. Az ilyen rendszereknél egy adott körzet valamennyi cellaközpontja azonos frekvenciájú és kódolású „pilotjelet” sugároz ki. A „pilotjel” alkalmazása a CDMA rendszerekben jól ismert. A jelen megoldás esetében a mobil egységek a saját vevőjük kezdeti szinkronizálásához ezt a pilotjelet használják fel. A pilotjel ugyanakkor fázis- és frekvenciareferenciaként szolgál, továbbá időreferenciaként kerül felhasználásra a cellaközpontok által kisugárzott digitális beszédjelek demodulálásánál.

A jelen találmány esetében minden mobil egység megbecsüli a cellaközponttól a mobil egység felé kisugárzott jelek jelútvonali veszteségét. Ennek érdekében a mobil egység általi vételnél megmérjük a cellaközpont által kisugárzott jelek teljesítményszintjét. A mobil egység tehát megméri a pilotjel vételi teljesítményszintjét azon cellaközpont vonatkozásában, amellyel éppen kommunikál. A mobil egység ugyanakkor megméri az általa az összes cellaközponttól vett valamennyi jel teljesítményszintjének összegét. A teljesítményszintek Összegének később még részletesebben ismertetett megmérésére azért van szükség, hogy kezelhetők legyenek azok az esetek, amikor a mobil egység számára átmenetileg jobb minőségű jelútvonal adódik egy távolabbi cellaközpont, mint a normál esetben előnyben részesített, legközelebb fekvő cellaközpont irányában.

A kimenő összeköttetés jelútvonali veszteségének becsült értéke nemlineáris szűrővel végzett szűrés útján határozható meg. A becslési eljárás során alkalmazott nemlineáris szűrés célja az, hogy gyors választ biztosítsunk abban az esetben, ha hirtelen megjavul a csatorna minősége, viszont lényegesen lassúbb legyen a válasz akkor, ha hirtelen romlás következik be a csatorna minőségében. A csatorna minőségének hirtelen bekövetkező javulása esetén tehát a mobil egység hirtelen lecsökkenti a mobil egység adójának sugárzási teljesítményét.

Ha egy adott mobil egységhez rendelt csatorna minősége hirtelen megjavul, a cellaközpontban ettől a mo4

HU 215 857 Β bil egységtől vett jel vételi teljesítménye hirtelen megnő. Ez többlet zavarást eredményez az egyazon széles sávú csatornát igénybevevő valamennyi jel vonatkozásában. A rendszeren belüli eredő zavarás csökkentése érdekében tehát gyorsan kell reagálni a csatorna minőségének hirtelen bekövetkező javulására.

A csatorna minőségének hirtelen javulása következik be például abban az esetben, ha egy mobil egység, amely előzőleg egy nagy épület vagy más objektum által árnyékolt térségben haladt, kilép az árnyékolásból. A csatornának a gépjármű helyváltoztatása nyomán bekövetkező megjavulása néhányszor tíz msec nagyságrendű idő alatt is bekövetkezhet. Amikor a mobil egység kilép az árnyékolásból, a mobil egység által vett kimenő összeköttetésijei erőssége hirtelen megnő.

A mobil egység a kimenő összeköttetés jelútvonali veszteségének a mobil egységnél becsült értéke alapján állítja be a mobil egység adóteljesítményét. Tehát minél erősebb a vett jel, annál alacsonyabb lesz az adóteljesítmény értéke. Ha a mobil egység erős jelet vesz a cellaközponttól, ez vagy azt jelzi, hogy a mobil egység közel van a cellaközponthoz, vagy arra utal, hogy kivételesen jó jelútvonal áll fenn a cellaközpont felé. Ha erős jelet vesz a mobil egység, akkor viszonylag kis adóteljesítmény-szint szükséges ahhoz, hogy a cellaközpont a névleges teljesítményszint mellett vehesse a mobil egység jeleit.

Abban az esetben, ha a csatorna minősége átmenetileg hirtelen leromlik, célszerű a mobil egység adóteljesítményét sokkal lassabban növelni. Ha ugyanis szükségtelenül gyorsan növelnénk a mobil egység adóteljesítményét, az összes többi mobil egység irányában fokozott zavarás lépne fel. Tehát annak megelőzése érdekében, hogy valamennyi mobil csatorna minősége romoljon, inkább toleráljuk azt, hogy egyetlen mobil egység csatornájának átmenetileg gyengébb a minősége.

Amikor a csatorna minősége hirtelen leromlik, a nemlineáris szűrő megakadályozza a mobil egység adóteljesítményének nagy sebességgel történő növelését, ami annak nyomán következne be, hogy a mobil egység által vett jelek vételi teljesítményszintje hirtelen lecsökken. A mobil egység adója sugárzási teljesítményének növelési sebességét általában a cellaközpont által kisugárzott zárt hatásláncú teljesítményszabályozási parancs szerint keli korlátozni, amint azt a későbbiekben részletesen ismertetni fogjuk. A cellaközpont által előállított teljesítményszabályozási parancs felhasználásával megakadályozzuk, hogy a mobil egység adóteljesítménye a normál kommunikációhoz szükségesnél lényegesen magasabb szintre emelkedjék, különösen abban az esetben, amikor csak a kimenő összeköttetési jelűt csatornájának minősége romlik hirtelen, a bejövő összeköttetési jelúté pedig nem.

Meg kell jegyezni, hogy nem célszerű, ha egyszerűen csak a mobil egység adóteljesítményének szabályozásánál alkalmazott lassú válasz segítségével kíséreljük meg szétválasztani a gyors Rayleigh-féle jelgyengülést a távolságtól és a terepviszonyoktól függő lassú jelgyengüléstől. A mobil egység adóteljesítményének szabályozásánál alkalmazott lassú válasz azért nem előnyös, mert felléphetnek olyan hirtelen javulások illetve gyengülések is, amelyek azonos mértékben befolyásolják mind a bejövő, mind a kimenőcsatomákat. Ha egy hirtelen javulásra adott választ egy szűrővel lelassítunk, a mobil egység adóteljesítménye egy sor esetben túl nagy maradna, és interferenciát okozna az összes többi mobil egységnél. A jelen találmány esetében ezért a jelúti veszteséget két időállandós nemlineáris megközelítéssel becsüljük meg.

Amellett, hogy mérjük a mobil egység által vett jel erősségét, a mobil egység processzora számára fontos a cellaközponti adóteljesítménynek és antennanyereségnek (EIRP), továbbá a cellaközponti G/T értéknek (a vevőantenna G nyereségének és a vevő oldali T zajszintnek a hányadosa), valamint a mobil egység antennanyereségének és az adott cellaközpont vonatkozásában aktív hívások számának ismerete is. A mobil egység processzora ezen információk alapján tudja megfelelő módon kiszámítani a helyi teljesítménybeállítási függvényhez a referencia teljesítmény szintet. Ezt a számítást oly módon hajtja végre, hogy kiszámítja a cellaközponttól a mobil egység felé irányuló összeköttetés teljesítménymérlegét, és megoldja azt a jelútvonali veszteségre. A becsült jelútvonali veszteségérték alapján azután meghatározza a mobil egységtől a cellaközpont felé irányuló összeköttetés teljesítménymérlegét, és megoldja azt a kívánt jelszint előállításához szükséges mobil egységi adóteljesítményre. Ezáltal lehetővé válik, hogy a rendszernek a cellák méreteihez alkalmazkodva eltérő EIRP szintű cellaközpontjai legyenek. Például egy kis sugarú cellának nem szükséges olyan nagy teljesítményszinten sugároznia, mint egy nagy sugarú cellának. Viszont ha a mobil egység meghatározott távolságra van egy alacsony teljesítményszinten sugárzó cellától, nyilván gyengébb jelet fog venni, mint egy nagy energiával sugárzó cella esetében. A mobil egység a rövid táv esetén szükségesnél nagyobb adóteljesítménnyel fog válaszolni. Ezért célszerű, hogy minden cellaközpont információt sugározzon ki a teljesítményszabályozási karakterisztikáit illetően.

A cellaközpont cellaközponti kiépítési csatorna útján különféle információkat ad ki például a cellaközponti EIRP, valamint a G/T értékére, továbbá az aktív hívások számára vonatkozóan. A mobil egység veszi ezeket az információkat, amikor először szinkronizálja magát a rendszerrel, és állandóan figyelemmel kíséri ezt a csatornát akkor is, amikor a kapcsolt nyilvános telefonhálózatból származó, a mobil egységnek szánt hívásokhoz tartozó személyhívásokra vár. A mobil egység antennanyereségének értéke a mobil egység egy memóriájában kerül tárolásra, amikor a mobil egységet installálják a járműben.

Mint már említettük, a mobil egység adóteljesítményének szabályozásánál egy vagy több cellaközpont kisugárzott jele is számításba van véve. A cellaközponti vevő minden egyes olyan mobil egység vonatkozásában, amellyel a cellaközpont kommunikál, megméri a mobil egységtől vett jel vételi teljesítményszintjét. A mért értéket összehasonlítja egy, az adott mobil egység számára meghatározott kívánt jelerősségszinttel.

HU 215 857 Β

Ezután teljesítményszabályozási parancsot állít elő, amelyet a kimenő összeköttetés adat- vagy hangcsatornája útján az adott mobil egységnek címezve kisugároz a kérdéses mobil egység felé. A mobil egység a cellaközpontból származó teljesítményszabályozási parancsra válaszolva egy előre meghatározott értékkel (ez általában 1 dB) megnöveli vagy lecsökkenti az adóteljesítményét. Cellamegkülönböztetéses helyzetben mindkét cellaközponttól érkezik teljesítményszabályozási parancs. A mobil egység a több cellaközponttól vett teljesítményszabályozási parancsok alapján megfelelő lépéseket tesz annak érdekében, hogy elkerülje azokat az adóteljesítmény-szinteket, amelyek mellett zavaró interferenciák jönnének létre a többi mobil egység és a cellaközpontok közötti kommunikáció vonatkozásában, ugyanakkor azonban még elégséges teljesítményt biztosítson ahhoz, hogy megfelelő kommunikáció legyen fenntartható a mobil egység és legalább egy cellaközpont között.

A teljesítményszabályozási parancsot a cellaközpont adóberendezése viszonylag nagy átviteli sebességgel sugározza ki. Ennek értéke általában körülbelül ezred másodpercenként egy parancs nagyságrendben van. A teljesítményszabályozási parancs átviteli sebességének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy nyomon követhető legyen a bejövő összeköttetési jelúton fellépő Rayleigh-féle jelgyengülés. Kívánatos továbbá, hogy nyomon kövessük a kimenő összeköttetési jelúton fellépő Rayleigh-féle jelgyengülésnek a bejövő összeköttetési jelűt jelére gyakorolt hatását is. 1,25 ezred másodpercenként egy parancs elégséges ahhoz, hogy nyomon kövessük a jelgyengülési folyamatokat 40-80 km/h sebességű járműveket és 850 kHz-es sávban történő mobil kommunikációt feltételezve. Fontos, hogy a teljesítményszabályozási parancs meghatározásánál és átvitelénél minél rövidebb legyen a várakozási idő, hogy a csatornái feltételek ne változhassanak meg jelentős mértékben, mielőtt a mobil egység képes lenne venni a jelet és válaszolni arra.

