DK171427B1 - Celleinddelt digitalt mobilradiosystem med flere basisstationssendere og fremgangsmåde ved overføring af information i et sådant system - Google Patents

Description

DK 171427 B1

Opfindelsen angår mobilradiosystemer. Nærmere bestemt angår opfindelsen et digitalt celleindelt mobilradiosystem. Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til overføring af meddelelsesinformation digitalt til og fra mobilstationer i 5 et celleinddelt mobilradiosystem.

De mobilradiosystemer, som først toges i alment brug, var af analog art, det vil sige, at meddelelsesinformationen overførtes analogt til og fra mobilstationerne gennem udsendelse og modtagelse af analogt modulerede radiosignaler. Det 10 er kendt ved analoge mobilradiosystemer at have to eller flere basisstationssendere, som på indbyrdes afstand samtidigt udsender radiosignaler inden for samme frekvensområde, hvilke signaler er modulerede med samme meddelelsesinformation til mobilstationerne. Sådanne mobilradiosystemer er 15 omtalt i Europapatentskrift 0040731 og Europapatentskrift 0072479, samt i følgende to publikationer: NTG- Fachberichte, Bewegliche Funkdienste, Vortråge der NTG-Factagung vom 25.-bis 27. november in Munchen, "GLEICHKANALFUNKSYSTEME F1JR DIE FREQUENSZOKONOMISHE VERSORGUNG GROSSER GEBIETE", Berndt 20 Heynisch, side 41-46, VDE-VERLAG GmbH, Berlin, Elektrizitåt-wirtschaft, Jg. 80(1981), Hæfte 6, side 187-198," Quasisyn-chroner Gleichwellenfunk-ein Gleichkanalfunk-Verfahren zur Erhohung der Erreichbarkeit in Mobilfunknetzen", side 187-198.

25 Ved kendte mobilradiosystemer af den her omtalte art, er det kendt, at overføre meddelelsesinformation fra central til basisstationsenderne enten over ledninger eller som radiosignaler. I tilknytning hertil er det kendt i den faste del af mobilradiosystemet, at have udligningsindret-30 ninger til udligning af forskellene i udbredelsestid og dæmpning ved overføring fra centralen til basisstationssenderne. Udligningsindretningerne kan være placerede ved centralen og/eller ved basisstationssenderne. Formålet med udligningen er, at basisstationssenderne, uanset placeringen 35 i forhold til centralen, skal udsende radiosignalerne samtidigt og modulerede med samme meddelelsesinformation.

2 DK 171427 B1

Digitale mobilradiosystemer, hvor meddelelsesinformation overføres digitalt til og fra mobilstationerne ved udsendelse og modtagelse af digitalt modulerede radiosignaler er omtalt i US Patentskrift 4675863, samt i IEEE TRANSACTIONS 5 ON VEHICULAR TECHNOLOGY, BIND VT-31, NR. 4, NOVEMBER 1982, Kota Kinoshita og Masaharu Hata og Kenkicki Hirade, "Digital Mobile Telephone System Using TD/FDMA Scheme", side 153-157.

Et radiokommunikationssystem med silmulcast-transmission fra basisstationer omtales i US patentskrift nr.

10 4 696 051. Systemet indbefatter forsinkelsesorganer i forbin delserne til basisstationerne og styreorganerne til styring af forsinkelsen i forsinkelsesorganerne. Basisstationerne indbefatter radionavigationsmodtagere til modtagelse af mastertidssignaler fra et navigationssystem. Mastertidssigna-15 lerne anvendes til styring af forsinkelsesorganerne, således at to basisstationer kan udsende deres radiosignal samtidigt, selv om betingelserne for kommunikationsleddene til basisstationerne ændres.

Det er blevet foreslået, at tilvejebringe adaptive 20 udligningsindretninger i mobilstationer i digitale mobilradiosystemer, hvorved udbredelse af radiosignaler ad flere veje kunne udnyttes til forbedring af signalkvaliteten i stedet for at udbredelsen ad flere veje virker som en forstyrrelse. Blandt publikationer om adaptive udligningsindret-25 ninger i digitale mobilradiosystemer kan nævnes: 36th IEEE vehicular technology conference, maj 1986, Dallas, Texas, USA, K. Raith, J-E Stjernvall og J. Uddenfelt, "Multi-path equalization for digital cellular radio operation at 300 kbit/s", side 268-272 og IEEE Vehicular Conference, Tampa, 30 Florida, USA, juni 1987, J-E Stjernvall, B. Hedberg og S. Ekmark, "Radio Test Performance of a Narrowband TDMA system", og J-E Stjernvall, B. Hedberg, K. Raith, T. Båckstrom og R. Lofdahl, "Radio Test Performance of a Narrowband TDMA system-DMS 90".

35 Ved mobilradiosystemer er tilbagekastninger og radio skygger fra naturlige forhindringer, såsom bjerge og bakker 3 DK 171427 B1 og opbyggede forhindringer såsom bygninger, et problem, i særdeleshed ved overføring af information, som kræver stor tilgængelighed/pålidelighed og stor overføringshastighed. Problemerne kan være særligt store i visse bymiljøer, hvor 5 udbredelsesforholdene for radiosignaler kan variere meget kraftigt inden for et lille geografisk område, samtidig med, at radiotrafikken er intensiv. Det er hidtil blevet forsøgt at løse disse problemer ved anvendeis af adaptive udligningsindretningerne i mobilradiostationerne, og ved at 10 tilvejebringe små celler med særligt udpeget placering af basisstationssenderne. I områder med stor trafik er det imidlertid ønskeligt at kunne vælge cellernes størrelse og placering i mobilradiosystemets sendeplan således, at udpegningen er optimal med hensyn til mobilradiosystemets trafik-15 afviklingskapacitet. At formindske cellestørrelsen og vælge de små cellers placering for at undgå radioskygger indebærer i så tilfælde en komplikation. En anden komplikation i tilknytning til formindskelse af cellestørrelsen i større udstrækning, end hvad der motiveres af kapacitetshensyn er 2 0 det, at antallet af overgivelser af forbindelser fra en celle til en anden forøges.

