ES2268709T3 - Sistema de antena de area de cobertura lineal para un sistema de comunicacion cdma. - Google Patents

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Abstract

SE REVELA AQUI UN SISTEMA DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL PARA UTILIZAR DENTRO DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES POR CDMA. EN UNA IMPLEMENTACION PREFERIDA, SE COLOCAN EN PARALELO DOS ESTRUCTURAS DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL (210 , 212 ) Y SE ACOPLAN A UNA ESTACION BASE (200 ). DENTRO DE LA ESTACION BASE (200 ), UN TRANSMISOR (220 ) GENERA SEÑALES DE ESPECTRO DE PROPAGACION DIRIGIDO AL USUARIO REMOTO, ESTAS SEÑALES SE SUMINISTRAN A LAS ESTRUCTURAS DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL PRIMERA Y SEGUNDA (210 , 212 ) A TRAVES DE UNA INTERFAZ DE ANTENA. LA INTERFAZ DE ANTENA INCLUYE UN ELEMENTO DE RETARDO DE TIEMPO (292) PARA INTRODUCIR UN RETARDO DE TIEMPO PREDETERMINADO ENTRE COMPONENTES DE LAS SEÑALES DEL ESPECTRO DE PROPAGACION DIRIGIDO AL USUARIO REMOTO TRANSMITIDAS POR LAS ESTRUCTURAS DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL PRIMERA Y SEGUNDA (210 , 212 ), RESPECTIVAMENTE. LA ESTACION BASE TAMBIEN INCLUYE POR LO MENOS UN PRIMER ELEMENTO DE DESMODULACION (510A) PARA DESMODULAR UNA SEÑAL DEL ESPECTRO DE PROPAGACION AGREGADA QUE CONSTA DE UNA PLURALIDAD DE SEÑALES DE ESPECTRO DE PROPAGACION DIRIGIDAS AL USUARIO DEL SISTEMA RECIBIDAS POR LA PRIMERA ESTRUCTURA DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL (210 ) Y UN SEGUNDO ELEMENTO DE DESMODULACION (515A) PARA DESMODULAR UNA SEGUNDA SEÑAL DE ESPECTRO DE PROPAGACION AGREGADA QUE CONSTA DE UNA PLURALIDAD DE SEÑALES DE ESPECTRO DE PROPAGACION DIRIGIDAS AL USUARIO DEL SISTEMA RECIBIDAS POR LA SEGUNDA ESTRUCTURA DE ANTENA DE AREA DE COBERTURA LINEAL (212 ).

Description

Sistema de antena de área de cobertura lineal para un sistema de comunicación CDMA.
I. Campo de la invención
La presente invención se refiere a los sistemas de comunicaciones, particularmente, a los sistemas de comunicaciones de interiores, incluidos los teléfonos celulares, los servicios de comunicaciones personales (PCS), las centralitas privadas inalámbricas (PBX) y los sistemas telefónicos de bucle local inalámbrico. Más particularmente, la presente invención se refiere a una antena coaxial distribuida nueva y mejorada para facilitar las comunicaciones de interiores mediante señales de espectro ensanchado en los sistemas de comunicación microcelulares.
II. Descripción de la técnica relacionada
La utilización de técnicas de modulación de acceso múltiple por división del código (CDMA) es una de las diversas técnicas existentes para facilitar las comunicaciones en las que están presentes un gran número de usuarios del sistema. Dentro de la técnica, se conocen también otras técnicas de sistemas de comunicación de acceso múltiple, tales como la técnica de espectro ensanchado por salto de frecuencia, el acceso múltiple por división del tiempo (TDMA), el acceso múltiple por división de la frecuencia (FDMA) y los sistemas de modulación de amplitud, tales como la modulación de banda lateral única con amplitud compandida (ACSSB). No obstante, la técnica de modulación de espectro ensanchado de CDMA presenta ventajas significativas respecto de las otras técnicas de modulación para los sistemas de comunicación de acceso múltiple. La utilización de técnicas CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se da a conocer en la patente US nº 4.901.307, publicada el 13 de febrero de 1990, titulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", cedida al cesionario de la presente invención.
En la patente mencionada, se da a conocer una técnica de acceso múltiple en la que un gran número de usuarios del sistema telefónico móvil, cada uno de los cuales dispone de un transceptor, se comunica a través de repetidores de satélites o de estaciones base terrestres (denominadas también estaciones de sitios celulares, sitios celulares o, para abreviar, células) mediante señales de comunicación de espectro ensanchado CDMA. Cuando se utilizan las comunicaciones CDMA, el espectro de frecuencias puede reutilizarse varias veces. La utilización de la técnica CDMA da por resultado una eficacia espectral muy superior a la que se puede conseguir mediante otras técnicas de acceso múltiple, hecho que permite incrementar la capacidad de usuarios del sistema.
El canal terrestre experimenta un desvanecimiento de la señal que sigue la distribución del desvanecimiento Rayleigh. La característica de desvanecimiento Rayleigh en la señal del canal terrestre es causada por la reflexión de la señal en muchos obstáculos diferentes del entorno físico. Debido a dichas reflexiones, la señal llega al receptor de una unidad móvil desde muchas direcciones con diferentes retardos de transmisión. En las bandas de frecuencias UHF, empleadas habitualmente en las radiocomunicaciones móviles, incluidas las de los sistemas telefónicos móviles celulares, pueden producirse diferencias de fase significativas en las señales que se desplazan por las diferentes trayectorias. La posibilidad de que se produzca la suma destructiva de las señales puede provocar desvanecimientos profundos esporádicos.
El desvanecimiento del canal terrestre es una función muy dependiente del entorno físico de la unidad móvil. Un pequeño cambio en la posición de la unidad móvil o del entorno puede cambiar los retardos físicos de todas las trayectorias de propagación de la señal, hecho que a su vez da por resultado una fase diferente para cada trayectoria. De esta forma, por ejemplo, el movimiento de la unidad móvil por el entorno puede provocar un procedimiento de desvanecimiento bastante rápido. Por ejemplo, en la banda de radiofrecuencias celulares de 850 MHz, el desvanecimiento puede producirse, habitualmente, una vez por segundo por cada milla/hora de la velocidad de un vehículo. Un desvanecimiento tan intenso puede resultar sumamente perjudicial para las señales del canal terrestre y dar por resultado una baja calidad de la comunicación. Aunque es posible utilizar potencia adicional del transmisor para vencer el problema del desvanecimiento, dicho incremento de potencia afectará negativamente tanto al usuario, debido al consumo de energía excesivo, como al sistema, debido al incremento de las interferencias.
En un sistema de comunicación CDMA, todas las estaciones base pueden utilizar el mismo canal de frecuencia de banda ancha para comunicarse. Habitualmente, en un sistema FDMA, se asigna una banda de frecuencias sólo a un enlace de comunicación (p. ej., desde la estación base a una unidad móvil). No obstante, en un sistema CDMA, las propiedades de la forma de onda CDMA que proporcionan ganancia de procesamiento se utilizan también para diferenciar entre las señales que ocupan la misma banda de frecuencias. Además, la modulación de ruido pseudoaleatorio (PN) de alta velocidad permite demodular por separado las numerosas trayectorias de propagación diferentes de una señal común en la unidad receptora, siempre y cuando la diferencia entre los retardos de trayectoria sobrepase la duración del segmento PN, es decir, 1/ancho de banda. Si se emplea una frecuencia de segmentos PN de aproximadamente 1 MHz en un sistema CDMA, la ganancia de procesamiento de espectro ensanchado completa, que es igual a la relación entre el ancho de banda de ensanchamiento y la velocidad de transmisión de datos del sistema, podrá emplearse para diferenciar entre trayectorias cuyos retardos de trayectoria difieren en más de un microsegundo unos de otros. Un diferencial de retardo de trayectoria de un microsegundo corresponde a una distancia de trayectoria diferencial de aproximadamente 1.000 pies. El entorno urbano suele proporcionar retardos de trayectorias diferenciales superiores a un microsegundo y, en ciertas áreas, estos retardos pueden llegar a ser de hasta 10-20 segundos.
En los sistemas de modulación de banda estrecha, tales como la modulación FM analógica empleada por los sistemas telefónicos convencionales, la existencia de trayectorias múltiples provoca un fuerte desvanecimiento de trayectorias múltiples. En los sistemas FM, la única solución para el desvanecimiento consiste en incrementar la potencia de transmisión. No obstante, con la modulación CDMA de banda ancha, las trayectorias diferentes pueden ser diferenciadas entre sí en el procedimiento de demodulación. Esta diferenciación puede utilizarse para reducir en gran medida el nivel de desvanecimiento de trayectorias múltiples.
Para que dichos sistemas de comunicación puedan reducir todavía más los efectos el desvanecimiento, será deseable proporcionar alguna forma de diversidad a los mismos. La diversidad es una de las maneras posibles de mitigar los efectos perjudiciales del desvanecimiento. Existen tres tipos principales de diversidad: la diversidad en el tiempo, la diversidad en la frecuencia y la diversidad en el espacio.
La mejor manera de obtener diversidad en el tiempo es a través de la utilización de la repetición, el entrelazado temporal y la codificación para la detección y la corrección de errores que es una forma de repetición. La presente invención puede emplear cada una de estas técnicas como una forma de diversidad en el tiempo. La técnica CDMA, por ser intrínsecamente una técnica de banda ancha, ofrece una forma de diversidad en la frecuencia, debido a que la energía de la señal se dispersa a través de un gran ancho de banda. Por consiguiente, el desvanecimiento selectivo en frecuencia afecta sólo a una pequeña parte del ancho de banda de la señal CDMA.
La diversidad en el espacio o en la trayectoria se obtiene proporcionando múltiples trayectorias de señal a través de enlaces simultáneos entre una unidad móvil y dos o más estaciones base. Se ilustran ejemplos de diversidad en la trayectoria en la patente US nº 5.101.501, publicada el 31 de marzo de 1992, titulada "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", y la patente US nº 5.109.390, publicada el 28 de abril de 1992, titulada "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", cedidas ambas al cesionario de la presente invención.