Összegezve: annak érdekében, hogy tekintetbe vegyük a két Rayleigh-féle jelgyengüléssel jellemzett jelűt (bejövő és kimenő) egymástól független voltát, a mobil egység adóteljesítményét a cellaközponttól vett teljes ítmény szabályozási parancs segítségével szabályozzuk. Minden cellaközponti vevő megméri az egyes mobil egységektől vett jelek vételi jelerősségét. A jelerősség mért értékét összehasonlítja az adott mobil egység számára előírt kívánt jelerősségértékkel, és teljesítményszabályozási parancsot állít elő. A teljesítményszabályozási parancsot az adott mobil egységnek címezve kisugározza a mobil egység felé a kimenő adatcsatorna, illetve hangcsatorna útján. A teljesítményszabályozási parancsot kombináljuk a mobil egység által egyutas módon meghatározott becsült értékkel, és így kapjuk a mobil egység adóteljesítményének végleges értékét.

A találmány egy előnyös kiviteli alakja esetében a teljesítmény szabályozási parancs átvitele ezred másodpercenként egy vagy több felhasználói adatbit felülírásával megy végbe. A CDMA rendszereknél alkalmazott modulációs rendszer alkalmas a felhasználói adatbitek korrekciós kódolásának biztosítására. A teljesítményszabályozási parancs felülírását csatornái bithibaként vagy törlésként kezeljük, és hibajavítással korrigáljuk a mobil egység vevőjében történő dekódolásnál. A teljesítményszabályozási parancs bitjeinek korrekciós kódolása sok esetben nemkívánatos, mivel a teljesítményszabályozási parancs vételénél és az arra adott válasznál megnöveli a késleltetést. A teljesítményszabályozási parancs bitjeinek átvitelénél időosztásos multiplexelést is alkalmazhatunk a felhasználói adatcsatomai jelek felülírása nélkül.

A cellaközponti vezérlőegység vagy processzor segítségével meghatározható, hogy milyen vételi jelerősséggel célszerű venni a cellaközpontban az egyes mobil egységek által kisugárzott jeleket. A kívánt jelerősség ezen értékeit a cellaközpont minden vevője megkapja. A jelerősség kívánt és mért értékének összevetése alapján állítjuk elő a teljesítményszabályozási parancsot.

Rendszervezérlő egység segítségével utasítjuk a cellaközponti processzorokat, hogy a jelerősség kívánt értékét vegyék alapul. A névleges teljesítményszint csökkentésével vagy növelésével követni tudjuk a cellán belüli átlagos feltételek mindenkori változásait. Például egy olyan cellaközpont esetében, amely különösen zajos helyen, illetve földrajzi környezetben foglal helyet, a szokásosnál magasabb bejövő teljesítményszintet engedélyezhetünk. A cellán belüli működés magasabb teljesítményszintje azonban fokozott mértékű zavarást eredményez az adott cellával közvetlenül szomszédos cellákban. Ez a zavarás oly módon kompenzálható, hogy a szomszédos cellák esetében kissé megemeljük a bejövő összeköttetés teljesítményszintjét. Az emelés mértéke kisebb annak az emelésnek a mértékénél, amelyet a magas zaj szintű cellában kommunikáló mobil felhasználók esetében hajtunk végre. A cellaközponti processzor figyelemmel kísérheti az átlagos bit-hiba arányt. Ezen adatok alapján a rendszervezérlő egység parancsot adhat a cellaközponti processzornak, hogy állítsa be az elfogadható minőségű kommunikáció biztosításához szükséges bejövő összeköttetési teljesítményszintet.

Kívánatos továbbá olyan eszköz alkalmazása, amely az egyes mobil egységek által kisugárzott vezérlési információknak megfelelően szabályozza a cellaközpont által kisugárzott egyes adatjelek teljesítményszintjét. Ezen szabályozás alkalmazásának elsősorban az a célja, hogy alkalmazkodjunk ahhoz a körülményhez, hogy bizonyos helyeken a cellaközponttól a mobil egység felé irányuló kimenő összeköttetési csatorna minősége különösen rossz lehet. Itt a mobil egység felé növelt teljesítménnyel kell kisugározni a jeleket, mert különben a vétel minősége elfogadhatatlan mértékben leromolhat. Ilyen helyet képezhetnek például azok a pontok, ahol a jelútvonali veszteség értéke egy vagy két szomszédos cella irányában közelítőleg megegyezik a mobil egységgel kommunikáló cellaközponthoz tartozó jelútvonali veszteséggel. Az ilyen helyeken az eredő zavarás háromszoros lehet ahhoz képest, amelyet a mobil egység egy, a cellaközponthoz viszonylag közel fekvő he6

HU 215 857 Β lyen érzékel. Ráadásul az ezen szomszédos cellaközpontokból származó zavarás - eltérően a kívánt cellaközpontból származó interferenciától - nem együtt gyengül a kívánt jellel. Ilyen esetekben a jelteljesítményt 3-4 dB értékkel meg kell növelni ahhoz, hogy megfelelő minőségű szolgáltatást lehessen biztosítani.

Más esetekben a mobil egység olyan helyen tartózkodhat, ahova több, erősen többszörös jelutas jellegű jel érkezik, tehát a normálisnál nagyobb a zavarás mértéke. Ilyen helyzetben a kívánt jel teljesítményének a zavaráshoz viszonyított megnövelésével elfogadható minőségű szolgáltatást érhetünk el. Más esetekben a mobil egység olyan helyen tartózkodhat, ahol szokatlanul jó a jel/zaj viszony. Ilyenkor a cellaközpont a normálisnál alacsonyabb adóteljesítménnyel sugározhatja ki a kívánt jelet, és így csökkentheti a rendszer által továbbított egyéb jelek zavarását.

A fenti célok elérése érdekében az előnyösnek tartott kiviteli alaknál a mobil egység vevője méri a jel és a zavarás értékének viszonyát. A mérés oly módon történik, hogy a kívánt jel vételi teljesítményét összehasonlítjuk a zavarás és a zaj eredő teljesítményével. Ha a kapott hányados kisebb egy előre meghatározott értéknél, a mobil egység üzenetet küld a cellaközpontnak, amelyben kéri a cellaközponttal folytatott kommunikáció tekintetében a teljesítmény megnövelését. Ha a fenti hányados nagyobb az előírt értéknél, a mobil egység a teljesítmény csökkentését kéri.

A cellaközpont valamennyi mobil egységtől veszi a teljesítményszabályozási kéréseket, és azzal válaszol, hogy a cellaközpont által az adott irányban kisugárzott jelhez hozzárendelt teljesítményt egy előre meghatározott értékkel megváltoztatja. Ez az érték általában viszonylag kicsi, például 0,5-1 dB vagy ennél mintegy 12%-kal több vagy kevesebb. Ennek megfelelően a cellaközpont által kisugárzott egyéb jelek a növelés n-ed részének megfelelő mértékben csökkentett teljesítményűek lesznek, ahol n a mobil telefonnal kommunikáló további csatornái egységek száma. A teljesítménycsökkenés mértéke általában 0,05 dB nagyságrendben van. A teljesítményváltoztatás kissé lassúbb lehet, mint a mobil egységtől a cellaközpont felé irányuló bejövő összeköttetés esetében, például másodpercenként egyszeri változtatás megfelelő lehet. A szabályozás dinamikai tartománya 4 dB értékkel a névleges alattitól 6 dB értékkel a névleges fölöttiig terjedhet. A teljesítménynövelés és -csökkentés megadott szintjei természetesen csak példaként szolgálnak, és a mindenkori rendszerparaméterektől függően más értékek is alkalmazhatók.

A cellaközpontnak a hozzá befutó valamennyi teljesítményigényt figyelembe kell vennie, amikor eldönti, hogy egy adott mobil egység kérését teljesíti-e vagy sem. Például ha a cellaközpont a kapacitása határáig le van terhelve, a további teljesítménynövelési kérés már legfeljebb 6%-ig teljesíthető a szokásos 12% helyett. A teljesítménycsökkentés mértéke természetesen maradhat a szokásos 12%.

A jelen találmány jellegzetességeit és előnyeit a következőkben a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák részletes leírása kapcsán ismertetjük. Az

1. ábra cellás mobil távbeszélő rendszer elvi vázlata; a

2A-2D ábrák a mobil egység által vett jelet és az átviteli teljesítményt a távolság függvényében szemléltető diagramok; a

3. ábra cellaközpont tömbvázlata, különös tekintettel a jelen találmány szerinti teljesítményszabályozási jellegzetességekre; a

4. ábra mobil egység tömbvázlata, különös tekintettel a jelen találmány szerinti teljesítményszabályozási jellegzetességekre; az

5. ábra a 4. ábra szerinti mobil egység teljesítményszabályozási jellegzetességeit részletesebben bemutató tömbvázlat; a

6. ábra a 3. ábra szerinti cellaközpont teljesítményszabályozási jellegzetességeit részletesebben bemutató tömbvázlat; és a

7. ábra cellaközponti adóteljesítmény-szabályozást megvalósító cellaközpont és rendszervezérlő egység tömbvázlata.

Az 1. ábra a jelen találmányt megvalósító földi cellás mobil távbeszélő rendszerre mutat példát. A bemutatott rendszer CDMA modulációs technika alkalmazásával valósít meg kommunikációt cellaközpontok és mobil rendszerfelhasználók között. Nagy városok esetében a cellás rendszerek több száz cellaközponti állomást tartalmazhatnak, amelyek több százezer mobil telefont szolgálhatnak ki. Az ilyen rendszereknél a CDMA technika alkalmazása lényegesen megkönnyíti a felhasználói kapacitás bővítését a hagyományos, FM modulációt alkalmazó cellás rendszerekhez képest.

Az 1. ábra szerinti rendszer 10 rendszervezérlő és -kapcsoló egységet tartalmaz, amely el van látva mindazon interfész eszközökkel és jelfeldolgozó egységekkel, amelyek szükségesek a rendszervezérlési információknak a cellaközpontokba való eljuttatásához. A 10 rendszervezérlő vezérli a nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózatból (PSTN) érkező telefonhívásoknak a megfelelő cellaközpontba történő átadását a megfelelő mobil egységhez történő továbbítás céljából. A 10 rendszervezérlő vezérli továbbá a mobil egységekből származó hívásoknak legalább egy cellaközponton át a PSTN hálózatba való továbbítását. A 10 rendszervezérlő ezenkívül hívásokat közvetíthet a mobil felhasználók között a megfelelő cellaközponti állomások útján, mivel a mobil egységek általában nem kommunikálnak közvetlenül egymással.

A 10 rendszervezérlő különféle eszközök útján kapcsolható össze a cellaközpontokkal, például kijelölt telefonvonalak, optikai szálas összeköttetések vagy rádiófrekvenciás kommunikáció útján. Az 1. ábrán példaképpen két 12, 14 cellaközpontot és két, cellás telefonnal ellátott 16, 18 mobil egységet tüntettünk fel. A 20a-20b és 22a-22b nyilak a 12 cellaközpont, valamint 16, 18 mobil egységek között lehetséges kommunikációs összeköttetéseket szemléltetik. Hasonlóképpen, a 24a-24b és 26a-26b nyilak a 14 cellaközpont, valamint 18, 16 mobil egységek között lehetséges kommunikációs összeköttetéseket szemléltetik. A 12, 14 cellaközpontok általában azonos teljesítményszinten sugároznak.