Det er formålet med opfindelsen af løse ovennævnte problemer og komplikationer og at tilvejebringe en fremgangsmåde og et celleinddelt digitalt mobilradiosystem, som er 25 egnet også til overføring af information, som kræver høj tilgængelighed/pålidelighed og stor overføringshastighed.

Det som er karakteristisk for en fremgangsmåde og et digitalt celleinddelt mobilradiosystem ifølge opfindelsen og specielt de foretrukne udførelsesformer deraf, fremgår 30 af de selvstændige henholdsvis de uselvstændige patentkrav. Noget forenklet kan det siges, at ifølge opfindelsen udnyttes mindst to basisstationssendere for hver celle, hvilke basisstationssendere på indbyrdes afstand i det mindste delvist samtidig udsender radiosignaler inden for samme frekvensom-35 råde, hvilke radiosignaler er digitalt modulerede med samme meddelsesinformation, til mobilradiostationerne i cellen.

DK 171427 B1 4

Den digitale modulering ændres med modulationsintervaller, som er tilpassede til den største senderafstand mellem to basisstationssendere, som betjener samme celle i et område. Mobilstationerne er tilvejebragt med adaptive udligningsind-5 retninger til rekonstruktion af den digital modulering i de udsendte radiosignaler udfra radiosignaler, som er modtaget i et modtagningstidsinterval, hvilket interval også er tilpasset til den største senderafstand mellem to basisstationssendere, som betjener samme celle i et område.

10 Ved en foretrukken udførselsform af en fremgangsmåde ifølge opfindelsen udsendes de digitalt modulerede radiosignaler sammen med meddelelsesinformationen til en udpeget mobilstation med en vis indbyrdes sendetidsforskydning fra de forskellige basisstationer. I tilknytning hertil er sende-15 tidsforskydningen således udpeget, at den modvirker forskellene i ankomsttid for radiosignalerne fra de forskellige basisstationssendere til denne ene mobilstation.

Det må foretrækkes, at der i hver mobilstation foretages en vurdering af ankomsttidforskydningen mellem de 2 0 digitalt modulerede radiosignaler med samme meddelelsesinformation fra de forskellige basisstationssendere. Information om den vurderede ankomsttidsforskydning i forhold til mobil-stationen overføres fra mobilstationen til i det mindste en basisstation. Ved basisstationen anvendes den vurderede 25 ankomsttidsforskydning til udpegning af sendetidsforskydning for i det mindste en basisstationssender. Herigennem tilvejebringes individuelt for hver berørt mobilstation en sendetidsforskydning, som er tilpasset netop til denne mobilstations placering i forhold til basisstationssenderne. Sende-30 tidsforskydningen kan derved variere fra mobilstation til mobilstation.

Ifølge en noget anden foretrukken udførelseisform vurderes i de forskellige basisstationmodtagere modtagetidsforskydningen mellem modsvarende radiosignaler med samme 35 meddelelsesinformation fra mobilstationen. Den vurderede modtaget idforskydning udnyttes til udpegning af sendetidsfor- DK 171427 B1 5 skydningen mellem modsvarende basisstationssendere. Herigennem kan også tilvejebringes for hver berørt mobilstation en individuel sendetidsforskydning, som er tilpasset netop til denne mobilstations placering i forhold til bas isstat ionssen-5 derne. Sendetidsforskydningen kan derved varieres fra mobilstation til mobilstation.

En foretrukken udførelsesform af et mobilradiosystem ifølge opfindelsen er tilvejebragt med tidsmåleorganer til vurdering af indbyrdes modtagetidsforskydning i en mobilsta-10 tion mellem på den ene side digitalt modulerede radiosignaler, som overføres til mobilstationen over en basisstationssender, som er tilknyttet til den celle, hvor mobilradiostationen befinder sig, og på den anden side modsvarende digitalt modulerede radiosignaler, som overføres til mobilradio-15 stationen over en anden basisstationssender, som er tilknyttet cellen. Ved denne udførelsesform er mobilradiosystemet tilvejebragt med et sendetidsforskydningsorgang til indbyrdes tidsforskudte udsendelsestider fra samme celles basisstationssendere, således at de udsender indbyrdes modsvarende 20 digitalt modulerede radiosignaler til mobilstationen med større eller mindre indbyrdes sendetidsforskydning i afhængighed af vurderingen af modtågetidsforskydningen.

Det må foretrækkes at tidsmåleorganerne indbefatter sammenligningsorganer til sammenligning af ankomsttiden, i 25 det mindste i visse mobilstationer, til sammenligning af ankomsttidspunktene for indbyrdes modsvarende digitalt modulerede radiosignaler, som er udsendt fra forskellige basisstationssendere til samme celle.

Ifølge en noget anden foretrukken udførelsesform 30 indbefatter tidsmåleorganerne ankomsttidssammenligningsorganer i den stationære del af mobilradiosystemet til sammenligning af ankomsttidspunkterne for digital modulerede radiosignaler, som er udsendte fra en mobilstation i en celle, og modtaget i forskellige basisstationssendermodtagere, som er 35 knyttet til cellen.