Los efectos perjudiciales del desvanecimiento pueden controlarse todavía más hasta cierta medida controlando la potencia del transmisor. Un desvanecimiento que reduce la potencia recibida por la estación base desde la unidad móvil puede compensarse incrementando la potencia transmitida por la unidad móvil. La función de control de potencia funciona en concordancia con una constante de tiempo. Dependiendo de la constante de tiempo del bucle de control de potencia y la duración del desvanecimiento, el sistema puede ser capaz de compensar el desvanecimiento incrementando la potencia de transmisión de la unidad móvil. Se da a conocer un sistema para el control de la potencia de la estación base y la unidad móvil en la patente US nº 5.056.109, publicada el 8 de octubre de 1991, titulada
"METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM", cedida también al cesionario de la presente invención.
La existencia de una pluralidad de trayectorias espacialmente diferentes puede proporcionar diversidad en el espacio a un sistema CDMA de banda ancha. Si se dispone de dos o más trayectorias espacialmente diferentes (tales como las proporcionadas por dos antenas separadas en el espacio) con un retardo de trayectoria diferencial superior a la duración de un segmento, podrán emplearse dos o más elementos de demodulación situados dentro de un receptor común para demodular por separado las señales en una sola estación base o unidad móvil. Debido a que estas señales habitualmente presentan un desvanecimiento de trayectorias múltiples independiente (es decir, las señales no suelen experimentar un desvanecimiento conjunto), las salidas de los dos elementos de demodulación pueden combinarse en diversidad para mitigar los efectos adversos del desvanecimiento. En consecuencia, sólo se produce una pérdida de rendimiento cuando ambas trayectorias experimentan desvanecimiento al mismo tiempo. Por lo tanto, un aspecto de la presente
invención es la provisión de dos o más elementos de demodulación en combinación con un combinador de diversidad.
Para utilizar varios elementos de demodulación, es necesario utilizar una forma de onda que además de ser ortogonal con respecto a las otras señales del sistema, sea también ortogonal con respecto a la versión retardada de la misma señal. Se da a conocer un procedimiento y un sistema para construir secuencias PN que proporcionan ortogonalidad entre los usuarios (reduciendo de ese modo las interferencias mutuas) en la patente US nº 5.103.459, publicada el 7 de abril de 1992, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM", cedida también al cesionario de la presente invención. Cuando se utilizan estas técnicas para reducir las interferencias mutuas, la capacidad de usuarios del sistema se incrementa y el rendimiento del enlace mejora. Con códigos PN ortogonales, la correlación cruzada entre los códigos es cero durante un intervalo de tiempo predeterminado y, en consecuencia, no se produce ninguna interferencia entre los códigos ortogonales.
En los sistemas telefónicos celulares, el servicio telefónico móvil para las áreas geográficas extensas se proporciona instalando diversas estaciones base y colocándolas en el lugar adecuado para que cada una de éstas proporcione el servicio a su correspondiente área de cobertura limitada. Si las demandas de servicio son elevadas, las estaciones base pueden subdividirse o fragmentarse en áreas de cobertura de menor tamaño o pueden añadirse más estaciones base. Por ejemplo, algunas áreas metropolitanas importantes disponen actualmente de 400 estaciones base aproximadamente.
En otro diseño de sistema telefónico celular, tal vez sea deseable proporcionar un grupo de estaciones base muy pequeñas, denominadas microcélulas, que proporcionen cobertura a un área geográfica muy limitada. Habitualmente, dichas áreas pueden limitarse a una sola planta de un edificio de oficinas y el servicio telefónico móvil puede percibirse como un sistema telefónico sin cable que puede ser o no compatible con el sistema telefónico celular móvil externo. La base lógica para el suministro de dicho servicio es similar al razonamiento para el uso de los sistemas de centralitas privadas (PBX) en las oficinas comerciales. Dichos sistemas proporcionan un servicio telefónico de bajo coste que permite realizar un gran número de llamadas entre los teléfonos de la empresa, y al mismo tiempo proporcionan una marcación simplificada para los números de teléfono internos. También se proporcionan algunas líneas para conectar el sistema PBX con el sistema telefónico público y permitir, de ese modo, realizar y recibir llamadas entre los teléfonos del sistema PBX y los teléfonos situados en otros lugares. Es deseable que el sistema de microcélulas proporcione un nivel de servicio similar, pero con la característica añadida de funcionamiento sin cable en cualquier lugar del área de servicio de la PBX.
En un entorno de interiores y otras áreas limitadas por grandes superficies cercanas entre sí, los retardos de las trayectorias suelen tener una duración mucho más corta que los retardos experimentados en el entorno de un sistema de comunicación de exteriores. En los edificios y otros entornos de interiores en los que se utilizan sistemas de comunicación, tal vez sea necesario proporcionar una forma de diversidad adicional que permita la diferenciación entre las señales de trayectorias múltiples.
Se describe un sistema de comunicación adaptado a los entornos de interiores en la patente US nº 5.280.472 mencionada anteriormente, que ha sido cedida al cesionario de la presente invención. Entre otras cosas, la patente US nº 5.280.472 describe una implementación de un sistema de antena distribuida que utiliza un grupo simple o doble de antenas discretas en el que cada antena discreta de un conductor común está separada de su vecina por un elemento de retardo.
Existen también otros entornos menos confinados donde es deseable que la forma del área de cobertura sea diferente de la forma circular o cónica estándar proporcionada por las estaciones base estándar. Incluso el grupo de antenas discretas conectadas en serie que forman una antena distribuida proporciona un área de cobertura inferior a la ideal con respecto a ciertas zonas de forma lineal. Por ejemplo, una autopista muy transitada es un área de alta demanda de capacidad. Si se proporcionan antenas discretas a lo largo de la autopista, el nivel de señal deberá ser alto junto a las antenas para llegar hasta las áreas comprendidas entre las antenas. El elevado nivel de la señal puede ocasionar problemas de intermodulación perjudiciales cerca de la estación móvil, así como niveles de señal inadecuados en los límites del área de cobertura. Otro ejemplo todavía más problemático es el de los túneles situados por debajo o por encima del suelo. Un túnel constituye un entorno único en el que las trayectorias de propagación están muy confinadas. Las trayectorias confinadas generan una intensa propagación por trayectorias múltiples de corta duración que provocan un desvanecimiento de banda ancha relativamente rápido y uniforme. La alta velocidad de desvanecimiento impide al control de potencia realizar una compensación eficaz cuando la constante de tiempo del control de potencia es inferior a la velocidad de los desvanecimientos. Asimismo, debido a que los desvanecimientos rápidos son inherentemente de banda ancha, la diversidad en frecuencia de la forma de onda CDMA de banda ancha no puede mitigar los efectos del desvanecimiento a alta velocidad.
En dichos entornos, es más deseable disponer de un sistema de antenas que proporcione un área de cobertura alargada de intensidad de señal constante. Si se considera que una antena distribuida compuesta por un conjunto de antenas discretas presenta un diagrama de antena parecido al diagrama de luz de una tira de luces navideñas, un diagrama de antena más ideal será el que presente un área de cobertura similar al de una lámpara de tubo de neón. La estructura de antena ideal también proporcionará alguna forma de diversidad que perdurará incluso en los entornos más severos, tales como los de los túneles. La presente invención proporciona tanto un área de cobertura uniforme como una forma de diversidad estable.
En la patente US nº 5.513.176, cedida también al cesionario de la presente invención, se da a conocer una técnica para mejorar el rendimiento de un sistema de antena distribuida utilizando unas series de antenas discretas paralelas, en las que cada antena de una serie común está separada de sus vecinas por un elemento de retardo. En cada nodo, se colocan dos antenas (una de cada serie paralela) para proporcionar diversidad en el espacio por toda el área de cobertura. Por lo tanto, generalmente la unidad móvil presenta una distancia, y en consecuencia una pérdida de trayectoria, similar a la de los pares de antenas situadas en el mismo nodo. Los elementos de antena discreta pueden incluir circuitos de conversión de frecuencia, reduciendo de ese modo la pérdida de trayectoria del cableado entre los elementos de antena y la estación base, y permitiendo la utilización de los dispositivos SAW de fácil disponibilidad como elementos de retardo. En cada nodo de antena discreta, pueden utilizarse circuitos para proporcionar funciones de ganancia y de duplexación.
Desgraciadamente, los circuitos asociados a cada nodo de antena pueden ser relativamente caros y pueden necesitar energía CC para funcionar. Cualquier pérdida de trayectoria de cableado que se produzca entre los nodos incrementará todavía más los requisitos de energía CC, particularmente en las antenas distribuidas de longitud apreciable. Por otra parte, el retardo acumulado asociado a los dispositivos SAW distribuidos a lo largo de dichos sistemas de longitud apreciable puede complicar la tarea de conseguir la conformidad con las normas industriales de telecomunicaciones aceptadas (p.ej., la norma IS-95).
Uno de los objetivos principales de la presente invención es proporcionar un sistema de antena simple caracterizado por una alta capacidad, una instalación simple, una buena cobertura y una baja sensibilidad al desvanecimiento de trayectorias múltiples. El sistema de antena de la presente invención proporciona ventajosamente estas características sin necesidad de energía CC y facilita el cumplimiento de las normas industriales creando un menor retardo acumulado para una longitud de antena determinada.
La publicación europea nº 0605182, "Niki Yoshiro", proporciona un aparato mejorado para amplificar las señales RF transmitidas y recibidas por una estación base de un sistema de comunicación, proporcionando un repetidor bidireccional para ser utilizado en particular con sistemas telefónicos móviles. Esta publicación europea da a conocer un cable coaxial de aguas arriba y aguas abajo y un sistema amplificador con unos medios de control opcionales para permitir una utilización más eficaz de las frecuencias en un sistema de telecomunicaciones.