HU 215 857 Β

A 12, 14 cellaközpontok általában olyan földi bázisállomások, amelyek cellás szolgáltatási körzeteket definiálnak, azonban orbitális erősítőállomásokat hordozó műholdak is alkalmazhatók a tökéletesebb cellás lefedés érdekében, különösen nagy távolságban levő területek esetében. Műholdak alkalmazása esetében a mobil felhasználók és a földi bázisállomások között műholdak segítségével kerülnek átadásra a jelek. Ugyanúgy, mint a kizárólag földi rendszernél, a műholdakat is alkalmazó rendszerek esetében is mód van arra, hogy egy mobil egység és egy vagy több bázisállomás között ugyanazon műhold különféle transzponderein át vagy több különféle műholdon át valósítsunk meg kommunikációt.

A 16 mobil egység megméri a 12, 14 cellaközpontok által a 20a, 26a jelutakon továbbított pilotjelek teljes vételi teljesítményét. Hasonlóképpen, a 18 mobil egység megméri a 12, 14 cellaközpontok által a 22a, 24a jelutakon továbbított pilotjelek teljes vételi teljesítményét. A pilotjelek teljesítményének mérése mind a 16 mobil egység, mind a 18 mobil egység esetében a vevőben történik, ahol a jel széles sávú jelként jelentkezik. A teljesítménymérés tehát az előtt megy végbe, hogy a vett jelnek az álvéletlen zajt (PN) képező spektrumszóró jellel végrehajtott korrelálására sor kerülne.

Ha a 16 mobil egység a 12 cellaközponthoz van közelebb, a vett jel vételi teljesítményszintjét elsősorban a 20a jelűt közvetítésével érkező jel határozza meg. Ha viszont a 16 mobil egység a 14 cellaközponthoz van közelebb, a vett jel vételi teljesítményszintjét elsősorban a 26a jelűt közvetítésével érkező jel határozza meg. Hasonlóképpen, ha a 18 mobil egység a 14 cellaközponthoz van közelebb, a vett jel vételi teljesítményszintjét elsősorban a 24a jelűt közvetítésével érkező jel határozza meg. Ha viszont a 18 mobil egység a 12 cellaközponthoz van közelebb, a vett jel vételi teljesítményszintjét elsősorban a 22a jelűt közvetítésével érkező jel határozza meg.

A 16, 18 mobil egységek a kapott mérési eredmény alapján, a cellaközponti adóteljesítmény, valamint a 16, 18 mobil egység antennanyeresége ismeretében megbecsülik a legközelebb levő 12, 14 cellaközpont irányában fennálló jelútvonali veszteség értékét. A jelútvonali veszteség becsült értékéből, a 16, 18 mobil egység antennanyereségének, valamint a cellaközponti G/T hányados értékének ismeretében meghatározzák azt a névleges adóteljesítmény-értéket, amely mellett a cellaközponti vevőnél a kívánt vivő/zaj viszony adódik. A 16, 18 mobil egységek a cellaközponti paramétereket vagy a memóriájukban tárolják, vagy a 12, 14 cellaközpont által úgynevezett kiépítési csatorna útján kisugárzott, cellaközponti információkat tartalmazó jelekből veszik, amelyek annak jelzésére szolgálnak, hogy az adott 12, 14 cellaközpont a névlegestől eltérő feltételek mellett üzemel.

A 16, 18 mobil egység névleges adóteljesítményének meghatározása nyomán, ha nincs Rayleigh-féle jelgyengülés, és ha pontos volt a mérés, a 16, 18 mobil egység által kisugárzott jelek pontosan a kívánt vivő/zaj viszonnyal érkeznek meg a legközelebb levő 12, 14 cellaközpontba. így minimális adóteljesítmény mellett biztosítható a kívánt minőségű hírközlés. A 16, 18 mobil egység által átvitt teljesítmény nagysága igen fontos a CDMA rendszer esetében, mivel minden 16, 18 mobil egység zavarást okoz a rendszerben levő összes többi 18, 16 mobil egységnél. Azáltal, hogy minimalizáljuk a 16, 18 mobil egységek adóteljesítményét, a rendszeren belüli eredő interferenciát is minimális értéken tartjuk; így az adott frekvenciasávot további mobil felhasználók is igénybe vehetik. Ennek megfelelően a rendszer felhasználói kapacitása és spektrális hatásfoka maximális lesz.

A 2A ábra a Rayleigh-féle jelgyengülés hatását mutatja a cellaközpont által kisugárzott és a mobil egység által vett jelre, a távolság függvényében. A 30 görbe által reprezentált átlagos jelútvonali veszteséget elsődlegesen a cellaközpont és a mobil egység közötti távolság negyedik hatványa, valamint a közbenső terület geográfiája (domborzata és beépítettsége) határozza meg. Ha a cellaközponti jel kisugárzása állandó teljesítménnyel történik, a mobil egység által vett jel teljesítménye a mobil egység és a cellaközpont közötti távolság növekedésével egyre csökken. Az átlagos jelútvonali veszteség az összeköttetés mindkét irányára nézve azonos, és általában logaritmikus/normál eloszlást mutat az átlagos jelútvonali veszteség körül.

A lassan változó logaritmikus/normál átlagos jelútvonali veszteség mellett az átlagos jelútvonali veszteség körüli gyors jelgyengülést és -erősödést a többutas jelterjedés okozza. A jelek a különféle utak közvetítésével véletlenszerűen változó fázissal és amplitúdóval érkeznek. Ez okozza a jellegzetes Rayleigh-féle jelgyengülést. A 2A ábra 32 görbéje azt szemlélteti, hogy miképpen változik a jelútvonali veszteség a Rayleigh-féle jelgyengülés eredményeképpen. A Rayleigh-féle jelgyengülés a cellaközpont és a mobil egység közötti hírközlés két irányát (bejövő- és kimenőcsatoma) tekintve általában egymástól függetlenül alakul. Ha például a bejövőcsatomában jelgyengülés lép fel, nem szükségszerű, hogy a kimenőcsatomában is lesz ugyanakkor jelgyengülés.

A 2B ábra azt mutatja, hogy miképpen szabályozzuk a mobil egység adóteljesítményét abból a célból, hogy megfeleljen az összeköttetést biztosító jelútvonal 2A ábra szerinti jelerősségének. A 2B ábra 34 görbéje azt a kívánt átlagos átviteli teljesítményt reprezentálja, amely megfelel 2A ábra 30 görbéje által reprezentált átlagos jelútvonali veszteségnek. Hasonlóképpen, a 36 görbe a mobil egység adóteljesítményének azon értékeit reprezentálja, amelyek megfelelnek a 2A ábra 32 görbéje által reprezentált Rayleigh-féle jelgyengülésnek. A Rayleigh-féle jelgyengülésnek kitett jel (2A ábra, 32 görbe) erősségének csökkenésével gyorsan nő az adóteljesítmény. Az adóteljesítménynek ezek a gyors növekedései károsan befolyásolhatják a teljes rendszer működését. Ezért a jelen találmány esetében opcionálisan előirányozzuk nemlineáris szűrő alkalmazását az adóteljesítmény ezen gyors növekedéseinek megakadályozása végett. Ezen túlmenően a cellaközpontból kiinduló zárt hatásláncú teljesítményszabályozási visszacsatolást is alkalmazunk a mobil egység adóteljesítményének megfelelő beállítása érdekében.

HU 215 857 Β

A 2C ábra a mobil egység adóteljesítményét a 2A ábrának megfelelő módon szemlélteti a cellaközpontból kiinduló zárt hatásláncú teljesítményszabályozási visszacsatolás figyelmen kívül hagyásával. A 2C ábra esetében a kívánt átlagos adóteljesítmény, amelyet a 34’ görbe reprezentál, megfelel a mobil egység által vett jelerősségnek, amelyet 2A ábrán a 30 görbe reprezentál. A 38 görbe arra az esetre szemlélteti az adóteljesítmény alakulását, amikor az opcionális nemlineáris szűrőt alkalmazva valósítjuk meg a jelen találmány szerinti teljesítményszabályozást.

Az adóteljesítménynek a 2C ábrán szaggatott vonallal jelölt hirtelen növekedései, amelyek a 2B ábra 36 görbéjén látható csúcsoknak felelnek meg, nagymértékben mérséklődnek. A 38 görbe növekedési szakaszait azáltal tesszük kevésbé meredekké, hogy az adóteljesítmény növekedési sebességét egy rögzített értékre állítjuk be. Ennek következtében az adóteljesítménynek a kívánt átviteli teljesítményhez viszonyított változása korlátozva van mind a dinamikai tartomány terjedelmét, mind a változás sebességét illetően. Ez a korlátozás lehetővé teszi, hogy a zárt hatásláncú teljesítményszabályozási visszacsatolási folyamat egyszerűbben valósuljon meg, és lényegesen alacsonyabb szabályozási adatsebesség mellett is hatékonyabb legyen. Mint a 38 görbéből látható, az adóteljesítmény csökkenésének sebessége lényegesen nagyobb lehet a növekedési sebességnél.

Amikor a távolság a D, értékről a D₂ értékre nő, az adóteljesítmény a csatorna minőségének hirtelen javulása következtében hirtelen lecsökken. Amikor a távolság a D₂ értékről a D₃ értékre nő, a csatorna minősége leromlik, és az adóteljesítmény ennek megfelelően megnő. A romlás nem olyan jelentős, hogy a nemlineáris szűrő maximális sebességlimitjének kelljen korlátoznia az adóteljesítmény növekedési sebességét.

Amikor a távolság a D₃ értékről a D₄ értékre nő, a csatorna minősége sokkal gyorsabban romlik annál, hogy a nemlineáris szűrő meg tudja akadályozni az adóteljesítmény megnövekedését. Ebben a periódusban az adóteljesítmény a nemlineáris szűrő által megengedett maximális sebességgel nő. Amikor a távolság a D₄ értékről a D₅ értékre nő, a csatorna minősége kezd javulni. Azonban az adóteljesítmény a csatorna minőségének javulása ellenére mindaddig tovább növekedik a maximális sebességgel, amíg az adóteljesítmény a távolság D₅ értékénél el nem éri azt az értéket, amely elégséges a kívánt szint biztosításához.

Bizonyos esetekben célszerű lehet kiküszöbölni az adóteljesítmény hirtelen bekövetkező megnövekedéseit, amelyek a rendszerben káros zavarásokat idézhetnek elő. Ha egy másik cellaközpont felé jobb jelűt mutatkozik, oly módon tarthatjuk fenn a rendszerben a jó minőségű kommunikációt, hogy korlátozzuk az adóteljesítmény növekedésének sebességét.

A 2D ábra azt mutatja, hogy miképpen változik a cellaközpontban vett jel erőssége annak függvényében, ahogyan távolodik a cellaközponttól a jelet kisugárzó mobil egység. A 40 görbe a mobil egység által kisugárzott jelnek a cellaközpontnál megkívánt átlagos vételi teljesítményét reprezentálja. Kívánatos, hogy az átlagos vételi teljesítmény állandó értékű legyen, éspedig annak a minimális értéknek feleljen meg, amely mellett a mobil egységgel még jó minőségű kommunikációs összeköttetés tartható fenn. A mobil egységnél korrekciókra kerül sor annak érdekében, hogy kompenzáljuk a cellaközpont által kisugárzott jel Rayleigh-féle gyengülését.