En fremgangsmåde og et digitalt celleinddelt mobilra- DK 171427 B1 6 diosystem ifølge opfindelsen frembyder væsentlige fordele. Dækningsgrader kan gøres større, hvilket indebærer bedre muligheder for at oprette nye forbindelser og for at opretholde allerede oprettede forbindelser. Dækningsgraden kan 5 gøre højere, uden at cellerne behøver at blive mindre, hvilket giver større frihed ved valg af en celleplan og et mindre antal overføringer af forbindelser fra en celle til en anden.

Den for hver mobilstation individuelt udpegede sendetidsforskydning i foretrukne udførelsesformer formindsker risikoen 10 for forstyrrelse og afbryderlser i eksisterende forbindelser, når en mobilstation overgår fra at modtage radiosignaler hovedsagelig fra en basisstationsender til at modtage radiosignaler hovedsagelig fra en anden basisstationssener. Når en mobilstation samtidigt modtager radiosignaler fra mindst 15 to basisstationssendere, som er knyttet til samme celle, medfører den variable sendetidsforskydning, at de modtagne radiosignaler tilsammen mere ligner de radiosignaler, som tilvejebringes fra en enkelt basisstationsender sammen med tilbagekastninger.

20 Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken:

Figur 1 anskueliggør celleinddeling og placering af sendere i basisstationer i en udførelsesform af et mobilradiosystem ifølge opfindelsen.

25 Figur 2 anskueliggør dele af mobilradiosystem ifølge opfindelsen.

Et celleinddelt mobilradiosystem ifølge opfindelsen er tilvejebragt med mobilstationer og basisstationer med sendere og modtagere til radiosignaler. Meddelelsesinformati-30 onen overføres digitalt til og fra mobilstationerne gennem udsendelse og modtagelse af radiosignaler med digital modulering, som modsvarer den meddelte information. Radiosignaler udsendes på en ud af et antal radiokanaler. På samme radiokanal kan radiosignaler overføres til og fra flere mobilsta-35 tioner i tidsmultipleks.

Mobilstationerne er bevægelige inden for og mellem DK 171427 B1 7 mobilradiosystemets celler. Basisstationernes sendere er tilknyttede cellerne således, at der for hver celle findes mindst en basisstationsender til udsendelse af radiosignaler til cellens mobilstationer.

5 I fig. 1 er noget forenklet anskueliggjort celleinde- lingen og tildelingen af basisstationssendere til cellerne i et mobilt telefonsystem ifølge opfindelsen. For enkelthedens skyld er i fig. 1 samtlige celler Cl til og med C24 vist som lige store regelmæssige sekskanter med siden L. I praksis 10 ville cellerne antagelig få noget forskellige størrelser og form. Desuden ville det i afhængighed af trafikforholdene ofte være egnet med en vis overlapning i grænseområderne mellem cellerne. Basisstationssenderne kan da i en vis udstrækning aflaste hinanden derved, at de behandler udsendel-15 ser til mobilstationer, som udfra rent geografiske synspunkter burde udføres af basisstationssendere i en tilgrænsende celle.

For hver celle Cl til og med C24 findes en hovedbasis-stationssender BS1 til og med BS24 . Hovedbasisstationssender-20 ne for nærliggende celler er på kendt vis placeret sammen i grupper med 3 basisstationssendere i hver gruppe. Eksempelvis er basisstationssenderen BS1 for cellen Cl placeret sammen med basisstationssenderne BS3 for cellen C3 og med basisstationssenderen BS5 for cellen C5. På tilsvarende vis er basis-25 stationssenderen BS14 for cellen C14 placeret sammen med basisstationssenderen BS16 for cellen C16 og med basisstationssenderen BS18 for cellen C18. De på samme sted placerede hovedbasisstationssendere ligger i grænseområderne mellem de celler, hvortil de er knyttede. Eksempelvis er hovedbasis-30 stationssenderne BS2, BS4 og BS6 placeret sammen i grænseområdet mellem cellerne C2, C4 og C6.

Udover hovedbasisstationssenderne BS1 til og med BS24, indbefatter mobilradiosystemet et antal yderligere basisstationssendere for visse af cellerne. For cellerne 35 C6, C7, CIO, Cll, C13, C14, C19 og C20 er der tilvejebragt en yderligere basissstationssender til hver celle. Fra cel- DK 171427 B1 8 lerne C15, C18 og C22 findes to yderligere basisstationssendere for hver celle. Af de yderligere basisstationssendere er XS6, XS7, XS10, XS11, XS13, XS15A, XS15B, XS18A, XS18B, XS19, XS20 og XS22A placeret sammen i grupper med tre yderli-5 gere basisstationssendere i hver gruppe, på samme vis som hovedbasissenderne. Således er f.eks. den yderligere basisstationssender XS15B for cellen C15 placeret sammen med den yderligere basisstationssender XS19 for cellen C19 og den yderligere basisstationssender XS18A for cellen C18. Derimod 10 er hverken de yderligere basisstationssendere XS14 for cellen C14 eller den yderligere basisstationssender XS22B for cellen C22 placeret sammen med nogen anden basisstationssender, men ligger omtrent midt i den cellen, til hvilken de er knyttede.

15 En yderligere basisstationssender behøver ikke at være forskellig fra en hovedbasisstationssender i teknisk henseende. En yderligere basisstationssender for en udpeget celle kan således være tilvejebragt med teknisk udrustning af samme art, som en hovedbasisstationssender for samme 20 celle. Den kan også i princippet virke på samme måde, som hovedbasissenderen. Er der tilvejebragt to identiske basissendere for en udpeget celle, kan i visse tilfælde en hvilken som helst af de to sendere betragtes som hovedbasisstationssender henholdsvis yderligere basisstationssender.