Sumario de la invención
En una forma de realización preferida de la presente invención, expuesta en las reivindicaciones adjuntas, se colocan en paralelo dos estructuras de antena de área de cobertura lineal para crear un sistema de antena de área de cobertura lineal. En la estación base, el transmisor genera señales de espectro ensanchado dirigidas a la unidad móvil (de enlace directo). Las señales del enlace directo se proporcionan a ambas estructuras de antena de área de cobertura lineal, a través de una interfaz de antena. La interfaz de antena incluye un elemento de retardo temporal para introducir un retardo temporal entre la señal transmitida por cada estructura de antena de área de cobertura lineal. Asimismo, en la forma de realización preferida, la estación base incluye también un primer receptor para demodular una pluralidad de señales de espectro ensanchado dirigidas a la estación base (de enlace inverso) recibidas por una primera de las estructuras de antena de área de cobertura lineal, y un segundo receptor para demodular una pluralidad de señales de espectro ensanchado de enlace inverso recibidas por una segunda de las estructuras de antena de área de cobertura lineal.
Una de las ventajas aportadas por la presente invención es que se necesita poca ingeniería específica in situ para la instalación. La colocación de las antenas viene determinada por las restricciones físicas del entorno que precisa el servicio. La cuestión del solapamiento preciso del área de cobertura de las dos estructuras de antena de área de cobertura lineal no suscita ningún problema. El solapamiento de coberturas es beneficioso pero no es necesario.
Los beneficios de las estructuras de antena de área de cobertura lineal son claros cuando se considera la simplicidad inherente del equipo de la estación base necesario para permitir comunicaciones tales como: las comunicaciones de los teléfonos celulares, los PCS, las PBX inalámbricas, los bucles locales inalámbricos o los teléfonos supletorios inalámbricos domésticos.
Breve descripción de los dibujos
Las características, los objetivos y las ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:
las Figuras 1A y 1B son un diagrama de bloques de una estructura de antena de área de cobertura lineal de la presente invención;
la Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de antena de área de cobertura lineal que comprende dos estructuras de antena de área de cobertura lineal dispuestas para proporcionar diversidad espacial en las señales de enlace inverso;
la Figura 3 es un diagrama de bloques de una estructura de antena de área de cobertura lineal capaz de proporcionar diversidad espacial con respecto al enlace directo y al enlace inverso;
la Figura 4 es un diagrama de bloques de un ejemplo de implementación de un transceptor de unidad remota o móvil;
la Figura 5 es un diagrama de bloques de un ejemplo de estación base; y
la Figura 6 representa la arquitectura de una estación base que incorpora un chip de circuito integrado de aplicación específica (ASIC) de módem de sitio celular (CSM) para realizar las funciones de búsqueda, recepción, combinación y decodificación.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
Un conjunto único de antenas y elementos de retardo constituye la implementación más básica de la función de antena distribuida. La patente US nº 5.280.472 mencionada anteriormente proporciona los detalles del conjunto único de antenas. En lugar de recomendar la utilización de un conjunto de antenas discretas, la presente invención contempla el empleo de estructuras de antena de área de cobertura lineal.
Las Figuras 1A y 1B representan gráficamente unos ejemplos de configuraciones de una única estructura de antena de área de cobertura lineal según la presente invención. El área de cobertura lineal proporcionada en las Figuras 1A y 1B será útil en los sistemas empleados en túneles, en buques o en pasillos subterráneos. En la Figura 1A, la estación base 100 proporciona señales a la estructura de antena de área de cobertura lineal 110 y acepta señales de ésta. Aunque es posible utilizar cualquier antena que proporcione un área de cobertura continua de forma lineal conjuntamente con la presente invención, en la forma de realización preferida, la estructura de antena de área de cobertura lineal 110 puede consistir en un cable coaxial de la antena emisora que presenta pequeñas hendiduras 112 situadas a intervalos regulares a lo largo del conductor coaxial externo. Las hendiduras 112 permiten transmitir hasta el entorno circundante y recibir desde éste una parte controlada de la energía de radiofrecuencia (RF) de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110. Un ejemplo de cable de antena coaxial adecuado para ser utilizado como estructura de antena de área de cobertura lineal 110 es el cable transmisor FLEXWELL fabricado por Radio Frequency Systems, Inc., North Haven, Connecticut. También está disponible en el mercado el cable coaxial transmisor RADIAX, fabricado por ANDREW Corp, en GB y Canadá. Un ejemplo de cable de antena triaxial a partir del cual puede realizarse una estructura de antena de área de cobertura lineal 110 es el cable de antena triaxial nu-TRAC fabricado por Times Microwave Systems, Wallingford, Connecticut.
En la estación base 100, el transmisor analógico 120 genera las señales RF de enlace directo para su transmisión por la estructura de antena de área de cobertura lineal 110. Las señales RF de enlace directo se acoplan a la estructura de antena de área de cobertura lineal 110 mediante un duplexor 140. Análogamente, las señales RF de enlace inverso recibidas por la estructura de antena de área de cobertura lineal 110 desde las unidades remotas (no representadas) son pasadas por el duplexor 140 al receptor analógico 150, que acepta las señales RF de enlace inverso que llegan para su procesamiento.
La estructura de antena de área de cobertura lineal 110 puede recibir componentes de trayectorias múltiples de las mismas señales RF de enlace inverso. Las patentes y solicitudes de patentes en trámite mencionadas anteriormente dan a conocer un sistema telefónico celular que utiliza la modulación CDMA con un ancho de banda de 1,25 MHz, varias formas de diversidad y el control de la potencia de transmisión. Un procedimiento para explotar la diversidad es la provisión de una arquitectura de receptor "Rake", en la que se proporcionan diversos elementos de demodulación, cada uno de los cuales es capaz de recibir una señal que se ha desplazado por una trayectoria diferente y que, por lo tanto, presenta un retardo diferente.
En la presente invención, la diversidad de trayectorias múltiples, ya sea la que se produce de forma natural o bien la introducida por el diseño, entre las señales que inciden en la estructura de antena de área de cobertura lineal 110 puede explotarse incorporando un receptor Rake 160 dentro de la estación base 100. El receptor Rake 160, acoplado al receptor analógico 150, incluye por lo menos un elemento de demodulación (no representado). No obstante, para aprovechar al máximo las ventajas de las funciones del receptor Rake 160, es preferible emplear dos o más elementos de demodulación (habitualmente, tres o cuatro). Puede obtenerse más información acerca de un ejemplo de forma de realización de un receptor Rake en la patente US nº 5.103.459 y la patente US nº 5.109.390.
Con referencia a la Figura 1B, el diagrama de bloques esquemático de la Figura 1A se amplía en la Figura 1B para contener aspectos geográficos. En la Figura 1B, la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' se dispone de una forma que pretende facilitar la recepción en diversidad de las señales transmitidas por las unidades móviles. Dicha colocación no lineal de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' puede obtenerse situando dicha estructura a lo largo de pasillos o dentro de salas paralelas de un edificio. La estructura de antena de área de cobertura lineal 110' representada en la Figura 1B está configurada de tal forma que las señales de enlace inverso transmitidas por la primera unidad móvil 170, provista de una antena omnidireccional convencional, incidan en el primer y el segundo segmento de la antena 110A' y 110B'. Análogamente, la señal de enlace inverso transmitida por la segunda unidad móvil 172 se recibe a través del tercer y el cuarto segmento de la antena 110C' y 110D' de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110'. Se obtiene una diversidad complementaria en la primera y la segunda unidad móvil 170 y 172 con respecto a la señal de enlace directo transmitida desde el primer y el segundo segmento de la antena 110A' y 110B', y desde el tercer y el cuarto segmento de la antena 110C' y 110D', respectivamente.
En los sistemas CDMA, la diversidad en el tiempo entre las versiones retardadas de una señal determinada puede explotarse si el intervalo de tiempo intermedio sobrepasa el período de un único "segmento" del código de ruido pseudoaleatorio (PN) utilizado para modular la señal determinada. En consecuencia, para asegurar que se mantenga la diversidad en el tiempo con respecto a la comunicación con la primera unidad móvil 170 y el primer y el segundo segmento de la antena 110A' y 110B', la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' puede disponerse de tal forma que se produzca un retardo de propagación de la señal de más de un segmento de código PN entre el primer y el segundo segmento de la antena 110A' y 110B'. Asimismo, el retardo de propagación de la señal entre el tercer y el cuarto segmento de la antena 110C' y 110D' deberá sobrepasar también el período de un segmento de código PN para establecer la diversidad en el tiempo con respecto a la comunicación con la segunda unidad móvil 172.
Si la disposición no lineal de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' no genera un retardo de por lo menos un segmento de código PN entre el primer y el segundo segmento de la antena 110A' y 110B', pueden colocarse elementos de retardo en la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' para obtener el retardo de diversidad necesario. La forma de realización de la Figura 1B puede incluir también opcionalmente uno o más módulos amplificadores 176 para amplificar la potencia de las señales de enlace inverso y enlace directo. Cada módulo amplificador 176 incluye un par de duplexores 178 y 180 a los cuales se conecta un amplificador de enlace directo 182 y un primer elemento de retardo 184, así como un amplificador de enlace inverso 186 y un segundo elemento de retardo 188. Los duplexores 178 y 180 acoplan las señales de enlace inverso de la banda de frecuencias del enlace inverso destinadas al amplificador del enlace inverso 186 o procedentes del mismo, y acoplan las señales de enlace directo de la banda de frecuencias del enlace directo destinadas al amplificador del enlace directo 182 o procedentes del mismo. Los amplificadores de enlace directo y enlace inverso 182 y 186 son operativos para mantener niveles de potencia de señal adecuados cuando la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' tiene una longitud relativamente grande. En los sistemas CDMA, el primer y el segundo elemento de retardo 184 y 188 proporcionan un retardo cada uno (p. ej., un retardo equivalente a un segmento de código PN) suficiente para asegurar la transmisión y recepción en diversidad de las señales por los segmentos de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' situados a ambos del módulo amplificador 176. En una forma de realización alternativa, pueden añadirse elementos de retardo pasivos dentro de la estructura de antena de área de cobertura lineal 110' sin las funciones de aplicación y duplexación adicionales del módulo amplificador 176.