A mobil egység által kisugárzott jel Rayleigh-féle gyengülést szenved, mielőtt megérkezik a cellaközponti vevőbe. A cellaközponti vevő által vett jel tehát állandó átlagos vételi teljesítményű, de a bejövőcsatomán fellépő Rayleigh-féle gyengüléssel terhelve. A 42 görbe a bejövőjelben fellépő Rayleigh-féle gyengülést reprezentálja. A jelen találmány értelmében a földi csatorna esetében nagy sebességű teljesítményszabályozást alkalmazunk a Rayleigh-féle gyengülés kompenzálására. Műholdas erősítőállomás esetében lassítjuk a nyílt hatásláncú szabályozás működését.

Előfordulhat az a helyzet is, hogy a mobil egység olyan helyen tartózkodik nyugalmi állapotban, ahol a kimenő összeköttetés tekintetében nem lép fel jelgyengülés, viszont a bejövő összeköttetés esetében erős jelgyengülés mutatkozik. Ebben a helyzetben megszakad a kommunikáció, hacsak kiegészítőleges intézkedéssel nem kompenzáljuk a bejövőcsatoma esetében fellépő Rayleigh-féle jelgyengülést. Ilyen intézkedés lehet például a cellaközpontnál alkalmazott zárt hatásláncú teljesítményszabályozási parancson alapuló folyamat felhasználása a mobil egység adóteljesítményének szabályozására a bejövőcsatoma esetében fellépő Rayleighféle jelgyengülés kompenzálása céljából. A 2D ábrán a 44 görbe a mobil egység által kisugárzott jelnek a cellaközpontban vett erősségét arra az esetre mutatja, amikor az átlagos jelútvonali veszteséget és a Rayleigh-féle jelgyengülést mind a kimenő, mind a bejövőcsatoma vonatkozásában kompenzáljuk. Mint a 2D ábrán látható, a 44 görbe jól követi a 40 görbét, kivéve azokat a pontokat, ahol komolyabb jelgyengülés van, és ajelgyengülési folyamatot a zárt hatásláncú szabályozás minimalizálja.

A 3. ábra szerinti cellaközpontnak mobil egységek által kisugárzott jeleket vevő 52 antennája van, amely a vett jeleket erősítés, frekvenciaváltás, illetve a vett RF jelek KF feldolgozása céljából 54 analóg vevőbe továbbítja. Az 54 analóg vevő analóg kimenőjelei egy sor vevőmodulba vagy csatornái egységbe jutnak. Ezek választják ki a felhasználónak szánt információs jeleket, állítják elő a teljesítményszabályozási parancsokat, és modulálják a felhasználók részére kisugározandó bemenő információs jeleket. Az ábrán az egyszerűség kedvéért csak az N mobil egységhez tartozó 50N vevőmodult ábrázoltuk.

Az 50N vevőmodul digitális 56 adatvevőt, digitális 58 alapsávi áramkört, vételi teljesítményt mérő 60 áramkört és átviteli 62 modulátort tartalmaz. A digitális 56 adatvevő az N mobil egységtől vett széles sávú szórt spektrumú jeleket keskeny sávú jelekké alakítja, és az N mobil egységgel folytatott kommunikációhoz kijelölt vevő felé továbbítja. A digitális 56 adatvevő a keskeny sávú digitális jeleket a felhasználói digitális 58 alapsávi

HU 215 857 Β áramkörnek, valamint a vételi teljesítményt mérő 60 áramkörnek adja át.

A vételi teljesítményt mérő 60 áramkör megméri az N mobil egységtől vett jel teljesítményszintjét. A vételi teljesítményt mérő 60 áramkör a mért teljesítményszintre adott válaszként teljesítmény szabályozási parancsot állít elő, amelyet az N mobil egység felé való kisugárzás céljából az átviteli 62 modulátorba továbbít. Mint már említettük, az N mobil egység a teljesítményszabályozási parancs adatbitjeit használja fel az N mobil egység adóteljesítményének beállításához.

Ha a vételi teljesítmény mért értéke a (nem ábrázolt) cellaközponti processzor által szolgáltatott előre beállított szint fölött van, ennek megfelelő teljesítményszabályozási parancs kerül előállításra. Ha a vételi teljesítmény mért értéke az előre beállított szint alatt van, az előállított teljesítmény szabályozási parancs adatbitjei azt jelzik, hogy növelni kell az N mobil egység adóteljesítményét. Hasonlóképpen, ha a vételi teljesítmény mért értéke az előre beállított szint fölött van, olyan teljesítményszabályozási parancs kerül előállításra, amelynek nyomán csökken az N mobil egység adóteljesítménye. A cellaközpontban vett jel teljesítményét a teljesítményszabályozási parancs segítségével a névleges szinten tartjuk.

A digitális 56 adatvevő jelkimenete a felhasználói digitális alapsávi 58 áramkörbejut, amely interfészt képezve a rendszervezérlő és -kapcsoló egység útján a kijelölt vevőhöz csatolja azt. Hasonlóképpen, az alapsávi 58 áramkör az N mobil egységnek szánt felhasználói információs jeleket vesz, amelyeket az átviteli 62 modulátorba továbbít.

Az átviteli 62 modulátor az N mobil egység felé történő kisugárzás céljából szórt spektrumú modulációnak veti alá a felhasználóknak címezhető információs jeleket. Az átviteli 62 modulátor továbbá veszi a vételi teljesítményt mérő 60 áramkörtől a teljesítményszabályozási parancs adatbitjeit, amelyeket az N mobil egység felé történő kisugárzás céljából szintén szórt spektrumú modulációnak vet alá. Az átviteli 62 modulátor a szórt spektrumú modulációnak alávetett jelet adóteljesítményt szabályozó 63 áramkör útján 64 összegezőbe továbbítja, amelyben ez összegeződik a cellaközpont további átviteli modulátor moduljai szórt spektrumú modulációnak alávetett jeleivel.

A kombinált szórt spektrumú jelek 66 összegezőbe jutnak, ahol pilotjelet előállító 68 generátor által szolgáltatott pilotj ellel összegeződnek. Ezek a kombinált jelek azután további (nem ábrázolt) áramkörbe jutnak, amely a KF frekvenciasávból az RF frekvenciasávba konvertálja és erősíti ezeket. Az RF jelek az 52 antennára jutnak kisugárzás végett. Bár ezt nem jelöltük, a 66 összegező és az 52 antenna között adóteljesítményszabályozó áramkör helyezhető el. Ez az áramkör a cellaközponti processzor felügyelete alatt megfelelőképpen válaszol az N mobil egység által kisugárzott teljesítményszabályozási parancsokra, amelyeket a cellaközponti vevő demodulál és továbbít a cellaközponti vezérlőprocesszomak az említett áramkörre való csatolás céljából.

Mint a 4. ábrán látható, a mobil egységnek (például az N mobil egységnek) a cellaközpont által kisugárzott jeleket vevő és a mobil egység által előállított CDMA jeleket kisugárzó 70 antennája van. A 70 antenna általában két különálló antennából áll, amelyek közül az egyik adásra, a másik vételre szolgál. Az N mobil egység a 70 antenna, valamint analóg 72 vevő és digitális 74 vevőrendszer segítségével veszi a pilotjelet, valamint a csatomakiépítési jeleket és az N mobil egységnek címzett jeleket. A 72 vevő felerősíti a vett RF CDMA jeleket, és KF jelekké konvertálja azokat, majd a KF jeleket szűrésnek veti alá. A KF jelek digitális jelfeldolgozás céljából a digitális 74 vevőrendszerbejutnak. A 72 vevő a vett jelek eredő teljesítményének analóg mérésére alkalmas áramkört is tartalmaz. A teljesítménymérés alapján visszacsatoló jelet állítunk elő, amelyet az adóteljesítmény szabályozása céljából 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkörbe továbbítunk.

A digitális 74 vevőrendszer több digitális adatvevőből áll. Ezek közül a 74a adatvevő a cellaközpontok által kisugárzott pilotjelek keresésére szolgál. Ezek a pilotj elek egyazon cellaközpontból származó, de különféle jelutak közvetítésével érkező jelek, továbbá különféle cellaközpontok által kisugárzott jelek, illetve a kettő kombinációi lehetnek. A különféle cellaközpontok által kisugárzott pilotjelek szórási kódja azonos, de az egyes cellaközpontok megkülönböztetése végett különféle fáziseltolásokkal vannak kódolva. A 74a adatvevő a legerősebb pilotjeleket kijelző jeleket 78 vezérlőprocesszorba továbbítja, függetlenül attól, hogy azok egyetlen cellaközpontból származó, de többszörös jelúton át érkező vagy különféle cellaközpontokból érkező jelek-e. A 78 vezérlőprocesszor a 74a adatvevő által szolgáltatott információ alapján hoz létre és tart fenn kommunikációt egy vagy több cellaközponttal.

A digitális 74 vevőrendszer digitális 74b és 74c adatvevőket is tartalmaz. Bár csak két ilyen adatvevőt tüntettünk fel, továbbiak is alkalmazhatók. A digitális 74b és 74c adatvevők feladata a cellaközpont (illetve cellamegkülönböztetéses üzemmód esetén több cellaközpont) által kisugárzott és a mobil egységnek címzett jelek vétele után ezek keskeny sávú jelekké alakítása és korrelálása. A digitális 74b és 74c adatvevők vannak kijelölve az egyazon cellaközpontból különféle jelutakon át érkező jelek, vagy - cellamegkülönböztetési üzemmódban - a különféle cellaközpontokból érkező jelek feldolgozására. A digitális 74b és 74c adatvevők a 78 vezérlőprocesszor felügyelete alatt dolgozzák fel a mobil felhasználónak szánt kijelölt jelet. A digitális 74b és 74c adatvevők általában a 74a adatvevő által azonosított legerősebb pilotjelnek megfelelő, szórt spektrumú digitális felhasználói adatjelet dolgozzák fel.

A digitális 74b és 74c adatvevők demodulált felhasználói adatokat, például digitalizált kódolt beszédjelet továbbítanak a megkülönböztetési kombinálást és dekódolást végző 75 dekódoló áramkörbe. A 75 dekódoló áramkör koherens módon kombinálja a digitális 74b és 74c adatvevőkből származó különféle jeleket, függetlenül attól, hogy ezek többszörös jelútból származó vagy cellamegkülönböztetési üzemmódból eredő

HU 215 857 Β jelek-e, és egyetlen felhasználói adatjelet állít elő. A 75 dekódoló áramkör továbbá dekódolást és hibakorrekciót végez a felhasználói adatokon. A kapott kimenőjel digitális 82 alapsávi áramkörbe jut, amely interfészt képez a felhasználó felé. A 82 alapsávi áramkör megfelelő interfészt tartalmaz a 74 vevőrendszemek és 84 adómodulátornak a (nem ábrázolt) felhasználói kézikészülékhez való csatolása céljából.

A digitális 74b és 74c adatvevők továbbá elválasztják a digitális felhasználói adatokat a cellaközpont(ok) által előállított és a felhasználói adatokkal együtt kisugárzott teljesítményszabályozási parancsoktól. A teljesítményszabályozási parancsok kiválasztott adatbitjei a 78 vezérlőprocesszorba jutnak. A 78 vezérlőprocesszor a teljesítményszabályozási parancsok elemzése alapján biztosítja a mobil egység adóteljesítményének szabályozását.