25 Den eller de yderligere basisstationssendere, for en udpeget celle, udsender stort set de samme radiosignaler, som hovedbasisstationen for cellen. Radiosignalerne er digitalt modulerede med digital meddelelsesinformation til mobilstationerne i cellen. En mobilstation i en celle, hvortil 30 der er tilvejebragt en eller flere yderligere basisstationssendere, kan derfor i det mindste i visse tilfælde modtage indbyrdes modsvarende radiosignaler fra mere end en basisstationssender omtrent samtidigt inden for samme frekvensområde.

I afhængighed af mobilstationens og basisstationens indbyrdes 35 placering i cellen og radiosignalernes udsendelsestidspunkter og udbrede Ise s veje fra basisstationerne til mobilstationeme, DK 171427 B1 9 kan indbyrdes modsvarende radiosignaler fra forskellige basisstationer modtages uden eller med en vis tidsforskydning i mobilstationen. Jo større afstanden er mellem basisstationssenderne til cellen, desto større kan i almindelighed 5 tidsforskydningen være. Eftersom hovedbasisstationssenderne og de yderligere basisstationssendere er placerede, som vist i fig. 1, varierer den indbyrdes afstand mellem to basisstationssendere for samme celle mellem L og 2L, det vil sige mellem en afstand svarende til siden i de regelmæssige seks-10 kanter og til diameteren i de regelmæssige sekskanter. Hvis man for simpelhedens skyld ser bort fra tilbagekastninger og antager, at basisstationssenderne sender uden indbyrdes tidsforskydning, skulle tidsforskydningen ved mobilstationen maksimalt kunne gå op til 2L/c hvor c er radiosignalernes 15 udbredelseshastighed.

I fig. 2 er vist dele af et mobilradiosystem ifølge opfindelsen. En mobilradiocentral MSC er over kabler L·^, L2. . . , Lm, Ln, forbundet med et antal basisstationer, af hvilke to Bm og Bn er vist i fig. 2.

20 Basisstationen Bm er tilvejebragt med en centralenhed som over kabler Lma og Ljjj-, er forbundet med to sender-modta-gerenheder Bma henholdsvis som ligger i en vis afstand fra centralenheden. Centralenheden i basisstationen Brø indbefatter en central linie- og styreenhed 1, et sendetidsfor-25 skydningsorgan 2A henholdsvis 2B til hver af sender-modtager-enheden, et modtagetidsforskydningsorgan 3A henholdsvis 3B til hver af sender-modtagerenhederne samt en linieenhed 4A henholdsvis 4B til hver af sendermodtagerenhederne.

De to sender-modtagerenheder i basisstationen Bm er 30 indbyrdes ens. Hver sådan sender-modtagerenehed indbefatter en linie- og styreenhed 5A henholdsvis 5B, et senderorgan 6A henholdsvis 6B, et modtagerorgan 7A henholdsvis 7B, et udsendelses-modtagelsesfilter 8A henholdsvis 8B, samt en antenne 9A henholdsvis 9B.

35 Basisstationen Bn adskiller sig delvis fra Bm, først og fremmest på grund af, at dens centrale linie- og styreen- DK 171427 B1 10 hed 10 er placeret i tilslutning til dens ene sender-modta-gerenhed Bna. Der er derfor ikke behov for noget kabel med tilknyttede linieenheder modsvarende Lm, 1^, 4A-5B, til den ene sender-modtagerenhed Bna, men kun til den anden 5 sender-modtagerenhed B^. Endvidere indgår der intet sendetidsforskydningsorgan eller modtagelsestidsforskydningsorgan i nogen central enhed i basisstationen Bn, medens modsvarende organer 2A, 2B, 3A og 3B indgår i sender-modtagerenhederne

Bna henholdsvis B^.

10 Mobilstationerne MS^ og MS2 er indbyrdes ens. Hver mobilstation indbefatter et lydoptagelsesorgan 11, et kodningsorgan 12, et senderorgan 13, en udsendelses-modtagelsesomskifter 14, et modtagelsesorgan 15, et udlignings- og dekodningsorgan 16, et lydgengivelsesorgan 17, styreorganer 15 18, og et organ 19 til ind- og udlæsning eller fremvisning af digital information.

Bortset fra, at basisstationerne er tilvejebragt med to sender-modtagerenheder, som er placerede med indbyrdes afstand, og at basisstationerne har styrbare sende- og mod-20 tagelsestidsforskydningsorganer, virker mobilradiosystemet i fig. 2 i de fleste henseender på samme vis, som er kendt i tilknytning til mobilradiosystemer. En fuldstændig forklaring af, hvorledes mobilradiosystemet virker i forskellig henseende turde derfor ikke være nødvendig for fagmanden, 25 men det turde være tilstrækkeligt kun at forklare sådanne træk, som er enestående eller usædvanlige i det i fig. 2 viste mobilradiosystem. For den som ikke er fagmand på området mobilradiosystemer, henvises til faglitteraturen, samt de publikationer, som tidligere er nævnt.

30 Den meddelelsesinformation, som af mobilradiocentralen videreføres til en mobilstation i cellen Cn, f .eks. mobilstationen MS-l overføres fra mobilradiocentralen via kablet Lm til linie- og styreenheden 1. Fra linie- og styreenheden 1 overføres meddelelsesinformationen via sendetidsforskyd-35 ningsorganet 2A, linieenheden 4A, kablet Lma og linie- og styreenheden 5A til senderorganet 6A. Over udsendelses- DK 171427 B1 11 modtagelsesfilteret 8A og antenne 9A udsender senderorganet 6A radiosignaler med digital modulering modsvarende meddelelsesinformationen fra mobilradiocentralen.