En unas formas de realización preferidas alternativas de la presente invención, se utiliza un conjunto doble de estructuras de antena de área de cobertura lineal para mitigar las reducciones en la calidad del servicio experimentadas esporádicamente por las estructuras de antena de área de cobertura lineal individuales. En el caso del sistema de la patente US nº 5.280.472 mencionada anteriormente, los efectos del desvanecimiento de trayectorias múltiples pueden causar una degradación momentánea del servicio si la unidad móvil se halla muy cerca de una primera antena discreta y situada a una distancia considerable de las otras antenas discretas más alejadas. En estas condiciones, la unidad móvil transmite con suficiente potencia para comunicarse con la primera antena discreta, pero con insuficiente potencia para comunicarse de un modo fiable con las antenas discretas alejadas. Si en estas condiciones la unidad móvil experimenta bruscamente un fuerte desvanecimiento de trayectorias múltiples con respecto a la primera antena discreta, el nivel de señal reducido en la primera antena discreta y el nivel de señal bajo en las antenas discretas alejadas puede ocasionar una degradación del servicio. La comunicación entre la estación base y la unidad móvil puede ser subóptima hasta que el bucle de control de potencia incrementa la potencia de transmisión de la unidad móvil o hasta que el entorno de la unidad móvil cambia para mitigar el desvanecimiento de trayectorias múltiples. Como se ha mencionado anteriormente, dicho rendimiento subóptimo puede mitigarse colocando dos antenas discretas en cada nodo, de la manera descrita en la solicitud en trámite de nº de serie 08/112.392. Las dos antenas discretas situadas en el mismo emplazamiento se sitúan suficientemente separadas como para que presenten independencia en el desvanecimiento de trayectorias múltiples, pero suficientemente cerca para que los niveles de señal sean similares con respecto a una unidad móvil. Por lo tanto, si una unidad móvil experimenta un desvanecimiento con respecto a una antena, la otra antena situada en el mismo emplazamiento proporciona una trayectoria fiable de requisitos de potencia similares.
En lugar de utilizar un conjunto doble de antenas discretas, en una forma de realización preferida, la presente invención proporciona un rendimiento duradero en presencia de desvanecimiento de trayectorias múltiples, gracias a un par de estructuras de antena de área de cobertura lineal dispuestas de tal forma que sus áreas de cobertura se solapan de manera sustancial para formar un sistema de antena de área de cobertura lineal. El par de estructuras de antena de área de cobertura lineal está dispuesto de tal forma que cada estructura de antena de área de cobertura lineal presenta requisitos de potencia similares con respecto a una unidad móvil situada dentro del área de cobertura, pero de tal forma que cada estructura presenta desvanecimiento independiente con respecto a la misma unidad móvil. Habitualmente, las estructuras de antena de área de cobertura lineal se colocan a una distancia de entre 1 y 10 longitudes de onda unas de otras y, en una forma de realización preferida actualmente, a 5 longitudes de onda de distancia (es decir, a alrededor de 30 pulgadas de distancia, a las frecuencias del sistema de comunicaciones personales (PCS) propuestas de aproximadamente 1.800 MHz) para obtener diversidad en la trayectoria y, por lo tanto, independencia de desvanecimiento.
Con referencia a la Figura 2, se representa un sistema de antena de área de cobertura lineal dispuesto para proporcionar diversidad espacial en la recepción de las señales de enlace inverso. En la Figura 2, la estación base 200 proporciona señales a la primera estructura de antena de área de cobertura lineal 210 y acepta señales de ésta. Además, la estación base 200 acepta señales de la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 212. La primera y la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 210, 212 se colocan de forma adecuada para obtener las ventajas indicadas anteriormente. Aunque la forma de realización preferida prevé la utilización de dos estructuras de antena de área de cobertura lineal, es posible utilizar tres o más de dichas estructuras dentro del alcance de la presente invención. Además, los aspectos geográficos de la Figura 1B pueden incorporarse a la primera o la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 210 ó 212 o a ambas. Asimismo, el módulo amplificador 176 puede incorporarse a la primera o la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 210 ó 212 o a ambas.
Dentro de la estación base 200, el transmisor analógico 220 genera las señales RF de enlace directo que serán transmitidas por la estructura de antena de área de cobertura lineal 210. Las señales RF de enlace directo son acopladas con la primera estructura de antena de área de cobertura lineal 210 por el duplexor 240. Análogamente, las señales RF de enlace inverso recibidas por la estructura de antena de área de cobertura lineal 210 desde las unidades móviles (no representadas) son transmitidas por el duplexor 240 al primer receptor analógico 250. El receptor Rake 270 incluye por lo menos un elemento de demodulación (no representado) y preferentemente incluye dos o más elementos de demodulación.
De forma similar, las señales RF de enlace inverso recibidas por la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 212 son procesadas por el segundo receptor analógico 260. El segundo receptor Rake 280 procesa las señales recibidas por el segundo receptor analógico 260 desde la segunda estructura de antena distribuida 212. El receptor Rake 280 incluye por lo menos un elemento de demodulación (no representado) y preferentemente incluye dos o más elementos de demodulación.
Las salidas del primer y el segundo receptor Rake 270 y 280 se proporcionan a los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284. Los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284 combinan y decodifican la salida del primer y el segundo receptor Rake 270 y 280. Los datos decodificados se someten a un posterior procesamiento en los circuitos de banda base digitales (no representados). La combinación de los bits digitales resultantes prevista por la forma de realización de la Figura 2 aporta diversas ventajas, incluidas, por ejemplo, tasas de errores inferiores gracias a la combinación coherente y a la reducción de las fluctuaciones en el nivel de potencia de la unidad móvil. Ambos factores contribuyen a incrementar la capacidad y mejorar el rendimiento del sistema.
A continuación, con referencia a la Figura 3, se representa un diagrama de bloques de un sistema de antena de área de cobertura lineal que proporciona diversidad respecto de las señales de enlace directo. Debe tenerse en cuenta que, en el enlace inverso, la diversidad viene proporcionada por la separación física entre las dos estructuras de antena de área de cobertura lineal. En la forma de realización preferida, cada estructura de antena de área de cobertura lineal se acopla a un receptor diferente de tal forma que las señales de RF de cada estructura de antena de área de cobertura lineal no se combinen. Por lo tanto, no es necesario que las señales de cada estructura de antena de área de cobertura lineal presenten un retardo de tiempo superior a 1 segmento PN para que éstas puedan ser diferenciadas. Aunque el retardo desde la unidad móvil hasta cada estructura de antena de área de cobertura lineal fuera idéntico, sería posible diferenciar la señal de cada estructura de antena de área de cobertura lineal. No obstante, no se puede afirmar lo mismo con respecto al enlace directo. Debido a cuestiones económicas, ergonómicas y de implementación, las unidades móviles no suelen venir provistas de dos antenas y dos receptores RF/analógicos separados. Por lo tanto, si se transmite la misma señal de enlace directo desde cada estructura de antena de área de cobertura lineal, la unidad móvil que recibe una señal desde cada estructura de antena de área de cobertura lineal sólo podrá diferenciar las dos señales si la separación temporal entre éstas es como mínimo de un segmento PN. (Más adelante, se proporciona más información acerca de la arquitectura de la unidad móvil.) Por consiguiente, es deseable proporcionar un enlace directo que presente las características de diversidad descritas anteriormente, sin proporcionar trayectorias de recepción dobles en la unidad móvil.
Una solución elegante consiste en proporcionar diversidad en la trayectoria de transmisión del enlace directo, de tal forma que la capacidad para diferenciar las señales de cada estructura de antena de área de cobertura lineal sea inherente a la señal recibida por la unidad móvil. La diversidad en la transmisión puede obtenerse retardando la señal transmitida desde una de las estructuras de antena de área de cobertura lineal, en relación con la señal transmitida desde la otra estructura de antena de área de cobertura lineal. Cuando se introduce un retardo entre las dos señales, una unidad móvil que reciba una señal desde cada estructura de antena de área de cobertura lineal con el mismo retardo natural podrá diferenciar las dos señales gracias al retardo introducido. En la Figura 3, se representa una forma de realización que presenta dicha diversidad introducida en el enlace directo. Dada la similitud entre las formas de realización de las Figuras 2 y 3, en la Figura 3, se utilizan números de referencia con el signo "prima" para identificar las estructuras que se corresponden con las representadas en la Figura 2.
La estación base 200' de la Figura 3 incluye un divisor de potencia 290 para dividir la señal del transmisor analógico 220'. Uno de los componentes de la señal proporcionados por el divisor de potencia 290 es amplificado por el primer amplificador de alta potencia (HPA) 291, y el componente resultante amplificado es proporcionado al duplexor 240' para su transmisión por la estructura de antena de área de cobertura lineal 210'. El otro componente de señal es proporcionado al elemento de retardo 292, que introduce un retardo (p.ej., un segmento PN) suficiente para asegurar la existencia de diversidad en el tiempo entre las señales emitidas por la primera y la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 210' y 212'. Para un ejemplo de frecuencia de segmentos PN de 1,25 MHz, el retardo proporcionado por el elemento de retardo 292 puede ser del orden de 0,5 a 3 microsegundos. La señal retardada del elemento de retardo 292 es amplificada por un segundo HPA 293, y la señal amplificada es acoplada a la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 212' por el duplexor 294. Gracias a la diversidad en la trayectoria y en el tiempo proporcionada por los sistemas de antena descritos anteriormente, la arquitectura de diversos elementos de demodulación de las unidades móviles permite demodular por separado la señal de cada estructura de antena de área de cobertura lineal.
Las unidades móviles contienen uno o más elementos de demodulación de datos y un elemento buscador. El elemento buscador explora el dominio del tiempo y determina qué trayectorias existen y cuál es la magnitud de éstas. A continuación, se asigna la tarea de demodular las señales que se desplazan por las trayectorias más ventajosas a los elementos de demodulación disponibles.