Egyetlen cellás helyzet esetén, amikor a digitális 74b és/vagy 74c adatvevők számára egy vagy több (többszörös jelútból származó) jel van kijelölve, a teljesítményszabályozási parancsok egyetlen cellaközpontból származó parancsokként kerülnek felismerésre. Ebben az esetben a 78 vezérlőprocesszor a teljesítményszabályozási parancs adatbitjeire válaszolva adóteljesítmény-szabályozási parancsot állít elő, amely a 80 adóteljesítmény-szabályozó áramkörbe kerül. Ha a teljesítményszabályozási parancsok azt jelzik, hogy a mobil egységnek nagyobb teljesítménnyel kell adnia, a 78 vezérlőprocesszor olyan értelmű jelet ad a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkörnek, hogy az növelje az adóteljesítményt. Hasonlóképpen, ha a teljesítményszabályozási parancsok azt jelzik hogy a mobil egységnek kisebb teljesítménnyel kell adnia, a 78 vezérlőprocesszor olyan értelmű jelet ad a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkörnek, hogy az csökkentse az adóteljesítményt. A cellamegkülönböztetéses üzemmód esetében azonban a 78 vezérlőprocesszomak egyéb tényezőket is figyelembe kell vennie.

Cellamegkülönböztetéses üzemmód esetében a teljesítményszabályozási parancsok két különféle cellaközpontból érkeznek. A két különféle helyen a mobil egység adóteljesítményének mért értékei eltérőek lehetnek, ezért a mobil egység adóteljesítményének szabályozásánál óvatosnak kell lenni, hogy elkerüljük az olyan teljesítményszinten történő kisugárzást, amely károsan befolyásolja a cellaközpontok és a további felhasználók közötti kommunikáció minőségét. Mivel a cellaközpontokban egymástól függetlenül kerülnek előállításra a teljesítményszabályozási parancsok, a mobil egységnek oly módon kell reagálnia a vett parancsokra, hogy ne lépjen fel zavarás a további felhasználóknál.

A cellamegkülönböztetéses üzemmód esetében, ha mindkét cellaközpontnak olyan teljesítményszabályozási parancsot kell kisugároznia a mobil egység felé, amely teljesítménynövelést kér, a vezérlőprocesszor logikai ÉS kapcsolatot valósít meg, és a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkör számára olyan teljesítményszabályozási jelet állít elő, amely az adóteljesítmény növelését írja. Az adott példa esetében a teljesítmény növelésére irányuló kérés logikai „l”-nek felel meg, míg a teljesítmény csökkentésére irányuló kérés a logikai „0”-nak. A 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkör az ilyen teljesítményszabályozási jelre az adóteljesítmény növelésével válaszol. Ez a helyzet például akkor állhat elő, ha a kommunikációs jelűt minősége egy vagy több ok miatt mindkét cellaközpont felé leromlik.

Abban az esetben, ha az egyik cellaközpont az adóteljesítmény növelését kéri, a másik cellaközpont viszont csökkentést kér, a 78 vezérlőprocesszor ismét a fent említett logikai ÉS kapcsolatot valósítja meg, és a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkör számára olyan teljesítményszabályozási jelet állít elő, amely az adóteljesítmény csökkentését írja elő. A 76 adóteljesítményszabályozó áramkör az ilyen teljesítmény szabályozási jelre az adóteljesítmény csökkentésével válaszol. Ez a helyzet például akkor állhat elő, ha a kommunikációs jelűt minősége az egyik cellaközpont irányában leromlik, a másik cellaközpont irányában viszont megjavul.

Összefoglalva: a mobil egység adóteljesítményét csak abban az esetben növeljük, ha az adott mobil egységgel kommunikációs kapcsolatban álló valamennyi cellaközpont teljesítménynövelést kér, viszont minden olyan esetben csökkentjük, ha ezen cellaközpontok közül bármelyik, akár egyedül, akár többedmagával, teljesítménycsökkentést kér. Ily módon a mobil egység semmiképpen sem fog olyan teljesítményszinten adni, amely fölösleges mértékű zavarást eredményezne a rendszer többi felhasználójánál, ugyanakkor fenntartja azt a szintet, amely legalább egy cellaközponttal jó minőségű kommunikációt tesz lehetővé számára.

A digitális 74 vevőrendszer működésének további részleteit a több cellaközponttal fennálló kapcsolat vonatkozásában a már említett US-PS 5,109,390 és US-PS 5,101,501 jelű szabadalmi leírások ismertetik.

A 78 vezérlőprocesszor szintbeállítási parancsot is ad a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkörnek az adóteljesítmény szintjének az analóg 72 vevőtől kapott széles sávú teljesítményérték alapján történő beállítása céljából. Az analóg 72 vevő, a 76, 80 adóteljesítmény-szabályozó áramkörök, valamint a 78 vezérlőprocesszor együttműködésének további részleteit az 5. ábra kapcsán ismertetjük.

Az átvitelre szánt adatokat 82 alapsávi áramkörön át továbbítjuk, amely kódolja, és 84 adómodulátomak adja át ezeket. A 84 adómodulátor egy kijelölt szórási kódnak megfelelően szórt spektrumú modulációnak veti alá az adatokat. A szórt spektrumú jelek a 84 adómodulátorból a 80 adóteljesítmény-szabályozó áramkörbe jutnak. A jelteljesítményt a 78 vezérlőprocesszor által szolgáltatott adóteljesítmény-szabályozási parancsnak megfelelően szabályozzuk. A szabályozott teljesítményű jel a 80 adóteljesítmény-szabályozó áramkörből a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkörbe kerül, ahol az analóg mérésből származó szabályozójelnek megfelelő szabályozásnak lesz alávetve. Jóllehet az adóteljesítmény szabályozását a bemutatott példa esetében két különálló egység végzi, ez a szabályozás egyetlen, változtatható erősítési tényezőjű erősítővel is végrehajtható, ha a két vezérlőjelet az erősítőre való adás előtt kombináljuk egymással. A bemutatott példa esetében

HU 215 857 Β azonban a két szabályozási funkciót különálló elemekkel szemléltetjük.

A 4. ábra szerinti teljesítményszabályozó áramkör a következőképpen működik: Az analóg 72 vevő megméri az összes cellaközponttól vett jelek eredő teljesítményszintjét. A mérési eredménynek megfelelően történik a 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkör által beállított teljesítményszint szabályozása. A 76 adóteljesítmény-szabályozó áramkör olyan áramkört tartalmaz, amelyben az adóteljesítmény növekedésének mértékét egy opcionális nemlineáris szűrő korlátozza, amint azt a fentiekben már leírtuk. A növekedés mértéke úgy van beállítva, hogy az ne legyen gyorsabb annál a sebességnél, amellyel a 80 adóteljesítmény-szabályozó áramkör a cellaközponttól kapott és a digitális 74 vevőrendszer, valamint a 78 vezérlőprocesszor által feldolgozott csökkentési parancssorozat nyomán le tudja csökkenteni a teljesítményt.

Az 5. ábra a 4. ábra szerinti, a mobil egységhez tartozó teljesítményszabályozó rendszer további részleteit szemlélteti. Mint látható, az antennáról vett RF jelek 90 konverterbe jutnak, amely az RF jeleket KF frekvenciára konvertálja le. A KF jelek 92 sávszűrőbe kerülnek, amely eltávolítja ezekből az előírt sávon kívül eső frekvenciájú összetevőket.

A szűrt jelek a 92 sávszűrőből változtatható erősítési tényezőjű 94 KF erősítőbe kerülnek, amely felerősíti ezeket. A felerősített jelek a 94 KF erősítőből (nem ábrázolt) analóg-digitális (A/D) átalakítóba jutnak, amely digitális jelfeldolgozási műveleteket hajt végre a jeleken. A 94 KF erősítő kimenete automatikus erősítésszabályozást (AGC) detektáló 96 AGC érzékelő áramkörrel is össze van kötve.

A 96 AGC érzékelő áramkör erősítésszabályozási jelet állít elő, amely a 94 KF erősítő erősítésszabályozási bemenetére kerül. A 94 KF erősítő erősítési tényezőjét az erősítésszabályozási jel felhasználásával oly módon szabályozzuk, hogy a 94 KF erősítőnek az A/D átalakítóval összekötött kimenetén az átlagos teljesítményszint értéke állandó maradjon.

A 96 AGC érzékelő áramkörnek 98 komparátor egyik bemenetével összekötött további kimenete is van. A 98 komparátor másik bemenetére a mobil egység (nem ábrázolt) processzorától kapott szintbeállító jel van kapcsolva. Ez a szintbeállító jel az adóteljesítmény kívánt referenciaszintjét reprezentálja. A 98 komparátor összehasonlítja ezeket a bemenőjeleket, és az összehasonlítás eredményeképpen kapott jelet opcionális 100 nemlineáris szűrőbe továbbítja. Az összehasonlítás eredményeképpen kapott jel azt jelzi, hogy milyen mértékben tér el a vételnél mért teljesítményszint a mobil egység megkívánt adóteljesítmény-szintjétől.

A 100 nemlineáris szűrő ellenállásból, diódából és kondenzátorból álló egyszerű áramkörként alakítható ki. Az áramkör bemenetét például két ellenállás közös pontja képezheti. Az ellenállások fennmaradó végei egy-egy diódához vannak csatlakoztatva. A diódák ellentétes polaritással vannak az ellenállásokhoz csatlakoztatva, és a diódák fennmaradó végei közösítve vannak, és az ily módon kapott pont képezi a szűrő kimenetét. A diódák közös pontja és a föld közé kondenzátor van kapcsolva. A szűrő áramkört úgy méretezzük, hogy a teljesítmény növekedésének mértékét (sebességét) 1 dB/msec alatti értékre korlátozza. A teljesítmény csökkenésének sebessége általában tízszer nagyobb értékre van beállítva, mint a teljesítménynövekedés sebessége, tehát értéke 10 dB/msec. A 100 nemlineáris szűrő kimenőjele változtatható erősítési tényezőjű 102 KF erősítő erősítésvezérlő bemenetére kerül teljesítményszabályozási jelként.

A 96 AGC érzékelő áramkör, a 98 komparátor és a 100 nemlineáris szűrő megbecsüli a mobil egység adójától vett jel erősségét, és azt, hogy milyen teljesítménykorrekciót kell végrehajtani a mobil egység adójánál. Ezen korrekció útján a kimenőcsatomában fellépő, a bejövőcsatomáéval azonos mértékű jelgyengülés mellett fenn tudjuk tartani az adóteljesítmény kívánt szintjét.

A 4. ábra szerinti 84 adómodulátor áramkör kis teljesítményű, KF frekvenciájú, szórt spektrumú jelet ad egy változtatható erősítési tényezőjű 104 KF erősítő egy bemenetére. A 104 KF erősítő erősítési tényezőjét a 78 vezérlőprocesszortól (4. ábra) kapott teljesítményszint-szabályozási jel vezérli. Ezt a teljesítményszintszabályozási jelet, amely a cellaközpont által szolgáltatott zárt hatásláncú teljesítményszabályozási parancsból van származtatva, a mobil egység a 4. ábra kapcsán ismertetett módon dolgozza fel.