Meddelelsesinformationen fra mobilradiocentralen 5 overføres fra linie- og styreenheden 1 også over sendetidsforskydningsorganet 2B, linieenheden 4B, kablet og linie-og styreenheden 5B til senderorganet 6B i sender- modtagerenheden Brøk· Over udsendelses- modtagelsesfilteret 8B og antennen 9B udsender senderorganet 6B radiosignaler med 10 digital modulering modsvarende meddelelsesinformationen fra mobilradiocentralen.

I afhængighed af meddelelsesinformationens forsinkelse ved overføringen til senderorganet 6A, og den modsvarende forsinkelse ved overføringen til senderorganet 6B, kan radio-15 signalerne udsendes fra den ene sender- modtagerenheds B^ antenne 9A i det væsentlige uden tidsforskydning eller tidsforskudt i forhold til modsvarende radiosignalers udsendelse fra den anden sender- modtagerenhed B^'s antenne 9B.

Radiosignalerne fra antenne 9A i Bma ankommer til en 20 udpeget mobilstation i cellen Cm, eksempelvis mobilstation MS^, med eller uden tidsforskydning i forhold til tilsvarnde radiosignaler 9B i B^. Den eventuelle tidsforskydning ved ankomsten til mobilstationen beror dels på en eventuel tidsforskydning ved udsendelsen fra antennerne dels på en eventu-25 el forskel i udbredelsestiden for radiobølgerne fra antennerne. gendetidsforskydningsorganerne 2A °9 2B er tilvejebragt med en indstillelig forsinkelse og kan styres af linie-og styreenheden 1, således at radiosignalerne udsendes fra antennen 9A i Bma tidsforskudt mere eller mindre før eller 30 efter modsvarende radiosignaler fra antennen 9B i B^. Ved den foretrukne udførelsesform ifølge fig. 2 styrer linie-og styreenheden 1 de indstillige forsinkelser i sendetidsforskydningsorganerne 2A og 2B således, at forskellen i forsinkelse i kablerne Lma og L^, samt forskellene i radiosignaler-35 nes udbredelseshastighed modvirkes. Dette kan også udtrykkes således, at linie- og styreenheden styrer de variable for- DK 171427 B1 12 sinkelser i sendetidsforskydningen 2A og 2B således, at radiobølgernes tidsforskydning ved ankomsten til mobilstationen er formindsket i forhold til, hvis tidsforskydningsorganerne 2A og 2B var tilvejebragt med samme faste forsinkelse.

5 Det ville forekomme sandsynligt, at idealtifældet virkede således, at linie- og styreenheden styrede forsinkelserne i tidsforskydningsorganerne 2A og 2B således, at de digitalt modulerede radiosignaler fra antenne Bma ankom til antennen i MS^ nøjagtigt samtidigt og i fase med modsvarende radiosig-10 naler fra antennen i B^. I praksis hverken opnås eller efterstræbes dette. Der optræder tilbagekastninger ved radiosignalernes udbredelse mellem antennerne og mobilstationen er tilvejebragt med en adaptiv udligningsindretning. Det er derfor ikke nødvendigt, at radiosignalerne fra de forskellige 15 sender- modtagerenheder ankommer nøjagtigt samtidigt til mobilstationen. Tværtimod tilstræbes fortrinsvis en lille forskydning for at opnå diversitet til modvirkning af Rayleigh fading. Den som ikke er fagmand på området og ønsker yderligere information om dette kan finde en sådan i de 20 tidligere nævnte publikationer.

I princippet forekommer to anvendelige fremgangsmåder til bestemmelse af, hvorledes linie- og styreenheden 1 skal styre forsinkelsen i sendetidsforskydsningsorganerne 2A og 2B. Ved den ene fremgangsmåde vurderes i den faste del af 25 mobilradiosystemet tidsforskydningen mellem mobilradiostationens radiosignaler med den ene sender-modtagerenhed Bma, og modsvarende radiosignaler med den anden sender-modtagerenhed Bmb. Herved tilvejebringes en vurdering af forskellene i udbredelsestid til mobilstationen, hvilke forskelle varierer 3 0 med mobilstationens placering. Øvrige forskelle i forsinkelse henføres til den faste del af mobilradiosystemet, eksempelvis som forskelle i længden af kablerne Lma og og er ikke afhængig af mobilstationernes placering. Ved den i fig. 2 viste udførelsesform kan denne fremgangsmåde tillempes såle-35 des, at forsinkelserne i modtagelsestidsforskydningsorganerne 3A og 3B justeres således, at den ved Bma modtagne DK 171427 B1 13 meddelelsesinformation fra mobilstationen MS^ ankommer til linie- og styreenheden 1 samtidig med, at den ved modtagne meddelelsesinformation fra mobilstationen MS]_ ankommer til linie- og styreenheden l. Herefter justeres forsinkelser-5 ne i sendetidsforskydningsorganerne 2A og 2B svarende til de optimale forsinkelser i modtagelsestidsforskydningsorganerne 3A og 3B.