En la Figura 4, se ilustra un diagrama de bloques de un ejemplo de unidad móvil CDMA. La unidad móvil incluye la antena 300 que se acopla a través del duplexor 302 al receptor analógico 304 y al amplificador de potencia de transmisión 306. El receptor analógico 304 recibe las señales de frecuencia RF desde el duplexor 302 para su amplificación y reducción de frecuencia. Las señales también se filtran, digitalizan y proporcionan a los elementos de demodulación 310A a 310N y, asimismo, al elemento buscador 314 del receptor Rake 312. En las patentes US nº 5.103.459 y nº 5.109.390 mencionadas anteriormente, se ilustran más detalles de un ejemplo de forma de realización del receptor analógico 304 y el receptor Rake 312.
El receptor analógico 304 también realiza una función de control de potencia utilizada para ajustar la potencia de transmisión de la unidad móvil. El receptor analógico 304 genera una señal de control de potencia analógica que se proporciona a los circuitos de control de potencia de transmisión 308.
La señal digitalizada proporcionada a los elementos de demodulación 310A a 310N y al elemento buscador 314 a la salida del receptor analógico 304 puede contener las señales de muchas llamadas en curso destinadas a otras unidades móviles, junto con las señales piloto de la estación base. A cada elemento de demodulación 310A a 310N se le asigna la tarea de demodular una señal de diversidad diferente de la misma señal de enlace directo. La diversidad en las señales puede producirse naturalmente a través de la propagación por trayectorias múltiples o puede ser introducida, por ejemplo, desde el sistema de antena de área de cobertura lineal representado en la Figura 3. La función de los elementos de demodulación 310A a 310N consiste en correlacionar las muestras con la secuencia PN adecuada. Este procedimiento de correlación proporciona una propiedad denominada "ganancia de procesamiento", muy conocida dentro de la técnica, que mejora la relación señal-interferencia de una señal que concuerda con la secuencia PN adecuada. La salida correlacionada puede ser detectada de forma sincrónica, utilizando la portadora piloto de la estación base transmisora como una referencia de fase portadora. El resultado de este procedimiento de demodulación es una secuencia de símbolos de datos codificados. Puede obtenerse más información con referencia a la decodificación mediante una secuencia piloto en la solicitud de patente US en trámite nº 08/343.800, presentada el 21 de noviembre de 1994 y
titulada "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT", que ha sido cedida al cesionario de la presente invención.
El elemento buscador 314, bajo control del procesador de control 316, explora continuamente el dominio del tiempo para hallar señales piloto de trayectorias múltiples de una pluralidad de estaciones base circundantes. El elemento buscador 314 mide la intensidad de todas las señales piloto detectadas. El elemento buscador 314 proporciona un conjunto de intensidades de señal y de diferencias de tiempo de las señales detectadas al procesador de control 316. El procesador de control 316 proporciona señales de control a los elementos de demodulación 310A a 310N, para que cada uno de éstos procese una señal diferente de las más ventajosas. Se da a conocer un procedimiento para asignar el procesamiento de señales diferentes a los elementos de demodulación basándose en la salida de un elemento buscador, en la solicitud de patente US en trámite, de nº de serie 08/144.902, presentada el 28 de octubre de 1993, titulada "DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS", que ha sido cedida al cesionario de la presente invención.
La salida de los elementos de demodulación 310A a 310N se proporciona a los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 318. Los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 318 combinan la salida de los elementos de demodulación 310A a 310N en una señal agregada para su posterior procesamiento. El procedimiento de combinación es el que permite al sistema aprovechar la diversidad sumando la energía de cada uno de los elementos de demodulación 310A a 310N. El tren de señales agregadas resultante puede decodificarse mediante un decodificador de corrección de errores sin canal de retorno (FEC) contenido también dentro de los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 318.
Los circuitos de banda base digital 320 suelen incluir un vocodificador digital (no representado) que puede ser un vocodificador de velocidad variable. Los circuitos de banda base digital 320 son operativos además como interfaz con un microteléfono o cualquier otro tipo de dispositivo periférico (no representado). Los circuitos de banda base digital 320 proporcionan señales de información de salida al usuario, en concordancia con la información proporcionada por los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 318.
En el enlace inverso, las señales de voz analógicas del usuario suelen proporcionarse, a través de un microteléfono, como una entrada para los circuitos de banda base digital 320. Los circuitos de banda base digital del usuario 320 incluyen un convertidor analógico-digital (A/D) (no representado) que convierte la señal analógica en una señal digital. La señal digital se proporciona al vocodificador digital donde se codifica. La salida del vocodificador se proporciona al circuito de codificación con corrección de errores sin canal de retorno (FEC) (no representado). En el ejemplo de forma de realización, la codificación con corrección de errores que se implementa es la de un sistema de codificación convolucional. La señal codificada digitalizada se transmite desde los circuitos de banda base digital del usuario 320 hasta el modulador de transmisión 322.
El modulador de transmisión 322 codifica los datos de transmisión (en el ejemplo de forma de realización, se emplea una técnica de señalización ortogonal 64-aria basada en códigos de Walsh) y, a continuación, modula la señal codificada en una señal portadora PN. El procesador de control 316 proporciona la información de alineación de la secuencia PN al modulador de transmisión 322. Se proporcionan más detalles acerca de la modulación de datos en la patente US nº 5.103.459, mencionada anteriormente.
Además, el modulador de transmisión 322 convierte la señal modulada en una señal analógica para su modulación en una portadora de frecuencia intermedia (IF). La señal IF obtenida del modulador de transmisión 322 se proporciona a los circuitos de control de potencia de transmisión 308. Los circuitos de control de potencia de transmisión 308 controlan la potencia de la señal de transmisión basándose en una señal de control de potencia analógica proporcionada por el receptor analógico 304. Asimismo, los bits de control transmitidos por la estación base en forma de mandatos de ajuste de potencia son procesados por los elementos de demodulación 310A a 310N y proporcionados al procesador de control 316. En respuesta a estos mandatos, el procesador de control 316 genera una segunda señal de control de potencia que se proporciona a los circuitos de control de potencia de transmisión 308. Puede encontrarse más información acerca de la relación entre el receptor 312, el procesador de control 316 y los circuitos de control de potencia de transmisión 308, con respecto al control de potencia, en la patente US nº 5.056.109 mencionada anteriormente.
Los circuitos de control de potencia de transmisión 308 proporcionan la señal modulada con potencia controlada a los circuitos del amplificador de potencia de transmisión 306. Los circuitos del amplificador de potencia de transmisión 306 convierten la señal IF en una frecuencia RF. Los circuitos del amplificador de potencia de transmisión 306 incluyen un amplificador que amplifica la señal hasta un nivel de salida final. La señal de transmisión se pasa desde los circuitos del amplificador de potencia 306 hasta el duplexor 302. El duplexor 302 acopla la señal a la antena 300 para su transmisión a la estación base.
La Figura 5 ilustra de forma más completa, mediante un diagrama de bloques, el ejemplo de estación base 200 de la Figura 2. En la Figura 5, se utilizan números de referencia similares para identificar los componentes de estación base que corresponden a los representados en la Figura 2. El sistema receptor de la estación base 200 comprende los receptores analógicos 250 y 260 y, además, los receptores Rake 270 y 280. El receptor Rake 270 incluye el elemento buscador independiente 500 y los elementos de demodulación 510A a 510N. Del mismo modo, el receptor Rake 280 incluye el elemento buscador independiente 515 y los elementos de demodulación 520A a 520N. Como se indica en la Figura 5, los elementos de demodulación 510A a 510N y 520A a 520N se acoplan a los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284.
Con referencia a la Figura 5, los receptores analógicos 250 y 260 proporcionan, respectivamente, una versión digitalizada de las señales compuestas formadas a partir de las transmisiones de una o más unidades móviles. Cada elemento buscador 500 y 515 realiza el seguimiento de las propagaciones por trayectorias múltiples de las transmisiones de una unidad móvil individual. A cada elemento de demodulación 510A a 510N y 520A a 520N, se le asigna la demodulación de una trayectoria particular de las múltiples trayectorias de propagación de los mismos datos de mensaje codificados de una unidad móvil común. La salida de los receptores analógicos 250 y 260 se proporciona también a otros receptores Rake para realizar el seguimiento y demodular las señales transmitidas por las otras unidades móviles. Para obtener más información, consúltese, por ejemplo, la solicitud de patente US de nº de serie 08/144.902, mencionada anteriormente.
La estación base de la Figura 5 incluye el controlador CDMA 540 que está acoplado a los elementos de demodulación 510A a 510N y 520A a 520N junto con los elementos buscadores 500 y 515. El controlador CDMA 540 proporciona las funciones de asignación de secuencia y código de Walsh, procesamiento de señales, generación de señales de temporización, control de potencia y otras funciones diversas relacionadas.
Las señales recibidas por la primera estructura de antena de área de cobertura lineal 210 se proporcionan al receptor analógico 250 y, a continuación, al elemento buscador 500. El elemento buscador 500 se utiliza para explorar el dominio del tiempo y detectar las señales más ventajosas disponibles asociadas a una unidad móvil particular. El elemento buscador 500 proporciona información acerca de las señales detectadas al controlador CDMA 540 que, en respuesta, genera y proporciona señales de control a los elementos de demodulación 510A a 510N para seleccionar la señal recibida adecuada y procesarla.
Las señales recibidas por la segunda estructura de antena de área de cobertura lineal 212 se proporcionan al receptor analógico 260 y, a continuación, a los elementos de demodulación 520A a 520N. El elemento buscador 515 se utiliza también para explorar el dominio del tiempo en torno a la señal recibida para asegurar que los elementos de demodulación 520A a 520N estén realizando el seguimiento y el procesamiento de las señales más ventajosas disponibles asociadas a una unidad móvil particular, de la misma manera que el receptor Rake 270. La salida de los elementos de demodulación 510A a 510N y 520A a 520N es procesada, a continuación, por los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284 para obtener un rendimiento óptimo.
