FI105430B - Tukiasemalaitteisto sekä menetelmä antennikeilan suuntaamiseksi - Google Patents

Description

105430

Tukiasemalaitteisto sekä menetelmä antennikeilan suuntaamiseksi

Keksinnön kohteena on tukiasemalaitteisto halutun 5 käyttäjän signaalin vastaanottamiseksi ja lähettämiseksi, joka vastaanotettava signaali voi saapua laitteistoon useaa eri reittiä usealla eri viiveellä, ja joka laitteisto käsittää yhden tai useamman useasta elementistä koostuvan antenniryhmän, yhden tai useamman kanavayksikön, ja joka 10 kanavayksikkö käsittää välineet vaiheistaa antenniryhmällä lähetettävää ja vastaanotettavaa signaalia siten, että an-tenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halutussa suunnassa.

Esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi mitä 15 tahansa monikäyttömenetelmää soveltavassa tiedonsiirtojär jestelmässä, mutta erityisesti koodijakomonikäyttöä hyödyntävässä solukkoradiojärjestelmässä. Koodijakomonikäyttö, CDMA (Code Division Multiple Access) on hajaspektri-tekniikkaan perustuva monikäyttömenetelmä, jota on viime 20 aikoina ryhdytty soveltamaan solukkoradiojärjestelmissä aiempien FDMA:n ja TDMA:n ohella. CDMA:lla on useita etuja verrattuna aiempiin menetelmiin, kuten esimerkiksi spekt-ritehokkuus ja taajuussuunnittelun yksinkertaisuus. Eräs esimerkki tunnetusta CDMA-järjestelmästä on laajakaistai-: 25 nen solukkoradiostandardi EIA/TIA IS-95.

\ CDMA-menetelmässä käyttäjän kapeakaistainen data- • · · signaali kerrotaan datasignaalia huomattavasti laajakais- ·*!.· taisemmalla hajotuskoodilla suhteellisen laajalle kaistal- • · · le. Tunnetuissa koejärjestelmissä käytettyjä kaistanle-30 veyksiä on esimerkiksi 1,25 MHz, 10 MHz sekä 25 MHz. Ker- ♦ · · . tömisen yhteydessä datasignaali leviää koko käytettävälle • · · *,..J kaistalle. Kaikki käyttäjät lähettävät samaa taajuuskais- ; taa käyttäen samanaikaisesti. Kullakin tukiaseman ja liik- « I « kuvan aseman välisellä yhteydellä käytetään omaa hajotus- « f 35 koodia, ja eri käyttäjien signaalit pystytään erottamaan • « « * t« · « « • · · • * ^

S

2 105430 toisistaan vastaanottimissa kunkin käyttäjän hajotuskoodin perusteella.

Vastaanottimissa olevat sovitetut suodattimet tah-distuvat haluttuun signaaliin, joka tunnistetaan hajotus-5 koodin perusteella. Datasignaali palautetaan vastaanotti-messa alkuperäiselle kaistalle kertomalla se uudestaan lähetyksen yhteydessä käytetyllä hajotuskoodilla. Ne signaalit, jotka on kerrottu jollain toisella hajotuskoodilla, eivät ideaalisessa tapauksessa korreloi ja palaudu kapeal-10 le kaistalle. Täten ne näkyvät kohinana halutun signaalin kannalta. Järjestelmän hajotuskoodit pyritään valitsemaan siten, että ne olisivat keskenään korreloimattomia eli or-togonaalisia.

Tyypillisessä matkapuhelinympäristössä tukiaseman 15 ja liikkuvan aseman väliset signaalit etenevät useaa reittiä lähettimen ja vastaanottimen välillä. Tämä monitie-eteneminen aiheutuu pääosin signaalin heijastumisista ympäröivistä pinnoista. Eri reittejä kulkeneet signaalit saapuvat vastaanottimeen eri aikoina erilaisen kulkuaika-20 viiveen takia. CDMA:ssa monitie-etenemistä voidaan käyttää hyväksi signaalin vastaanotossa diversiteetin tavoin. CDMA-vastaanotinratkaisuna käytetään yleisesti monihaa-raista vastaanotinrakennetta, jossa kukin eri haara on • · tahdistunut eri tietä edenneeseen signaalikomponenttiin.