Den anden fremgangsmåde indbefatter, at der i mobilstationerne foretages af vurdering af forskellen i ankomst-10 tidspunkt og tidsforskydningen mellem de digitalt modulerede radiosignaler fra den ene sender- modtagerenhed Bma og de tilsvarende digitalt modulerede radiosignaler fra den anden sender- modtagerenhed B^. Hertil kræves en eller anden form for kodning af radiosignalerne, hvorved tilkendegives 15 fra hvilken senderenhed, de er udsendte. Det er kendt i TDMA-systemer at udsende særlige synkroniseringsord. Dette kan anvendes, hvis de er udformede eller hvis de kompletteres således, at ingen basisstationssendere til samme celle har identiske synkroniseringsord. Alternativt kan særlige synkro-20 niseringord udsendes fra basisstationssenderne, udelukkende for at mobilstationen skal kunne vurdere forskellene i ankomsttidspunkt eller tidsforskydningen. Mobilstationen overfører information om den vurderede ankomsttidsforskel eller tidsforskydning ved radiosignaler til den faste del af mobil-25 radiosystemet, hvor den anvendes til styring af sendetidsforskydningsorganerne 2A og 2B. Linie- og styreenheden 1 får da over linieenhederne 5A og 4A henholdsvis 5B og 4B information om vurderet ankomsttidspunktforskel fra mobilstationen på tilsvarende vis, som linie- og styreeneheden får meddelel-30 sesinformation fra mobilstationen.

Det er i og for sig tænkeligt, men næppe fordelagtigt at kombinere de to fremgangsmåder til styring af sendetidsforskydningen i et mobilradiosystem ifølge fig. 2.

Måling af forskellen i ankomsttidspunkterne eller 35 tidsforskydningen fra indbyrdes modsvarende radiosignaler kan ske på kendt vis, eksempelvis ved hjælp af korrelation.

DK 171427 B1 14 I de tilfælde, hvor radiosignalerne på i og for sig kendt vis indbefatter forud fastsatte synkroni ser ingsmønstre (ord), kan tidsforskellen mellem disse forskellige signaler måles på i og for sig kendt vis. En mobilstations styreorgan 18 5 og/eller en basisstationslinie- og styreenehed 1,9, eventuelt sammen med sender-modtagerenhedernes linieenheder 5A, 5B, kan da indbefatte tidsmåleorganer til vurdering af modtage-tidforskydningen eller ankomsttidssammenligningsorganer til sammenligning af ankomstt idspunkt eme.

10 Ved behov herfor anvender en basisstation fortrinsvis på kendt vis samme senderorgang og samme antenne til inden for samme frekvensområde i tidsmultipleks at sende radiosignaler, som er digitalt modulerede med meddelelsesinformation til forskellige mobilstationer, som er knyttet til samme 15 celle. Radiosignaler med meddelelsesinformation til en udpeget mobilstation udsendes da fra forskellige basisstat ions-sendere med en eventuel sendetidsforskydning, som er særligt tilpasset under hensyn til netop denne mobilstations placering. Det kan forekomme, at en basisstation i et mobilradio-20 system skal udsende et radiosignal med information, som er beregnet til at blive modtaget af flere eller alle mobilstationer i cellen, eksempelvis information om ba s isstat ionens/-cellens identitet. Sådanne radiosignaler udsendes fortrinsvis samtidigt uden indbyrdes tidsforskydning fra basisstationer-25 nes sender-modtagerenheder Bma og B^, henholdsvis Bna og Bnb i et mobilt radiosystem ifølge fig. 2. Sendetidsorganer styres da ind i en balancetilstand, hvor meddelelsesinformationens forsinkelse fra linie- og styreenheden 1 til antennen i den ene sender-modtagerenhed Bma er lige så stor, som 30 meddelelsesinformationsforsinkelsen fra linie- og styreenheden 1 til antennen i den anden sender- modtagerenhed B^. Tilsvarende kan være gældende, når en basisstation lytter i ledige sammensætninger af tidsspalter og frekvensområder efter opkald fra mobilstationer med ukendt beliggenhed i 35 forhold til basisstationernes sender- modtagerenheder. Modtagelsestidsforskydningsorganerne 3A og 3B kan så styres ind DK 171427 B1 15 i en balancetilstand, hvor meddelelsesinformationens forsinkelse fra antennen i den ene sender-modtagerenehed Bma til linie- og styreeneheden 9 er lige så stor, som meddelelsesinformationens forsinkelse fra antennen i den anden sen-5 der-modtagerenhed Bnb til linie- og styreenheden 9.

Mobilstationerne MS^ og MS2 er tilvejebragt med adaptive udligningsorganer, hvorved den digitale modulering i et modulationstidsinterval i de udsendte radiosignaler fra en basisstationssender kan rekonstrueres ud fra radiosigna-10 ler, som er blevet modtaget i et modtaget ids interval. I tilknytning til kendte celleinddelte digitale mobilradiosystemer med kun en basisstationssender for hver celle dimensioneres udligningsorganernes modtagetidsinterval efter fordelingen på radiokanalen, dvs. de forventede tidsforskydninger 15 mellem indbyrdes modsvarende radiosignaler fra enkelt basisstat ionssender på grund af tilbagekastning. Takket være udligningsorganerne kan ikke alene det radiosignal, som har størst amplitude eller som ankommer først til mobilstationen, anvendes til rekonstruering af den digitale modulering, men 20 også andre radiosignaler, som ankommer med en tidsforskydning inden for rammen af udlingingsorganets modtagetidsinterval kan anvendes. Mobilstationerne i et mobilradiosystem ifølge opfindelsen er tilvejebragt med udlingsingsorganer, som er således dimensionerede, at mobilstationernes modtagetidsin-25 terval ved rekonstrueringen af den digital modulation er større end den tid, det tager for radiosignalerne at udbrede sig over en strækning, som er lige så lang som den største afstand mellem to basisstationssendere, som hører til samme celle inden for et begrænset geografisk område. Med basissta-30 tionssenderne placerede som vist i fig. 1 skulle således mobilstationernes udligningsorganer være dimensionerede til et modtagelsesinterval ved rekonstrueringen, som er større end 2L/c. Af hensyn til, at der kan forekomme dispersion , og at tilbagekastede signaler kan forlænge udbredel-35 sestiden fra en basisstationssender til mobilstationen i et større omfang, end svarende til forlængelsen af udbredel- DK 171427 B1 16 sestiden fra en anden basisstationssender knyttet til samme celle, er mobilstationernes modtagelsestidsintervaller fortrinsvis væsentlig større, end den udbredelsestid, der skal til, for at radiosignalerne kan udbrede sig over en stræk-5 ning, som er lige så lang, som den største afstand mellem to basisstationssendere, som er tilknyttede samme celle inden for det pågældende geografiske område.