Con referencia de nuevo a la Figura 5, el elemento buscador 500 y los elementos de demodulación 510A a 510N, reciben la señal compuesta proporcionada por el receptor analógico 250. Para decodificar las señales de espectro ensanchado transmitidas por una unidad móvil, deben generarse las secuencias PN adecuadas. Puede obtenerse más información acerca de la generación de las señales de la unidad móvil en la patente US nº 5.103.459.
Las señales de una red externa o interna, tales como las de una centralita privada (PBX), se acoplan al vocodificador 555 adecuado bajo control del controlador CDMA 540. El modulador de transmisión 535, que es controlado por el controlador CDMA 540, realiza la modulación de espectro ensanchado de los datos para su transmisión a la unidad móvil destinataria deseada. Al modulador de transmisión 535, se le asignan las tareas de codificar y modular los datos que se van a transmitir a la unidad móvil particular que se ha asignado a los receptores Rake 270 y 280. El modulador de transmisión 535 modula los datos del vocodificador con un código ortogonal seleccionado de un conjunto de códigos ortogonales, siendo modulada después la señal con un código de ensanchamiento PN. La señal ensanchada mediante PN se convierte, a continuación, en una señal analógica y se proporciona a los circuitos de control de potencia de transmisión 550.
Los circuitos de control de potencia de transmisión 550 bajo control del controlador CDMA 540 controlan la potencia de transmisión de la señal. La salida de los circuitos 550 se proporciona al sumador 560, donde se suma con la salida de los circuitos del modulador de transmisión/control de potencia de transmisión correspondientes a otras unidades móviles. La salida del sumador 560 se proporciona al transmisor analógico 220. El transmisor analógico 220 amplifica la señal que será transmitida por medio del sistema de antena de área de cobertura lineal a las unidades móviles situadas dentro del área de cobertura de la estación base. En la patente US nº 5.103.459, se ilustran más detalles del ejemplo de los circuitos del transmisor de la Figura 5.
La Figura 5 ilustra además los circuitos de los generadores de canales pilotos/canales de control y de control de potencia de transmisión 545. Los circuitos 545, controlados por el controlador CDMA 540, generan y controlan la potencia de la señal piloto, el canal de sincronización y el canal de radiobúsqueda para su acoplamiento con el transmisor analógico 220.
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La Figura 6 representa la arquitectura de una estación base que incorpora un chip de circuito integrado de aplicación específica (ASIC) de módem de sitio celular (CSM) 580 para realizar las funciones de búsqueda, demodulación, combinación y decodificación. En la Figura 6, se emplean números de referencia similares para identificar elementos funcionales correspondientes a los de la Figura 5. El chip CSM ASIC 580 incluye un motor de búsqueda 584 particularmente eficaz para realizar la función de búsqueda necesaria para cada llamada de unidad móvil, descrita en la solicitud de patente US en trámite nº de serie 08/316.177, presentada el 30 de septiembre de 1994, titulada "MULTIPATH SEARCH PROCESSOR FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM", que ha sido cedida al cesionario de la presente invención. Dicho brevemente, el motor de búsqueda 584 determina cuáles son las señales del dominio del tiempo disponibles más ventajosas asociadas a una unidad móvil particular, supervisando la salida de ambos receptores analógicos 250 y 260. Esta información se proporciona al controlador CDMA 540, que ordena al conmutador de interfaz 226 que conecte los elementos de demodulación 510A a 510N al receptor analógico 250 ó 260, dependiendo de cuál de los dos es el que proporciona la señal más ventajosa disponible. En consecuencia, la arquitectura de la Figura 6 mejora la eficacia permitiendo que cada elemento de demodulación 510A a 510N se conecte al receptor analógico que ofrece la señal más ventajosa.
Haciendo referencia más detalladamente a la Figura 6, los receptores analógicos 250 y 260 procesan la señal RF y la convierten en bits digitales. Cada receptor analógico 250 y 260 proporciona un tren de bits filtrados resultante al conmutador de interfaz 226. El conmutador de interfaz 226, bajo control del controlador CDMA 540, conecta los trenes de bits filtrados de uno o ambos receptores analógicos 250 y 260 con los elementos de demodulación 510A a 510N y el motor de búsqueda 585.
En la forma de realización preferida de la Figura 6, se ilustra una implementación CSM ASIC en la que los receptores analógicos 250 y 260 generan señales digitales, y en la que el conmutador de interfaz 226 es un dispositivo de encaminamiento de señales digitales. No obstante, debe apreciarse que esta función de encaminamiento de señales también podría implementarse utilizando técnicas analógicas. En dichas implementaciones analógicas, los receptores analógicos 250 y 260 estarían configurados para pasar señales analógicas, en lugar de digitales, al conmutador de interfaz 226. Análogamente, el conmutador de interfaz 226 incorporaría circuitos analógicos adecuados para proporcionar las señales analógicas al elemento de demodulación adecuado. En estas configuraciones, la conversión analógica-digital tendría lugar dentro de cada elemento de demodulación antes de cualquier procesamiento adicional.
Como se indica en la Figura 6, los elementos de demodulación 510A a 510N son controlados por el controlador CDMA 540. El controlador CDMA 540 asigna a cada elemento de demodulación 510A a 510N una de las señales de la pluralidad de señales de información de una sola unidad móvil, recibidas por cualquiera de las estructuras de antena de área de cobertura lineal conectadas funcionalmente a los receptores analógicos 250 ó 260. Cada uno de los elementos de demodulación 510A a 510N produce unas series de bits de datos que representan una estimación de los datos de la unidad móvil particular. Se describe una arquitectura de receptor de datos digitales eficaz en la solicitud de patente US en trámite de nº de serie 08/372.632, presentada el 13 de enero de 1995 y titulada "CELL SITE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM".
Los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284 combinan el tren de bits de cada elemento de demodulación 510A a 510N para generar una única estimación de los datos recibidos desde la unidad móvil. Esta combinación puede realizarse utilizando, por ejemplo, un tipo de cálculo de métrica de máximos dobles descrito en la solicitud de patente US en trámite de nº de serie 08/083.110, presentada el 24 de junio de 1993 y titulada
"NONCOHERENT RECEIVER EMPLOYING A DUAL MAXIMA METRIC GENERATION PROCESS". En esta solicitud en trámite, se describe también en particular un receptor no coherente operativo para generar datos de decisión flexible agregados. Cuando se emplea uno de dichos receptores no coherentes, los circuitos del combinador y decodificador de diversidad 284 suelen incluir un decodificador de Viterbi para decodificar los datos de decisión flexible agregados. A continuación, los símbolos decodificados se combinan y pasan al vocodificador 555 para su posterior procesamiento.
La descripción previa de las formas de realización preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la materia fabricar o utilizar la presente invención.

Claims (28)

1. Sistema de antena para ser utilizado en un sistema de comunicaciones digitales, en el que por lo menos un terminal remoto se comunica con una estación base (200) utilizando señales de comunicación moduladas digitalmente, que comprende:
una primera estructura de antena de área de cobertura lineal (210);
una segunda estructura de antena de área de cobertura lineal (212);
caracterizado porque presenta:
unos medios de interfaz de antena (290 a 294) para acoplar dichas señales de comunicación entre dicha estación base y dicha primera y dicha segunda estructura de antena de área de cobertura lineal (210, 212), incluyendo dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) unos medios para dividir unas de dichas señales de comunicación en un primer y un segundo componentes de señal desplazados en el tiempo para la transmisión por dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212), respectivamente, y
dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212) son estructuras individuales y están dispuestas para presentar un primer (110A) y un segundo (110B) segmentos de antena a los que se aplican las señales de espectro ensanchado de enlace inverso transmitidas por una unidad móvil (170), para facilitar la recepción en diversidad de las señales transmitidas por dicha unidad móvil (170).
2. Sistema de antena según la reivindicación 1, en el que dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) incluyen un primer y un segundo duplexores, estando interpuestos dicho primer y dicho segundo duplexores (240', 294) entre un transmisor analógico situado dentro de dicha estación base (200) y dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212), respectivamente.
3. Sistema de antena según la reivindicación 2, en el que dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) incluyen una red de división y retardo, y en el que dichas señales de comunicación se generan realizando la modulación de espectro ensanchado de las señales de información en concordancia con unos códigos de ensanchamiento de ruido pseudoaleatorio (PN) predeterminados, cada uno de los cuales comprende una secuencia predeterminada de segmentos binarios de una duración de segmento predeterminada, proporcionando dicha red de división y retardo un retardo entre dicho primer y dicho segundo componentes de señal desplazados en el tiempo del orden de por lo menos la duración de un segmento.
4. Sistema de antena según la reivindicación 1, en el que dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212) comprenden, respectivamente, una primera y una segunda antenas coaxiales con derivaciones.
5. Sistema de antena según la reivindicación 1, en el que los usuarios del sistema se comunican a través de dicha estación base (260) con unos usuarios remotos del sistema, y dichos usuarios remotos del sistema se comunican con esos a través de dicha estación base por medio de un enlace de radio, comprendiendo dicho sistema de antena:
unos medios de transmisor (220') para generar señales de espectro ensanchado dirigidas a usuarios remotos realizando la modulación de espectro ensanchado de las señales de información de los usuarios y
dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) para proporcionar dichas señales de espectro ensanchado dirigidas a usuarios remotos a dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212), incluyendo dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) unos medios para introducir un retardo de tiempo predeterminado entre los componentes de dichas señales de espectro ensanchado dirigidas a usuarios remotos transmitidas por dicha primera y dicha segunda estructura de antena de área de cobertura lineal (210, 212), respectivamente.
6. Sistema de antena según la reivindicación 5, que comprende además unos primeros medios para demodular (510A a 510N) una primera señal de espectro ensanchado agregada acoplada a partir de dicha primera estructura de antena (210), comprendiendo dicha primera señal de espectro ensanchado agregada una pluralidad de señales de espectro ensanchado dirigidas a usuarios del sistema recibidas por dicha primera estructura de antena de área de cobertura lineal (210).