» · : ,·. 25 Kukin haara on itsenäinen vastaanotinelementti, jonka teh-« « · | tävänä on siis koostaa ja demoduloida yksi vastaanotettu * · .*/ signaalikomponentti. Perinteisessä CDMA-vastaanottimessa *;·/ eri vastaanotinelementtien signaalit yhdistetään edulli- • · · sesti, joko koherentisti tai epäkoherentisti, jolloin saa-30 daan hyvätasoinen signaali.

• · · CDMA-järjestelmissä voidaan myös soveltaa ns. peh-meää kanavanvaihtoa (soft handover) , jossa liikkuva asema ; *,·. voi samanaikaisesti olla yhteydessä usean tukiaseman kans- sa makrodiversiteettiä hyödyntäen. Liikkuvan aseman yhtey- • f 35 den laatu kanavanvaihdon aikana pysyy täten korkeana ja • · • · < · • • ·

• M

• · V

/ 3 105430 käyttäjä ei havaitse katkosta yhteydessä.

Toisten yhteyksien halutulle yhteydelle aiheuttamat häiriöt näkyvät vastaanottaessa siis tasaisesti jakautuneena kohinana. Tämä pätee myös tarkasteltaessa signaalia 5 vastaanottimissa havaittujen signaalien tulosuuntien mukaisesti kulma-avaruudessa. Toisten yhteyksien halutulle yhteydelle aiheuttamat häiriöt näkyvät vastaanottimessa siis jakautuneena myös kulma-avaruudessa, eli ne ovat verrattain tasaisesti jakautuneina eri tulosuuntiin.

10 CDMA:n suorituskykyä, jota voidaan mitata spektri- tehokkuuden avulla, on edelleen parannettu sektoroinnin avulla. Tällöin solu on jaettu halutun kokoisiin sektoreihin, jota palvelevat suuntaavat antennit. Tällöin tukiase-mavastaanottimessa voidaan liikkuvien asemien toisilleen 15 aiheuttamaa häiriötasoa pienentää merkittävästi. Tämä perustuu siihen, että häiriöt ovat keskimäärin tasaisesti jakautuneita eri tulosuuntiin, joita sektoroinnin avulla voidaan siis vähentää. Sektorointi voidaan luonnollisesti toteuttaa molemmissa siirtosuunnissa. Sektoroinnin tuoma 20 kapasiteettihyöty on suhteessa sektoreiden lukumäärään.

Sektoroidussa solussa voidaan myös hyödyntää pehmeän kanavanvaihdon erityistä muotoa (softer handover), jos-sa liikkuva asema suorittaa kanavanvaihdon sektorista toi- • « * ·’·*: seen ollen yhteydessä molempiin sektoreihin samanaikaises- • · : ·. 25 ti. Vaikkakin pehmeä kanavanvaihto parantaa yhteyden laa- \·\ · tua ja sektorointi lisää järjestelmän kapasiteettia, liik- • ·· kuvien asemien liikkumisesta seuraa väistämättä se, että • · · • · · *".* ne suorittavat useita kanavanvaihtoja sektorista toiseen.

· · Tämä kuormittaa tukiasemaohjaimen prosessointikapasiteet-30 tia. Useat pehmeät kanavanvaihdot aiheuttavat myöskin ti- • · · . lanteen, jossa useat liikkuvat asemat ovat samanaikaisesti t»· yhteydessä useampaan kuin yhteen (useimmiten kahteen) sektoriin, jolloin menetetään sektoroinnin tuomaa kapasi- « · * teettihyötyä liikkuvan aseman signaalin kuuluessa laajalla 35 sektorilla.