Ved mobilradiosystemer ifølge opfindelsen kan modulationstidsintervaller ved den digitale modulering af radiosig-10 nalerne være af samme størrelsesorden, som den udbredelsestid, der er nødvendig for, at radiosignalerne kan udbrede sig over en strækning, som er lige så lang som den største senderafstand mellem to basisstationssendere, som betjener samme celle inden for et begrænset område. Selvom opfindelsen 15 medfører større fordele jo mindre modulationsintervallerne er i forhold til denne udbredelsestid, og selvom opfindelsen måske har størst betydning, når modulationstidsintervallet er lige så stort, som, eller mindre end, den omtalte udbredelsestid, så kan opfindelsen medføre væsentlige fordele, 20 også, når modulationstidsintervallet er nogle få gange så stort, som den omtalte udbredelsestid.

Det er tænkeligt, at der kan anvendes forskellig art digital modulering i et mobilradiosystem, hvorved der kan være tilvejebragt noget forskellige forhold mellem informa-25 tionsoverføringshastighed og modulationsinterval. I tilknytning til en digital modulering af radiosignaler, som indebærer, at et symbol ad gangen i en rækkefølge af ukorrelerede symboler overføres, bliver modulationstidsintervallet den tid, i hvilken et symbol fastlægger den digitale modulering.

30 Dette kan også udtrykkes således, at modulationsintervallet bliver den reciprokke værdi af overføringshastigheden i bit. I tilknytning til en digital modulering af radiosignalerne, som indebærer, at to eller flere ad gangen i en række digitale symboler er afgørende for den digitale modulation 35 i helt eller delvist overlappende tider, kan modulationsintervallet blive den tid, hvor et forudgående, men ikke det 17 DK 171427 B1 nærmeste efterfølgende symbol påvirker moduleringen. Ved f.eks. en digital modulering ifølge SE patentskrift 8102802-9, fig. 1-2, påvirker et symbol ændringen af fasen i en bærebølge i et tidsinterval 3T. Nærmeste forudgående symbol 5 påvirker også ændringen af fasen i bærebølgen i en første del, 2T af tidsintervallet 3T. Det nærmeste efterfølgende symbol påvirker også ændringen af fasen i bærebølgen i en sidste del, 2T af tidsintervallet 3T. I dette tilfælde bliver modulationstidsintervallet T, hvilket er i overensstemmelse 10 med det interval, som benævnes symboltidsintervallet i SE patentskrift 8102802-9. I almindelighed kan det siges, at modulationstidsintervallet er tidsintervallet mellem to efter hinanden følgende ændringer af den digital modulation.

En fremgangsmåde og et digitalt celleinddelt mobilt 15 radiosystem ifølge opfindelsen er ikke begrænset til de her forklarede udførelsesformer, men kan modificeres inden for rammerne af patentkravene. Det er således tænkeligt at samplacere i det mindste dele af materiellet i en almindelig basisstationssender med dele af materiellet i den yderligere 20 basisstationssender, som er tilknyttet samme celle, forudsat at antennerne er placeret med indbyrdes afstand. Det er tænkeligt i et ekstremt tilfælde i princippet at alt udstyr undtagen antennerne er placeret på samme sted, eksempelvis i nærheden af den ene antenne, og at antennerne fødes med 25 signaler med radiofrekvens over kabel fra dette sted. Ved basisstationssendere skal derfor i det mindste forstås en sendeantenne for radiosignaler og fortrinsvis flere eller færre af de øvrige organer, som udkræves i en basisstation. Fortrinsvis indgår i en basisstationssender i det mindste 30 organer, som svarer til de organer, som indgår i en sender-modtagerenhed Bma eller Βη^.

35

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til overføring af meddelelsesinforma-tion i et celleinddelt mobilradiosystem, som indbefatter mobile radiostationer (MS-^, MS2) og basissstationer (BS,

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de digitalt modulerede radiosignaler med 35 samme meddelelsesinformation udsendes fra de forskellige basisstationssendere (Bma, B^) til en udpeget mobilstation DK 171427 B1 19 (MSlf MS2) med en indstillelig indbyrdes sendetidsforskydning, samt at sendetidsforskydningen udpeges således, at den modvirker forskellene i udbredelsestiden for radiosignalerne fra de forskellige basisstationssendere (9A, 9B) til 5 mobilstationen (MS^, MS2).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at ankomsttidsforskydningen mellem de digitalt modulerede radiosignaler med samme meddelelsesinformation fra de forskellige basisstationssendere vurderes i mobilsta-10 tionen (MS^, MS2), at informationen om den vurderede ankomsttidsforskydning overføres fra mobilstationen til i det mindste en basisstation (BM) samt at den vurderede ankomsttidsforskydning anvendes til udpegning af sendetidsforskydningen for i det mindste en basisstationssender (Bma, B^) .