7. Sistema de antena según la reivindicación 6, que comprende además unos segundos medios para demodular (520A a 520N) una segunda señal de espectro ensanchado agregada acoplada a partir de dicha segunda estructura de antena (212), comprendiendo dicha segunda señal de espectro ensanchado agregada una pluralidad de señales de espectro ensanchado dirigidas a usuarios del sistema recibidas por dicha segunda estructura de antena de área de cobertura lineal (212).
8. Sistema de antena según la reivindicación 5, en el que se realiza la modulación de espectro ensanchado de dichas señales de información de los usuarios del sistema en concordancia con unos códigos de ensanchamiento de ruido pseudoaleatorio (PN) predeterminados, comprendiendo cada uno de ellos una secuencia predeterminada de segmentos binarios de una duración de segmento predeterminada, siendo dicho retardo temporal predeterminado del orden de por lo menos la duración de un segmento.
9. Sistema de antena según la reivindicación 5, en el que dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212) comprenden, respectivamente, una primera y una segunda antenas coaxiales con derivaciones.
10. Sistema de antena según la reivindicación 5, en el que dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal (210, 212) están dispuestas para emitir energía electromagnética de forma sustancialmente continua a lo largo de la dimensión longitudinal de éstas.
11. Antena según la reivindicación 1, que comprende unos medios para transmitir una señal de información de enlace directo sometida a modulación de espectro ensanchado, y recibir una señal de información de enlace inverso sometida a modulación de espectro ensanchado, en la que dichas señales de información de enlace directo y enlace inverso sometidas a modulación de espectro ensanchado se generan realizando la modulación de espectro ensanchado de las señales de información con códigos de ruido pseudoaleatorio, comprendiendo cada uno de los códigos de ruido pseudoaleatorio predeterminados una secuencia de segmentos de código predeterminada de una duración de segmento predeterminada, comprendiendo dichos medios de interfaz de antena (290 a 294) unos medios para proporcionar dicha señal de información de enlace directo sometida a modulación de espectro ensanchado a dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal, y dichos medios de interfaz de antena incluyen unos medios para introducir un retardo equivalente por lo menos a una de dichas duraciones de segmento predeterminadas entre los componentes de dicha señal de información de enlace directo sometida a modulación de espectro ensanchado transmitida por dicha primera y dicha segunda estructuras de antena, respectivamente, y
en la que dicha área de cobertura lineal de dicha primera estructura de antena y dicha área de cobertura lineal de dicha segunda estructura de antena se solapan sustancialmente.
12. Sistema de antena según la reivindicación 11, que comprende además una pluralidad de elementos de demodulación (510A a 510N), en el que un primer elemento de dicha pluralidad de elementos de demodulación recibe un primer componente de dicha señal de espectro ensanchado de enlace inverso desde dicha primera estructura de antena (210) y un segundo elemento de dicha pluralidad de elementos de demodulación recibe un componente de dicha señal de espectro ensanchado de enlace inverso desde dicha segunda estructura de antena (212).
13. Sistema de antena según la reivindicación 12, en el que dicho primer y dicho segundos elementos de dichos elementos de demodulación demodulan, cada uno, una señal de un usuario remoto común que comprende además un combinador de diversidad para combinar la salida de dicho primer elemento de los elementos de demodulación y la salida de dicho segundo elemento de los elementos de demodulación.
14. Sistema de antena según la reivindicación 13, que comprende además un motor de búsqueda para identificar las recepciones múltiples de dicha señal desde dicha unidad remota común.
15. Sistema de antena según la reivindicación 12, que comprende además un conmutador de interfaz para acoplar un tercer elemento de dicha pluralidad de elementos de demodulación a dicho componente de dicha señal de espectro ensanchado de enlace inverso de dicha primera estructura de antena, o bien a dicho componente de dicha señal de espectro ensanchado de enlace inverso de dicha segunda estructura de antena.
16. Sistema de antena según la reivindicación 11, en el que dicha primera estructura de antena (210) es un cable coaxial con derivaciones.
17. Sistema de antena según la reivindicación 11, en el que dicha primera estructura de antena (210) es un cable coaxial triaxial.
18. Sistema según la reivindicación 11, que comprende además una unidad remota situada dentro de dicha área de solapamiento sustancial, en el que dicha unidad remota comprende una pluralidad de elementos de demodulación para demodular la señal de enlace directo elegida contenida en dicho componente de dicha señal de información de enlace directo sometida a modulación de espectro ensanchado transmitida por dicha primera estructura de antena (210), y para demodular dicha señal de enlace directo elegida contenida en dicho componente de dicha señal de información de enlace directo sometida a modulación de espectro ensanchado transmitida por dicha segunda estructura de antena (212), respectivamente.
19. Procedimiento para realizar la transmisión distribuida de señales de comunicación moduladas digitalmente en un sistema de comunicación digital, en el que por lo menos un terminal remoto se comunica con una estación base utilizando dichas señales de comunicación moduladas digitalmente, que comprende las etapas siguientes:
proporcionar una primera estructura de antena de área de cobertura lineal;
proporcionar una segunda estructura de antena de área de cobertura lineal; y
caracterizado porque presenta las etapas adicionales siguientes:
dividir unas de dichas señales de comunicación moduladas digitalmente de dicha estación base en un primer y un segundo componentes de señal con un retardo temporal diferente, y acoplamiento de dicho primer y dicho segundo componentes de señal de dichas señales de comunicación moduladas digitalmente con dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal; y
disponer dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal como estructuras individuales para que presenten un primer y un segundo segmentos a los que se aplican las señales de espectro ensanchado de enlace inverso transmitidas por una unidad móvil, para facilitar la recepción en diversidad de las señales transmitidas por dicha unidad móvil.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que dichas señales de comunicación se generan realizando la modulación de espectro ensanchado de las señales de información en concordancia con unos códigos de ensanchamiento de ruido pseudoaleatorio (PN) predeterminados, comprendiendo cada uno de ellos una secuencia predeterminada de segmentos binarios de una duración de segmento predeterminada, que incluye además la etapa de proporcionar un retardo entre dicho primer y dicho segundo componentes de señal de retardos temporales diferentes, de una duración del orden de por lo menos un segmento.
21. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que los usuarios del sistema se comunican a través de dicha estación base con usuarios remotos del sistema, comunicándose dichos usuarios remotos del sistema con esos a través de dicha estación base por medio de un enlace de radio, comprendiendo el procedimiento las etapas adicionales siguientes:
realizar la transmisión y recepción distribuida de las señales de comunicación de espectro ensanchado en dicha estación base, mediante:
la generación de unas señales dirigidas a usuarios remotos de dichas señales de espectro ensanchado realizando la modulación de espectro ensanchado de las señales de información de los usuarios; y
la provisión de dichas señales dirigidas a usuarios remotos de dichas señales de espectro ensanchado a dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal, y la introducción de un retardo de tiempo predeterminado entre los componentes de dichas señales dirigidas a usuarios remotos de dichas señales de espectro ensanchado transmitidas por dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal, respectivamente.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, que incluye además la etapa de demodulación de una primera señal de espectro ensanchado agregada acoplada a partir de dicha primera estructura de antena, comprendiendo dicha primera señal de espectro ensanchada agregada una pluralidad de señales dirigidas a usuarios del sistema de dichas señales de espectro ensanchado recibidas por dicha primera estructura de antena de área de cobertura lineal.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, que incluye además la etapa de demodulación de una segunda señal de espectro ensanchado agregada acoplada a partir de dicha segunda estructura de antena, comprendiendo dicha segunda señal de espectro ensanchada agregada una pluralidad de señales dirigidas a usuarios del sistema de dichas señales de espectro ensanchado recibidas por dicha segunda estructura de antena de área de cobertura lineal.
24. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que dicha primera y dicha segunda estructuras de antena de área de cobertura lineal están separadas por una distancia superior a una longitud de onda de dichas señales de comunicación de espectro ensanchado, manteniendo al mismo tiempo áreas de cobertura sustancialmente solapadas.
25. Sistema de antena según la reivindicación 1, en el que por lo menos un terminal remoto se comunica con dicha estación base (200) utilizando señales de comunicación moduladas digitalmente, comprendiendo dicha estación base que presenta un sistema de antena:
dicha primera estructura de antena de área de cobertura lineal (210) que transmite una señal de comunicación modulada digitalmente y que comprende dicho primer segmento (110A) que presenta una área de cobertura de primer segmento y dicho segundo segmento (110B) que presenta una área de cobertura de segundo segmento; y
un elemento en serie (176) dispuesto entre dicho primer segmento y dicho segundo segmento, que proporciona un retardo (188) entre dicha señal de comunicación modulada digitalmente transmitida por dicho primer segmento (110A) y dicha señal de comunicación modulada digitalmente transmitida por dicho segundo segmento (110B).
26. Sistema de antena según la reivindicación 25, en el que dicho elemento en serie (176) proporciona la amplificación de dicha señal de comunicación modulada digitalmente.
27. Sistema de antena según la reivindicación 25, en el que dicha área de cobertura del primer segmento (110A) y dicha área de cobertura del segundo segmento (110B) se solapan.
28. Sistema de antena según la reivindicación 27, que comprende además una unidad remota situada dentro de dicha área de solapamiento de dicha primera y dicha segunda áreas de cobertura, en el que dicha unidad remota comprende una pluralidad de elementos de demodulación para demodular una señal de enlace directo elegida contenida en dicha señal de comunicación modulada digitalmente transmitida por dicho primer segmento (110A), y para demodular dicha señal de enlace directo elegida contenida en dicha señal de comunicación modulada digitalmente transmitida por dicho segundo segmento (110B).