« < ( < « • r f « • · • « · • · · f

• « V

105430 4 CDMA-järjestelmien monikäyttöhäiriötä on pienennetty myöskin erilaisten tunnettujen monikäyttöhäiriöiden poistomenetelmien (IC, Interference Cancellation) ja usean käyttäjän samanaikaisen ilmaisun (MUD, Multi-User Detec-5 tion) avulla. Näiden menetelmien avulla voidaan pienentää parhaiten käyttäjän oman solun alueelta tulevia häiriöitä, ja täten parantaa järjestelmän kapasiteettia noin kaksinkertaiseksi verrattuna ilman häiriönpoistoa toteutettuun järjestelmään. Näillä menetelmillä ei kuitenkaan saada 10 merkittävästi suurempaa parannusta tukiaseman kuuluvuus-alueen kokoon verrattuna tunnettuun tekniikkaan. IC/MUD-tekniikat ovat lisäksi monimutkaisia toteuttaa, ja niitä onkin kehitelty pääasiassa siirtosuuntaan liikkuvalta asemalta tukiasemalle.

15 Edelleen on kehitetty ns. SDMA (Space Division Mul tiple Access)-menetelmä, jossa käyttäjät erotetaan toisistaan sijainnin avulla. Tämä tapahtuu siten, että tukiasemassa vastaanottoantennien keiloja säädetään haluttuihin suuntiin liikkuvien asemien sijainnin mukaan. Tätä tar-20 koitusta varten käytetään adaptiivisia antenniryhmiä eli vaiheistettuja antenneja sekä vastaanotetun signaalin käsittelyä, jonka avulla liikkuvia asemia seurataan.

SDMA:n hyväksikäytöllä CDMA:n yhteydessä saavute- « · · :v. taan useita etuja verrattuna aiempiin menetelmiin, kuten • .·. 25 sektorointiin. Mikäli sektoroinnissa sektoreiden keiloja · « T *. kavennetaan spektritehokkuuden kasvattamiseksi, kasvaa sa- • · · maila suoritettavien kanavanvaihtojen määrä sektorista • · * toiseen. Tämä puolestaan kasvattaa tukiasemaohjaimessa « · · tarvittavaa laskentakapasiteettia liian suureksi.

30 Tunnetun tekniikan tasoa SDMA:ta sovellettaessa ha- ··· vainnollistaa julkaisu A.F. Naguib, A. Paul ra j : Performan- *’* : ce Of CDMA Cellular Networks With Base-Station Antenna ··· ; Arrays, Proc. International Zörich Seminar on Digital Com- munications, pp. 87 - 100, Zurich, Sveitsi, Maaliskuu '·. 35 1994, joka otetaan tähän viitteeksi. SDMA:ssa vastaanote- * i » 1*1«

S

5 105430 taan signaali siis antenniryhmän avulla, ja digitaalisen signaalinkäsittelyn keinoin muokataan vastaanotettua signaalia siten, että vastaanottimen muokkauksen jälkeisten asteiden kannalta antennien suuntakuviot ovat halutun 5 kaltaisia. Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa vastaanotetun signaalin muokkaus tapahtuu halutun signaalin signaali/häiriö-suhteen maksimoimiseksi. Vastaanotettua signaalia muokataan siis siten, että antenniryhmän suunta-kuvio minimoi muiden yhteyksien aiheuttamat häiriöt halu-10 tussa signaalissa. Edellä mainitun julkaisun mukaisessa ratkaisussa suoritetaan kullekin havaitulle signaalikompo-nentille oma keilanmuokkaus eli impulssivaste on tunnettava ennen muokkausta.