A teljesítményszabályozás parancs teljesítménynövelési és -csökkentési parancsoknak a mobil egység processzorában összegyűjtött sorozatából áll. A mobil egység processzora az erősítésszabályozás szintjét kezdetben egy névleges értékre állítja be. Minden egyes teljesítménynövelési parancs végeredményben oly mértékben növeli meg az erősítésszabályozási parancs értékét, hogy az erősítő erősítési tényezője körülbelül 1 dB értékkel növekedjék. Minden egyes teljesítménycsökkentési parancs végeredményben oly mértékben csökkenti az erősítésszabályozási parancs értékét, hogy az erősítő erősítési tényezője körülbelül 1 dB értékkel csökkenjen. Az erősítésszabályozási parancsot (nem ábrázolt) digitális-analóg (D/A) átalakító hozza analóg formára, mielőtt teljesítményszint-szabályozási jelként a 104 KF erősítőbe kerülne.

A mobil egység referencia teljesítményszintje a 78 vezérlőprocesszor memóriájában tárolható. Alternatív módon, a mobil egység referencia teljesítményszintjét a mobil egység felé kisugárzott jelbe is belefoglalhatjuk. A parancsjel adatait a digitális adatvevő elkülöníti, a 78 vezérlőprocesszor pedig az általa előírt módon állítja be a szintet. A 78 vezérlőprocesszor által szolgáltatott jelet a 98 komparátorba történő továbbítás előtt (nem ábrázolt) digitális-analóg (D/A) átalakító analóg jellé alakítja.

A 104 KF erősítő kimenete a 102 KF erősítő bementével van összekötve. Mint már említettük, a 102 KF erősítő szintén változtatható erősítési tényezőjű. Az erősítési tényezőt a 100 nemlineáris szűrőből származó teljesítményszint-szabályozási jelnek megfelelően határozzuk meg. Az átvitelre kerülő jelet tehát a teljesítményszint-szabályozási jel által beállított erősí12

HU 215 857 Β tési tényezőnek megfelelően erősítjük. A 102 KF erősítő kimenetén megjelenő erősített kimenőjelet tovább erősítjük, és RF frekvenciára konvertáljuk. Az RF jel kerül az antennára kisugárzás céljából.

A 6, ábra a 3. ábrán bemutatott cellaközponti teljesítményszabályozási rendszer további részleteit szemlélteti. A 6. ábra szerinti példánál a cellaközpont egy mobil egység által kisugárzott jelet vesz. A vett jelet a cellaközpont analóg vevője és a mobil egységhez rendelt cellaközpont dolgozza fel.

A 3. ábra szerinti rendszer digitális adatvevőjében, tehát az 56 adatvevőben a vett analóg jelet 110 A/D átalakító digitális jellé alakítja. A 110 A/D átalakító digitális kimenőjele álvéletlen zajt (PN) alkalmazó 112 PN korrelátorba kerül, amely a jelet 113 PN generátor által szolgáltatott PN jellel korrelálja. A 112 PN korrelátor kimenőjele gyors Hadamard transzformációt végrehajtó 114 digitális szűrőbe jut, amely jelszűrést végez. A 114 digitális szűrő kimenőjele felhasználói adatokat dekódoló 116 dekóderbe jut, amely a felhasználói adatokat a felhasználói digitális alapsávi áramkörbe továbbítja. A 116 dekóder a legnagyobb transzformációs szűrési jelképeket 118 teljesítményátlagoló áramkörbe továbbítja. A 118 teljesítményátlagoló áramkör ismert digitális módszerek alkalmazásával 1 msec hosszúságú időintervallumra átlagolja a legnagyobb transzformált kimenőjeleket.

A 118 teljesítményátlagoló áramkörből az átlagos teljesítményszintet jelző jelek 120 komparátorba kerülnek. A 120 komparátor a kívánt vételi teljesítmény szintet reprezentáló teljesítményszint-beállítási jelet is kap. Ezt a kívánt vételi teljesítményszint-értéket a cellaközpont vezérlőprocesszora állítja be. A 120 komparátor összehasonlítja a két bemenőjelet, és az átlagos teljesítményszintnek a kívánt teljesítményszinttől való eltérését reprezentáló kimenőjelet állít elő. Ezt a jelet teljesítménynövelési, illetve -csökkentési parancsokat előállító 122 generátorba továbbítja. A 122 generátor az összehasonlítás eredményétől függően teljesítménynövelési vagy -csökkentési parancsokat állít elő. A 122 generátor ezeket a parancsokat a cellaközpont adómodulátorába továbbítja kisugárzás és a mobil egység adóteljesítményének szabályozása céljából.

Ha a cellaközpontban vett teljesítmény értéke nagyobb a mobil egységtől megkívántnál, teljesítménycsökkentési parancs kerül előállításra és kiadásra a mobil egység felé. Ha viszont a cellaközpontban vett teljesítmény szintje túl alacsony, teljesítménynövelési parancs kerül előállításra és kiadásra. A teljesítménynövelési, illetve -csökkentési parancsokat nagy gyakorisággal sugározzuk ki. Az adott kiviteli példa esetében másodpercenként 800 parancsot továbbítunk. Ha egy parancsra egy bitet számítunk, a teljesítménynövelési, illetve -csökkentési parancsokhoz tartozó bitek sűrűsége elhanyagolható a jó minőségű digitális hangjel bitsűrűségéhez képest.

A teljesítményszabályozási parancs visszacsatolása kompenzálja a bejövőcsatomának a kimenőcsatomától független változásait. A kimenőcsatomában nem mérjük a bejövőcsatoma független változásait. Ezért a jelúti veszteségnek a kimenőcsatomai mérésen alapuló becsült értéke és az adóteljesítmény ennek megfelelő szabályozása nem tükrözi a bejövőcsatomai változásokat, így a teljesítményszabályozási parancs visszacsatolása kompenzálja a mobil egység adóteljesítményének a bejövőcsatoma jelútvonali vesztesége miatti azon változásait, amelyek a kimenőcsatomában nem lépnek fel.

A zárt hatásláncú szabályozási folyamat alkalmazása esetén igen fontos, hogy a parancs azt megelőzően érkezzék meg a mobil egységhez, hogy a feltételek jelentős mértékben megváltoznának. A jelen találmány olyan új és egyedülálló teljesítményszabályozó áramkört biztosít a cellaközpontban, amely nagymértékben lecsökkenti a mérés és az adatátvitel során fellépő késleltetést. A mobil egység teljesítményszabályozó áramköre, valamint az analóg szabályozás és a digitális válaszadás a parancsokra nagymértékben javítja a cellás mobil távbeszélő rendszerekben a teljesítményszabályozási folyamatot.

Mint már említettük, kívánatos a cellaközponti adóteljesítménynek a mobil egységtől vett kérések alapján történő szabályozása is. A 7. ábra egy tipikus cellaközponti konfigurációt mutat, amely egy sor 50A-50Z vevőmodult tartalmaz. Az 50A-50Z vevőmodulok ugyanolyan felépítésűek, mint a 3. ábra szerinti 50N vevőmodul. A 7. ábra szerinti konfiguráció esetében a szemléletesség kedvéért úgy tekintjük, hogy a mobil egység az 50N vevőmodullal van kommunikációs kapcsolatban.

Amint azt az 1. ábrával kapcsolatban már tárgyaltuk, az 50A-50Z vevőmodulok a 10 rendszervezérlőhöz vannak kapcsolva. Az egyes 50A-50Z vevőmodulok a 10 rendszervezérlővel fennálló összeköttetés útján demodulálják és a 10 rendszervezérlőhöz továbbítják a mobil egységek teljesítményre vonatkozó kéréseit. A 10 rendszervezérlő az egy adott mobil egységtől vett, a megfelelő vevőmodul adóteljesítményének növelésére irányuló kérés nyomán egy kis lépésértékkel csökkentheti néhány, illetve valamennyi további vevőmodul adóteljesítményét. Ekkor a 10 rendszervezérlő teljesítményszabályozási parancsot továbbít egy cellaközpontnak, általában a cellaközpont vezérlőprocesszorának. A cellaközpont vezérlőprocesszora ennek nyomán csökkenti a cellaközpont többi vevőmoduljának adóteljesítményét. A többi vevőmodul adóteljesítményének csökkentése lehetővé teszi, hogy a kérdéses mobil egységet kiszolgáló vevőmodul adóteljesítményét az említett kis lépésérték n-szeresével megnöveljük, ahol n azoknak a vevőmoduloknak a száma, amelyeknél csökkentettük az adóteljesítményt.

Mint azt a 3. ábra kapcsán már leírtuk, az 50N vevőmodul egy meghatározott névleges teljesítményszinten sugározza ki a jeleket. A teljesítményszintet a cellaközpont vezérlőprocesszora által kiadott parancs határozza meg. Ezt a parancsot a cellaközpont vezérlőprocesszora a rendszervezérlő egységtől kapott parancsnak megfelelően módosítja. A 63 adóteljesítményt szabályozó áramkör változtatható erősítési tényezőjű erősítőként alakítható ki, amint azt az 5. ábra kapcsán már tárgyaltuk.

A mobil egység a vett adatjelek minőségét adatkerethibák formájában méri. A mérés eredményéből

HU 215 857 Β meghatározásra kerül, hogy milyen mértékben megfelelő a jelteljesítmény szintje. Ha túl sok a kerethiba, az azt jelenti, hogy a jelteljesítmény túl kicsi. A kerethibákra vonatkozó információkat az ismert hibakorrekciós áramkörök sebességével állíthatjuk elő, például a Viterbi-féle dekóder vagy ciklikus redundanciakód-ellenőrző (CRC) áramkör normalizációs értékének felhasználásával. A jelteljesítmény közvetett vagy közvetlen mérésére más ismert módszerek is alkalmazhatók. Ilyen módszer lehet például az, hogy a hibák kijelzése céljából dekódoljuk az adatokat, és összehasonlítjuk az eredetileg átvitt adatokkal. Lehetséges az is, hogy közvetlenül az adatjelek teljesítményét mérjük és használjuk fel az összeköttetés minőségének kijelzésére.

A kerethibákra vonatkozó információk a 78 vezérlőprocesszorba (4. ábra) kerülnek. Abban az esetben, ha a kerethibák száma egy bizonyos számú (például öt) keretre vonatkoztatva meghalad egy előre meghatározott küszöbértéket, 78 vezérlőprocesszor teljesítménynövelésre vonatkozó kérési üzenetet állít elő, amelyet a 84 adómodulátorba továbbít. A 84 adómodulátor a teljesítménynövelésre vonatkozó kérési üzenetet a cellaközpont felé történő kisugárzás céljából megfelelő módon modulálja (4. ábra).

Meg kell jegyezni, hogy a rendszervezérlő egység a cellaközponti vevőmodulok útján teljesítményszint-mérést kérhet a mobil egységtől. Ebben az esetben minden mobil egység közli a rendszervezérlő egységgel az általa mért teljesítmény szint-értéket. Ennek megfelelően a rendszervezérlő egység a rendszer működésének optimalizálása érdekében megváltoztathatja az egyes cellaközponti vevőmodulok adóteljesítményét.

Az előnyösnek tartott kiviteli alakok fenti leírása alapján az adott területen jártas szakember minden további nélkül alkalmazni tudja a jelen találmányt. Ezen kiviteli alakokat a szakember sokféleképpen módosíthatja, és a találmány ezek által meghatározott alapelveit más kiviteli alakokra is alkalmazhatja anélkül, hogy feltalálói tevékenységet kellene kifejtenie. Ezért a jelen találmány nem korlátozódik a bemutatott kiviteli alakokra, hanem a feltárt elvek és új ismérvek szem előtt tartásával a lehető legtágabban értelmezendő.