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved vurdering af modtagetidsforskydningen mellem forskellige basisstationsmodtageres (7A, 7B) modtagelse af indbyrdes modsvarende radiosignaler med samme meddelelsesinformation fra mobilstationen, samt at den vurderede modtagelsestidsfor -20 skydning anvendes til udpegning af sendetidsforskydningen i de tilsvarende basisstationssendere (Bna, Bnj-j) .

5. Celleinddelt mobilradiosystem med mobilstationer (MS^, MS2) , som bevæger sig i og imellem celler (C^, C2/ ...) og basisstationer (BS, BS2, ...), som er knyttet er 25 til cellerne, hvilke mobile stationer og basisstationer indbefatter radiosendere (6A, 13) og radiomodtagere (7A, 15. for radiosignaler, som er modulerede i overensstemmelse med meddelelsesinformation, idet i det mindste to basisstationssendere er knyttet til hver af i det mindste visse 30 celler (Cm, Cn) inden for et begrænset geografisk område, hvilke i det mindste to basisstationssendere er placeret en given sendeafstand (L, 2L ...) fra hinanden, og udsender i det mindste delvis samtidigt radiosignaler inden for det samme frekvensområde, som er modulerede ved samme meddelel-35 sesinformation, til de mobile stationer i cellen, kendetegnet ved, at de udsendte radiosignaler er digi- DK 171427 B1 20 talt modulerede med digitale modulationstidsintervaller, som er kortere, end den tid det tager for signaludbredelsen over en afstand, som er lige så lang, som den største transmissionsafstand (21) mellem to basisstationssendere, som er 5 knyttet til den samme celle inden for området, at modtagerne i de mobile radiostationer indbefatter udligningsorganer (116) til, ud fra modtagne radiosignaler at rekonstruere den digitale modulation i de transmitterede radiosignaler, og at udligningsorganerne i de mobile stationsmodtagere er 10 placerede til rekonstruktion af den digitale modulation ud fra radiosignaler, som er modtaget i et tidsinterval, som i det mindste er lige så lang, som den tid det tager for radiosignalerne at udbredes over en afstand, som er lige så stor, som den største transmissionsafstand mellem to basisstat ions-15 sendere, som er knyttet til den samme celle i området.

5 BX) knyttet til cellerne (Clf C2, ··), hvori de i overens stemmelse med meddelelsesinformationen modulerede radiosignaler udsendes fra basisstationerne og hvor radiosignalerne modtages ved de mobile stationer, og hvor der til mobile stationer i et antal celler inden for et afgrænset område 10 udsendes radiosignaler, som er moduleret med den samme meddelelsesinformation, fra i det mindste to basisstationssendere (9A eller Bma eller Bna, 9B eller B^ eller B^) , som har en given transmissionsafstand indbyrdes, idet disse modulerede radiosignaler udsendes i det mindste delvis sam-15 tidigt og inden for samme frekvensområde fra i det mindste to basisstationssendere, kendetegnet ved, at modulationen af radiosignalerne er en digital modulation, at modulationstidsintervallerne for den digitale modulation er kortere, end den tid, det tager for radiosignalerne at 20 udbredes over en afstand, som er lige så lang, som den største transmissionsafstand (21) mellem to basisstationssendere (9A, 9B), som er knyttede til den samme celle i området, at den digitale modulation af radiosignalerne, som udsendes fra basisstationerne, rekonstrueres i de mobile stationer 25 ud fra modtagne radiosignaler ved hjælp af udligningsorganer i de mobile stationer, at der til rekonstruktion af den digitale modulation i de mobile stationer anvendes radiosignaler, som er modtaget i modtagetidsintervaller, som i det mindste er lige så lange, som den tid det tager for signa-30 lerne at udbredes i en afstand, som er lige så lang, som den største senderafstand (21) mellem to basisstationssendere (9A, 9B), som er knyttet til den samme celle i området.

6. Mobilradiosystem ifølge krav 5, kendetegnet ved at være tilvejebragt med tidsmåleorganer (18) til vurdering af indbyrdes modtagelsestidsforskydning i en mobilradiostation (MS^) mellem på den ene side digitalt 20 modulerede radiosignaler, som overføres til mobilstationen over en basisstationssender (Bma) , som er knyttet til den celle (Cm) , hvor mobilstationen befinder sig, og på den anden side tilsvarende digitalt modulerede radiosignaler, som overføres til mobilstationen (MS!) over en anden basis-25 stationssender (B^) til cellen (Cm), samt at der er tilvejebragt sendetidsforskydningsorganer (2A, 2B) for indbyrdes at tidsforskyde udsendelsestiderne for samme celles (Cm) basisstationssendere (Bma, Bm]D) , således at de udsender indbyrdes modsvarende digitalt modulerede radiosignaler til 30 mobilstationen med større eller mindre indbyrdes sendetidsforskydning i afhængighed af den vurderede modtagelsestidsforskydning .

7. Mobilradiosystem ifølge krav 6, kendetegnet ved, at tidsmåleorganerne indbefatter ankomsttidssam- 35 menligningsorganer (18) i i det mindste visse mobilstationer til sammenligning af ankomsttidspunkterne for modsvarende 21 DK 171427 B1 digitalt modulerede radiosignaler, som er udsendte fra forskellige basisstationsendere (9A, 9B) til den samme celle.

8. Mobilstationssystem ifølge krav 6, kendetegnet ved, at tidsmåleorganerne indbefatter ankomst-5 tidsammenligningsorganer (1,9) i den stationære del af mobilradiosystemet til sammenligning af ankomsttidspunkterne for digitalt modulerede radiosignaler, som er udsendte fra en mobilstation (MS^) i en celle (Cn) , og som modtages ved forskellige basisstationssendemodtagere (Bna, B^) knyttet 10 til cellen. 15 20 25 1 35