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WO (1) WO1996041430A1 (es)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088592A (en) * 1996-03-25 2000-07-11 Airnet Communications Corporation Wireless system plan using in band-translators with diversity backhaul to enable efficient depolyment of high capacity base transceiver systems
US6101176A (en) * 1996-07-24 2000-08-08 Nokia Mobile Phones Method and apparatus for operating an indoor CDMA telecommunications system
KR20050098028A (ko) 1997-03-03 2005-10-10 셀레트라 리미티드 통신 개선 방법 및 시스템
US6900775B2 (en) 1997-03-03 2005-05-31 Celletra Ltd. Active antenna array configuration and control for cellular communication systems
US6885846B1 (en) * 1997-03-31 2005-04-26 Texas Instruments Incorporated Low power wireless network
CA2240153A1 (en) * 1997-06-12 1998-12-12 Radio Communication Systems Ltd. Radio pbx for personal communications system
DE19732503A1 (de) 1997-07-29 1999-02-04 Alsthom Cge Alcatel Anordnung zur Übertragung, zur Abstrahlung und zum Empfang von Hochfrequenz-Signalen
JP3095065B2 (ja) * 1997-09-11 2000-10-03 日本電気株式会社 スペクトル拡散信号のレイク受信方法およびレイク受信装置
US6125109A (en) * 1998-02-24 2000-09-26 Repeater Technologies Delay combiner system for CDMA repeaters and low noise amplifiers
US6205127B1 (en) * 1998-04-21 2001-03-20 Lucent Technologies, Inc. Wireless telecommunications system that mitigates the effect of multipath fading
US5978365A (en) * 1998-07-07 1999-11-02 Orbital Sciences Corporation Communications system handoff operation combining turbo coding and soft handoff techniques
US6459725B1 (en) 1998-07-31 2002-10-01 Qualcomm Incorporated Wireless repeater with improved diversity
US6166622A (en) * 1998-10-28 2000-12-26 Texas Instruments Incorporated Time slot structure for improved TPC estimation in WCDMA
US6560441B1 (en) 1999-04-15 2003-05-06 Transcept, Inc. Low noise in-building distribution network for wireless signals
US6614776B1 (en) * 1999-04-28 2003-09-02 Tantivy Communications, Inc. Forward error correction scheme for high rate data exchange in a wireless system
GB2359221B (en) * 2000-02-12 2004-03-10 Motorola Inc Distributed cellular telephone antenna system with adaptive cell configuration
JP3464645B2 (ja) 2000-08-30 2003-11-10 松下電器産業株式会社 無線受信装置
EP1519602A1 (en) * 2002-06-28 2005-03-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Radio communication apparatus and common control channel reception method
EP1418437A1 (en) * 2002-10-02 2004-05-12 ALSTOM Technology Ltd Method and electromagnetic sensor for measuring partial discharges in windings of electrical devices
FR2862451B1 (fr) * 2003-11-17 2006-03-31 Puissance 6 I Dispositif de communication sans fil entre les antennes gsm et des baies
CN100568761C (zh) * 2005-01-31 2009-12-09 株式会社日立国际电气 基站间同步系统及方法
US8920343B2 (en) 2006-03-23 2014-12-30 Michael Edward Sabatino Apparatus for acquiring and processing of physiological auditory signals
EP1876728B1 (fr) 2006-07-07 2014-01-01 E-Blink Procédé de synchronisation de deux dispositifs électroniques d'une liaison sans fil, notamment d'un réseau de téléphonie mobile et système de mise en oeuvre de ce procédé
GB2460112A (en) * 2008-05-19 2009-11-25 Nokia Corp Controlling transmission diversity by delaying a signal on a second transmit path relative to a first transmit path
GB2466280A (en) * 2008-12-18 2010-06-23 Inmarsat Global Ltd Multi-access communication in which plural transmissions share timing and frequency resources but have different waveforms or propagation characteristics
EP2226890A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-08 Hitachi Cable, Ltd. Mobile communication base station antenna
FR2956934B1 (fr) 2010-02-26 2012-09-28 Blink E Procede et dispositif d'emission/reception de signaux electromagnetiques recus/emis sur une ou plusieurs premieres bandes de frequences.
US9099956B2 (en) 2011-04-26 2015-08-04 King Abdulaziz City For Science And Technology Injection locking based power amplifier
US8700026B2 (en) 2011-05-10 2014-04-15 King Abdulaziz City For Science And Technology Controlled mobile communication as a service in a coverage area bounded by radiating cables
FR2990315B1 (fr) 2012-05-04 2014-06-13 Blink E Procede de transmission d'informations entre une unite emettrice et une unite receptrice
US10897341B2 (en) * 2012-07-18 2021-01-19 Nokia Solutions And Networks Oy Detecting intermodulation in broadband communication affecting receiver sensitivity
US9577341B2 (en) 2013-11-12 2017-02-21 Harris Corporation Microcellular communications antenna and associated methods
CN110463064B (zh) 2016-12-09 2023-05-05 瑞典爱立信有限公司 用于分布式大规模mimo的改进天线装置
US10720710B2 (en) 2017-09-20 2020-07-21 Harris Corporation Managed access system including surface wave antenna and related methods
US10581172B2 (en) 2017-09-20 2020-03-03 Harris Corporation Communications antenna and associated methods
WO2019076513A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) DISTRIBUTED MIMO SYNCHRONIZATION
US11616540B2 (en) 2017-11-21 2023-03-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna arrangement for distributed massive MIMO
EP3868032A1 (en) 2018-10-16 2021-08-25 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Disturbance mitigation in a wireless communication system
CN110868721B (zh) * 2019-10-15 2021-10-12 内江喜马雅拉网络技术有限公司 一种室内信号的均衡分配系统及方法
CN110830069B (zh) * 2019-10-15 2021-08-13 内江喜马雅拉网络技术有限公司 一种节约成本的室内信号均衡分配系统及方法
WO2021160571A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Dielectric waveguide signal transfer function compensation

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4383327A (en) * 1980-12-01 1983-05-10 University Of Utah Radiographic systems employing multi-linear arrays of electronic radiation detectors
US4672605A (en) * 1984-03-20 1987-06-09 Applied Spectrum Technologies, Inc. Data and voice communications system
GB2171576B (en) * 1985-02-04 1989-07-12 Mitel Telecom Ltd Spread spectrum leaky feeder communication system
US4761778A (en) * 1985-04-11 1988-08-02 Massachusetts Institute Of Technology Coder-packetizer for random accessing in digital communication with multiple accessing
US4672658A (en) * 1985-10-16 1987-06-09 At&T Company And At&T Bell Laboratories Spread spectrum wireless PBX
US4901307A (en) * 1986-10-17 1990-02-13 Qualcomm, Inc. Spread spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters
JPS63114333A (ja) * 1986-10-31 1988-05-19 Nec Home Electronics Ltd 無線バスシステム
CA1290020C (en) * 1987-02-09 1991-10-01 Steven Messenger Wireless local area network
US4820036A (en) * 1987-05-11 1989-04-11 Wilson Seet Headband for retention of glasses
US4920348A (en) * 1987-10-08 1990-04-24 Baghdady Elie J Method and apparatus for signal modulation and detection
US4841527A (en) * 1987-11-16 1989-06-20 General Electric Company Stabilization of random access packet CDMA networks
US4914675A (en) * 1988-01-28 1990-04-03 General Electric Company Apparatus for efficiently packing data in a buffer
CH676179A5 (es) * 1988-09-29 1990-12-14 Ascom Zelcom Ag
SE464551B (sv) * 1989-09-12 1991-05-06 Ericsson Telefon Ab L M Foerfarande foer att minska risken foer daalig mottagning i ett tidsmultiplext radiokommunikationssystem
GB2237706A (en) * 1989-11-03 1991-05-08 Racal Res Ltd Radio communications link with diversity
US5101501A (en) * 1989-11-07 1992-03-31 Qualcomm Incorporated Method and system for providing a soft handoff in communications in a cdma cellular telephone system
US5056109A (en) * 1989-11-07 1991-10-08 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for controlling transmission power in a cdma cellular mobile telephone system
US5109390A (en) 1989-11-07 1992-04-28 Qualcomm Incorporated Diversity receiver in a cdma cellular telephone system
US5073900A (en) * 1990-03-19 1991-12-17 Mallinckrodt Albert J Integrated cellular communications system
US5018165A (en) * 1990-03-21 1991-05-21 Andrew Corporation Communication system using spread spectrum and leaky transmission line
US5103459B1 (en) * 1990-06-25 1999-07-06 Qualcomm Inc System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system
IL100213A (en) * 1990-12-07 1995-03-30 Qualcomm Inc Mikrata Kedma phone system and its antenna distribution system
US5513176A (en) * 1990-12-07 1996-04-30 Qualcomm Incorporated Dual distributed antenna system
GB9103459D0 (en) * 1991-02-19 1991-04-03 Cross Mfg Co Brush seal assembly
JPH05268128A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Cdma通信方式
ZA938324B (en) * 1992-11-24 1994-06-07 Qualcomm Inc Pilot carrier dot product circuit
US5289499A (en) * 1992-12-29 1994-02-22 At&T Bell Laboratories Diversity for direct-sequence spread spectrum systems
AU672054B2 (en) * 1992-12-30 1996-09-19 Radio Communication Systems Ltd. Bothway RF repeater for personal communications systems
US5507035A (en) * 1993-04-30 1996-04-09 International Business Machines Corporation Diversity transmission strategy in mobile/indoor cellula radio communications
US5442627A (en) * 1993-06-24 1995-08-15 Qualcomm Incorporated Noncoherent receiver employing a dual-maxima metric generation process
US5490165A (en) 1993-10-28 1996-02-06 Qualcomm Incorporated Demodulation element assignment in a system capable of receiving multiple signals
KR960027492A (ko) * 1994-12-23 1996-07-22 권혁조 디지탈 코드분할 다원접속 셀룰라용 중계방법
US5654979A (en) 1995-01-13 1997-08-05 Qualcomm Incorporated Cell site demodulation architecture for a spread spectrum multiple access communication systems
KR100216349B1 (ko) * 1996-05-09 1999-08-16 윤종용 코드분할다중접속 통신시스템의 전파중계장치

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Publication number Publication date
JP3150981B2 (ja) 2001-03-26
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IL118563A0 (en) 1996-10-16
US5602834A (en) 1997-02-11
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EP0830754A1 (en) 1998-03-25
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