Claims (26)

1. Rendszer mobil telefonok által kisugárzott jel teljesítményének szabályozására olyan cellás mobil távbeszélő rendszerben, amelynél CDMA szórt spektrumú kommunikációs jeleket alkalmazó rendszerfelhasználók bázisállomások útján információs jeleket cserélnek; továbbá amelynél a mobil telefonok antennával, legalább egy adókészülékkel, valamint vevőrendszerrel, a cellaközpontok pedig antennával, legalább egy adókészülékkel és legalább egy vevővel rendelkeznek; azzal jellemezve, hogy mobil telefoni vevőrendszer (72, 74) kimenetéhez kapcsolt, a vett CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményét mérő első jelteljesítményt mérő eszközzel célszerűen vezérlőprocesszorral (78) - rendelkezik; továbbá mobil telefoni adóhoz - célszerűen adómodulátorhoz (84) - és a megfelelő első teljesítménymérő eszközhöz - célszerűen vezérlőprocesszorhoz (78) - kapcsolt, a mért teljesítményt első, előre meghatározott teljesítményszinttel összehasonlító, mért csökkenések, illetve növekedések nyomán az adott mobil telefoni adó - célszerűen adómodulátor (84) - által kisugárzott jel teljesítményét növelő, illetve csökkentő első teljesítményszabályozó eszköze - célszerűen adóteljesítményszabályozó áramköre (76) - van; ezenkívül több, egy-egy megfelelő cellaközponti vevőhöz (54, 56) kapcsolt, a megfelelő mobil telefoni adó - célszerűen adómodulátor (84) - által az adott cellaközponti vevő (54, 56) felé kisugárzott CDMA kommunikációs jel teljesítményét mérő második teljesítménymérő eszközzel (60) rendelkezik; továbbá több, egy-egy megfelelő cellaközponti adóhoz - célszerűen átviteli modulátorhoz (62) - és a megfelelő második teljesítménymérő eszközhöz kapcsolt, a hozzárendelt cellaközponti adó - célszerűen átviteli modulátor (62) - által kisugárzásra kerülő, egy második teljesítményszint alatti mért érték esetén a mobil készülék adóteljesítményének növelését kérő, a második teljesítményszint feletti mért érték esetén pedig a mobil telefon adóteljesítményének csökkentését kérő teljesítményszabályozási parancsot szolgáltató teljesítményszabályozási parancsot előállító generátora - célszerűen vételi teljesítményt mérő áramköre (60) — van; és az említett mobil telefoni vevőrendszerhez, valamint a megfelelő adókészülékhez - célszerűen adómodulátorhoz (84) - kapcsolt, legalább egy cellaközponttól (12, 14) vett, a kisugárzott jel teljesítményének csökkenését jelző teljesítményszabályozási parancs nyomán a mobil telefoni adókészülék - célszerűen adómodulátor (84) által kisugárzott jel teljesítményét csökkentő, illetve a megfelelő cellaközponttól (12, 14) vett, a kisugárzott jel teljesítményének növekedését jelző teljesítményszabályozási parancs nyomán a mobil telefoni adókészülék célszerűen adómodulátor (84) - által kisugárzott jel teljesítményét növelő második teljesítményszabályozó eszközzel - célszerűen adóteljesítményt szabályozó áramkörrel (80) - rendelkezik.

2. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzaljellemezve, hogy az első jelteljesítményt mérő eszköznek - célszerűen vezérlőprocesszomak (78) - egy előre meghatározott frekvenciasávon belül egyidejűleg vett CDMA kommunikációs jelek összességének teljesítményét mérő, a megfelelő első teljesítményszabályozó eszköz (76) számára első teljesítménymérésijeiét előállító eszköze van.

3. A 2. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy egyik bemenetén az első teljesítménymérési jelet, másik bemenetén a mobil telefon kívánt adóteljesítmény-szintjének megfelelő első teljesítményszint-alapjelet fogadó, továbbá kimenettel rendelkező teljesítmény-komparátora (98) van, és a mobil telefoni adókészülékre - célszerűen adómodulátorra (84) - csatlakoztatott, továbbá a komparátor (98) egy kimenetével összekötött, annak kimenőjelét fogadó és a jel kisugárzási teljesítményét vele összhangban változtató változtatható erősítési tényezőjű erősítővel (102) rendelkezik.

HU 215 857 Β

4. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a cellaközpontoknak (12, 14) megfelelő szolgáltatási területei vannak.

5. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy legalább egy, a mobil telefonokkal (16, 18) jeleket cserélő orbitális műholdas erősítőállomást tartalmaz.

6. Berendezés cellás mobil telefonnak CDMA szórt spektrumú kommunikációs jelek alkalmazása mellett cellaközpontokkal folytatott kommunikációja során kisugárzottjel teljesítményének szabályozására, amelynél a cellás telefonnak mobil felhasználói bemenő információs jellel modulált, kijelölt szórási funkció szerint előállított CDMA vivőjelet létrehozó és kisugárzó adókészülékhez, valamint legalább két cellaközpont CDMA kommunikációs jeleit vevő és spektrális jelfeldolgozásnak alávető, a cellás mobil telefon számára mobil felhasználói információs jelet kinyerő vevőrendszerhez kapcsolt antennája van; továbbá amely a cellás mobil telefon számára kisugárzott CDMA kommunikációs jelekben teljesítményszabályozási parancsokat kisugárzó, legalább két cellaközponttal és teljesítményszabályozási parancsokat kiadó vevőrendszerrel rendelkezik; azzal jellemezve, hogy a vevőrendszerhez (72, 74) kapcsolt, az egyidejűleg vett CDMA kommunikációs jelek eredő jelteljesítményét mérő, és egy kimenetén a mért jelteljesítménynek megfelelő mérőjelet kiadó eszköze - célszerűen vezérlőprocesszora (78) - van; valamint a kimenő mért jelteljesítményt vevő és az adókészülékre - célszerűen adómodulátorra (84) - csatlakoztatott, az adó jelteljesítményét a mért jelteljesítmény egy előre meghatározott teljesítményszint körüli változásainak fordítottan megfelelően változtató szabályozóeszközzel - célszerűen adóteljesítmény-szabályozó áramkörrel (76) - rendelkezik; továbbá a vevőrendszerrel (72, 74) és az adókészülékkel célszerűen adómodulátorral (84) - összekötött, a teljesítményszabályozási parancsokat vevő, és a kisugárzott jel teljesítményét az említett két cellaközpont legalább egyikétől vett teljesítménycsökkentési parancs nyomán csökkentő, illetve az említett két cellaközpont legalább egyikétől vett teljesítménynövelési parancs nyomán növelő további szabályozóeszköze - célszerűen adóteljesítményt szabályozó áramköre (80) - van.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a cellás mobil telefon (16, 18) által kisugárzott CDMA kommunikációs jelek (20,22,24,26) teljesítményét mérő, és a cellás mobil telefonoktól (16, 18) a két cellaközpont (12, 14) legalább egyikénél vett CDMA kommunikációs jelek egy előre meghatározott teljesítményszintjének tartása céljából jelteljesítmény-növelési vagy -csökkentési értelmű teljesítményszabályozási parancsokat előállító cellaközpontjai (12, 14) vannak.

8. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az említett további szabályozóeszköz célszerűen adóteljesítményt szabályozó áramkör (80) — az első teljesítménymérési jelet, valamint egy első teljesítményszint-beállítási jelet fogadó bemenetekkel rendelkező, és kimenetén megfelelő kimenőjelet adó komparátort (98) tartalmaz; és bemenetén a komparátor kimenőjelét fogadó, kimenetével pedig az adókészülékhez - célszerűen adómodulátorhoz (84) - csatlakoztatott, ennek jelteljesítményét a komparátor kimenőjelével összhangban változtató változtatható erősítési tényezőjű erősítője (102) van.

9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az említett további szabályozóeszköz - célszerűen adóteljesítményt szabályozó áramkör (80) - kimenetein az említett teljesítményszabályozási parancsokat fogadó, ezeket egy előre meghatározott és beállított erősítésszabályozási szint mellett összegyűjtő, továbbá megfelelő teljesítmény szabályozási jelet leadó kimenettel rendelkező processzort (78) tartalmaz; és bemenetéivel az adókészülékhez - célszerűen adómodulátorhoz (84) - és a processzorhoz (78) csatlakoztatott, a vett teljesítményszabályozási jelre az említett adó jelteljesítményét megváltoztató további változtatható erősítési tényezőjű erősítővel (104) rendelkezik.

10. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy, az említett két cellaközpont (12, 14) közül legalább egynek a földrajzi helyzetével megfelelésben levő szolgáltatási területe van.

11. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy, a mobil telefonokkal (16, 18) legalább egy cellaközpont (12, 14) útján jeleket cserélő orbitális műholdas erősítőállomást tartalmaz.

12. Eljárás mobil telefon adóteljesítményének szabályozására olyan cellás mobil távbeszélő rendszerben, amelynél CDMA szórt spektrumú kommunikációs jeleket alkalmazó rendszerfelhasználók legalább egy bázisállomás útján információs jeleket cserélnek; továbbá amelynél a mobil telefon antennával, adókészülékkel, valamint vevőrendszerrel, a cellaközpontok pedig antennával, legalább egy adókészülékkel és legalább egy vevővel rendelkeznek, és a mobil telefon legalább két cellaközponttal cserél CDMA kommunikációs jeleket, azzal jellemezve, hogy mérjük a mobil telefon vevőrendszere által vett CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményét;

a megfelelő mobil telefon adókészüléke által kisugárzott jel teljesítményét az adott mobil telefonnál mért jelteljesítmény-értéknek egy első, előre meghatározott teljesitményszinthez képest bekövetkező változásaival ellentétes értelemben szabályozzuk;

méijük a cellaközponti vevő által vett, a mobil telefon adókészüléke által kisugárzott minden CDMA kommunikációs jel teljesítményét;

a cellaközpontoknál mért jelteljesítmény-értékek egy második, előre meghatározott teljesítményszinttől való eltéréseinek megfelelő teljesítmény szabályozási parancsokat állítunk elő, amelyek segítségével a mobil telefon adókészülékétől adóteljesítmény-növelést kérünk, ha a megfelelő cellaközpontoknál mért valamennyi teljesítményérték a második teljesítményszint alatt van, és adóteljesítmény-csökkentést kérünk, ha a megfelelő cellaközpontoknál mért valamennyi teljesítményérték a második teljesítményszint fölött van;

a teljesítményszabályozási parancsokat a cellaközpontok segítségével az információs jelekkel együtt a mobil telefonhoz továbbítjuk;

HU 215 857 Β a mobil telefon vevőrendszere segítségével vesszük a teljesítményszabályozási parancsokat; és lecsökkentjük a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét, ha a cellaközpontok legalább egyikétől vett teljesítményszabályozási parancsok azt jelzik, hogy csökkenteni kell a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét; illetve megnöveljük a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét, ha az összes cellaközponttól vett valamennyi teljesítmény szabályozási parancs azt jelzi, hogy növelni kell a mobil telefon adókészülékének jelteljesítményét.

13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teljesítményszabályozási parancsok előállítása során teljesítménynövelési parancsot állítunk elő, ha a cellaközpontnál mért jelteljesítmény-érték a második előre meghatározott teljesítményszinthez képest lecsökken; és teljesítménycsökkentési parancsot állítunk elő, ha a cellaközpontnál mért jelteljesítmény-érték a második előre meghatározott teljesítményszinthez képest megnő.

14. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mobil telefon vevőrendszere által vett CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményének mérése során az egy, előre meghatározott frekvenciasávon belül egyidejűleg vett CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményeinek összegét méijük.

15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mobil telefon vevőrendszere által vett CDMA kommunikációs jelek mért jelteljesítmény-értékének megfelelő első teljesítménymérési jelet állítunk elő.

16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mobil telefon adókészüléke által kisugárzott jel teljesítményének szabályozása során az első teljesítménymérési jelet összehasonlítjuk egy, a mobil telefon kívánt adóteljesítmény-szintjének megfelelő első teljesítményszint-beállítási jellel; és a mobil telefon adókészülékének erősítését az összehasonlítás eredményének megfelelően változtatjuk.

17. Eljárás CDMA szórt spektrumú kommunikációs jelek útján legalább két bázisállomással kommunikáló cellás mobil telefon adóteljesítményének szabályozására, amelynél a cellás mobil telefon adókészülékhez kapcsolt antennával, valamint vevőrendszerrel rendelkezik; az adókészülék egy kijelölt szórási függvénynek megfelelően létrehozott, egy mobil felhasználói bemenő információs jellel modulált CDMA vivőjelet állít elő és sugároz ki; a vevőrendszer két bázisállomástól CDMA kommunikációs jeleket vesz, amelyekből egy kijelölt szórási függvény szerinti spektrális feldolgozással a cellás mobil telefonnak szánt felhasználói kimenő információt nyer ki; továbbá legalább két bázisállomás a cellás mobil telefonnak szánt teljesítményszabályozási parancsokat sugároz ki CDMA kommunikációs jelek formájában; és a vevőrendszer a vett teljesítményszabályozási parancsokat feldolgozva kimenő teljesítményszabályozási parancsokat állít elő; azzal jellemezve, hogy mérjük az egyidejűleg vett CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményeinek eredőjét;

a kisugárzott jel jelteljesítményét a mért jelteljesítmény egy előre meghatározott teljesítményszinttől való eltérésével ellentétes értelemben változtatjuk; és a kisugárzott jel jelteljesítményét a vett teljesítményszabályozási parancsoknak megfelelően úgy változtatjuk, hogy lecsökkentjük a jelteljesítményt, ha a bázisállomásoktól vett teljesítményszabályozási parancsok közül legalább egy az adó jelteljesítményének csökkentését írja elő, és megnöveljük a jelteljesítményt, ha az összes bázisállomástól vett valamennyi teljesítményszabályozási parancs az adó jelteljesítményének növelését írja elő.

18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bázisállomásoknál mérjük a cellás mobil telefon által kisugárzott CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményét, és a cellás mobil telefon jelteljesítményének csökkentését, illetve növelését előíró teljesítményszabályozási parancsok előállítása útján fenntartjuk a cellás mobil telefon által kisugárzott CDMA kommunikációs jelek legalább egy bázisállomás által vett teljesítményszintjének egy előre meghatározott értékét.

19. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyidejűleg vett CDMA kommunikációs jelek eredő jelteljesítményének mérése során a mért jelteljesítményt kijelző mérési jelet állítunk elő; és az adókészülék jelteljesítményének a mérési jelnek az előre meghatározott teljesítményszinthez képesti eltéréseihez képest ellentétes értelmű változtatása során a cellás mobil telefon kívánt adóteljesítmény-szintjének megfelelő első teljesítményszint-beállítási jelet állítunk elő;

az első teljesítménymérési jelet összehasonlítjuk az első teljesítményszint-beállítási jellel;

az összehasonlított jelek közötti különbségnek megfelelőjelet állítunk elő;

korlátozzuk a különbségijeiét; és az adókészülék jelteljesítményét a korlátozott különbségi jelnek megfelelően szabályozzuk.

20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adókészülék jelteljesítményének a vett teljesítményszabályozási parancsok szerinti változtatása során oly módon dolgozzuk fel a teljesítményszabályozási parancsokat, hogy teljesítménynövelési parancsot állítunk elő, ha az összes bázisállomástól egyidejűleg vett összes teljesítményszabályozási parancs a kisugárzott jelteljesítmény növelését írja elő, és teljesítménycsökkentési parancsot állítunk elő, ha legalább egy bázisállomástól olyan értelmű teljesítményszabályozási parancs érkezik, amely a kisugárzott jelteljesítmény csökkentését írja elő;

összegyűjtjük az egy előre meghatározott erősítésszabályozási szinthez viszonyított teljesítménynövelési, illetve -csökkentési értelmű teljesítményszabályozási parancsokat;

az összegyűjtött teljesítményszabályozási parancsoknak megfelelő teljesítmény szabályozási jelet állítunk elő; és az adókészülék jelteljesítményét a teljesítményszabályozási jelnek megfelelően változtatjuk.

HU 215 857 Β

21. Rendszer cellaközponti modul által kisugárzott jel teljesítményének mobil telefontól származó teljesítményszabályozási kérés nyomán történő szabályozására olyan cellás mobil távbeszélő rendszerben, amelynél a rendszerfelhasználók rendszervezérlő egység és legalább két cellaközpont útján információs jeleket cserélnek egymással, CDMA szórt spektrumú kommunikációs jeleket alkalmazva a cellaközpontok és a mobil telefonok között; és amelynél minden cellaközpontnak több modulja van a cellás mobil távbeszélő rendszeren belüli mobil telefonokkal folytatott kommunikáció céljára, továbbá egy cellaközpont legalább két cellaközponti modulja más-más mobil telefonokkal folytat kommunikációt, és minden mobil telefon antennával, adókészülékkel és vevőrendszerrel van ellátva, továbbá minden cellaközpont antennával, legalább egy adókészülékkel és legalább egy vevővel rendelkezik; azzal jellemezve, hogy a cellaközponti modul (50A-50Z) által az adott mobil telefon (16, 18) számára kisugárzott CDMA kommunikációsjelek kisugárzásának minőségét a mobil telefonnál egy kívánt szinthez képest mérő, és abban az esetben, ha a minőség a kívánt szint alatt van, teljesítményszabályozási kérést előállító és a cellaközponti modul (50A50Z) felé továbbító eszköze (74, 75) van; továbbá a teljesítményszabályozási kérést az említett modulnál (50A-50Z) vevő és a rendszervezérlő egységhez (10) továbbító eszközzel rendelkezik; ezenkívül a rendszervezérlő egységnél (10) a teljesítményszabályozási kérést vevő, és annak nyomán a cellaközpont valamennyi moduljának (50A-50Z) teljesítményszabályozási parancsot előállító és továbbító eszköze van; és az összes cellaközponti modulnál (50A-50Z) a teljesítményszabályozási parancsot vevő, és annak nyomán a mobil telefonhoz (16, 18) továbbított CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményét egy előre meghatározott lépéssel megnövelő eszközzel; valamint az összes többi cellaközponti modulnál (5OA-5OZ) az azokkal kommunikációs kapcsolatban levő megfelelő mobil telefonokhoz (16, 18) továbbított CDMA kommunikációs jelek jelteljesítményét egy előre meghatározott lépéssel csökkentő eszközzel rendelkezik.

22. A 21. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az adott cellaközponti modul (50A-50Z) esetében a jelteljesítményt 1 dB körüli nagyságú lépéssel növelő eszköze, továbbá az összes többi cellaközponti modul (5OA-5OZ) esetében a jelteljesítményt ezen lépés n-ed részével csökkentő eszköze van, ahol n a megfelelő mobil telefonnal kommunikációs kapcsolatban levő összes többi modul (50A-50Z) száma.

23. A 21. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a cellaközponti modulok (50A-50Z) által kisugárzott jelek teljesítményeinek összegét a növelés és a csökkentések ellenére állandó értéken tartó eszköze van.

24. A 21. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a rendszervezérlő egységnek (10) legalább egy cellaközponti modul (5OA-5OZ) útján a megfelelő mobil telefonhoz (16, 18) szabályozási üzenetet továbbító kimenete van; a rendszer ezt a szabályozási üzenetet vevő, a kisugárzott jel minőségét meghatározó, továbbá jelminőségre vonatkozó válaszüzenetet előállító, ezt a válaszüzenetet minden megfelelő cellaközponti modulhoz (5OA-5OZ) és azok közvetítésével a rendszervezérlő egység (10) egy bemenetére továbbító eszközzel (74, 75) rendelkezik; továbbá a válaszüzenetre második teljesítményszabályozási parancsot előállító és egy kimenetén át a cellaközpont (12, 14) összes moduljához (50A-50Z) továbbító rendszervezérlő egysége (10) van; és valamennyi cellaközponti modul (5OA-5OZ) el van látva a teljesítményszabályozási parancsot vevő eszközzel; továbbá a második teljesítményszabályozási parancsot fogadó bemenettel rendelkezik, és ezen parancsra a mobil telefonokhoz (16,18) továbbított CDMA kommunikációs jelek (20,22,24,26) jelteljesítményét egy előre meghatározott lépéssel megnövelő eszköze van.

25. A 21. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a jelteljesítményt 1 dB körüli nagyságú lépéssel növelő eszköze van.

26. Rendszer cellaközponti modul által kisugárzott jel teljesítményének mobil telefontól származó teljesítményszabályozási kérés nyomán történő szabályozására olyan cellás mobil távbeszélő rendszerben, amelynél rendszerfelhasználók rendszervezérlő egység, és legalább két cellaközpont útján információs jeleket cserélnek egymással, CDMA szórt spektrumú kommunikációs jeleket alkalmazva a cellaközpontok és a mobil telefonok között; és amelynél minden cellaközpontnak több modulja van a cellás mobil távbeszélő rendszeren belüli mobil telefonokkal folytatott kommunikáció céljára; továbbá a cellaközponti modulok által kisugárzott jelek teljesítményét a mobil telefonoktól vett teljesítményszabályozási kéréseknek megfelelően megváltoztató teljesítményszabályozó rendszerrel rendelkezik; és minden mobil telefon antennával, adókészülékkel és vevőrendszerrel van ellátva, továbbá minden cellaközpont antennával, legalább egy adókészülékkel és legalább egy vevővel rendelkezik; azzal jellemezve, hogy a mobil telefonnál (16, 18) vett, az adott mobil telefon számára egy cellaközponti modul (50A-50Z) által kisugárzott CDMA kommunikációs jel (20a, 22a, 24a, 26a) minőségét egy előírt jelminőségszinthez képest meghatározó eszköze van; továbbá az előbbi eszközhöz kapcsolt, a meghatározott jelminőséget reprezentáló jelet vevő, és ha a jelminőség az előírt jelminóségszint alatt van, teljesítményszabályozási kérést előállító és a megfelelő modulhoz (50A-50Z) továbbító eszközzel rendelkezik; és az adott mobil telefon (16, 18) felé a megfelelő modul (50A-50Z) által kisugárzott CDMA kommunikációs jelek (20a, 22a, 24a, 26a) jelteljesítményét a teljesítményszabályozási kérés nyomán egy előre meghatározott lépéssel megnövelő eszköze (63) van.