Julkaisusta G.Xu, H.Liu, W.J.Vogel, H.P.Lin, 15 S.S.Jeng, G.W.Torrence: Experimental Studies of Space-

Division-Multiple-Access Schemes for Spectral Efficient Wireless Communications, IEEE Int. Conf. On Comm. ICC 1994, New Orleans, USA, IEEE 1994, joka otetaan tähän viitteeksi, tunnetaan SDMA:ta soveltava menetelmä, jossa 20 lähetinantennien suuntakuviota muokataan. Esitetty menetelmä soveltuu käytettäväksi kuitenkin vain sellaisissa järjestelmissä, joissa molemmat siirtosuunnat ovat samalla taajuudella.

» » I

ί'·*: Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin toteut- • · ·, .·. 25 taa tukiasemalaitteisto ja menetelmä lähetinantennien • m « **! : suuntaamiseksi, jonka avulla spektritehokkuutta voidaan • ·· entisestään parantaa verrattuna aiempiin CDMA-järjestel- · · *”.* miin laitteiston teknisen toteutuksen silti pysyessä edul- « v · lisena ja jossa vaikeissakin radioaaltojen etenemisolosuh-30 teissä tukiaseman ja liikkuvan aseman välinen yhteys voi- ··· , : daan pitää hyvälaatuisena. Keksinnön tarkoituksena on so- veltaa SDMA:ta tehokkaasti CDMA-ympäristössä hyödyntämällä uuden tyyppistä moniulotteista etsintää ja liikkuvan ase- • < f ”'] man lähettämän yhteydenlaatuinformaation hyödyntämistä.

• · 35 Keksinnön soveltaminen ei vaadi, että molemmat siirtosuun- « n « • « ) · • · • · · • « · • · \ / β 105430 6 nat ovat samalla taajuudella.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä tukiasemalaitteistolla, jolle on tunnusomaista, että kana-vayksikkö käsittää välineet etsiä vastaanotettujen signaa-5 likomponenttien tulosuunnat ja viiveet, ja välineet ohjata vastakkaisen siirtosuunnan vaiheistusvälineitä sanotun tiedon perusteella.

Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä antennikei-lan suuntaamiseksi tukiasemalaitteistossa, jossa menetel-10 mässä signaali vastaanotetaan ja lähetetään useasta elementistä koostuvan antenniryhmän avulla vaiheistaen vastaanotettavaa ja lähetettävää signaalia siten, että an-tenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halutuissa suunnissa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus-15 omaista, että tukiasemalaitteistossa etsitään liikkuvalta asemalta vastaanotettujen signaalikomponenttien tulosuunnat ja viiveet, ja että vastakkaisen siirtosuunnan lähetettävän signaalin vaiheistusta ohjataan sanotun mittauksen perusteella.

20 Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan mer kittävästi parempi spektritehokkuus verrattaessa sitä perinteisiin solukkoradiojärjestelmiin, myös CDMA-menetelmää [;; soveltaviin järjestelmiin. Parannusta saadaan sekä käy- « · : ' tettävien kanavien lukumäärässä kertoimella 10 - 100 että t • · · '.25 tukiaseman kuuluvuusalueen koon laajenemisena kertoimella • · 5-10. Tämä perustuu siihen, että muille käyttäjille ai- :: : heutuvat häiriöt siirtosuunnassa tukiasemalta liikkuvalle • · · · asemalle pienenevät merkittävästi, kun signaali lähetys-vaiheessa suunnataan niihin suuntiin, mistä liikkuvan ase-.•••.30 man signaalikomponentit vastaanotettiin tukiasemalla edul- • n ,···, lisesti.

"* Keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mu- » * : kaisesti signaalin prosessointi voidaan suorittaa digitaa-

I I

lisesti kantataajuudella, jolloin vastaanotetun signaalin *: 35 vaiheistuksella antennikeilat voidaan suunnata suoraan ha- « • 1 * · « · • « * • ·« • a /

V

7 105430 luttuihin suuntiin. Keksinnön toisessa edullisessa toteutusmuodossa signaalin vaiheistus suoritetaan analogisesti, jolloin aikaansaadaan joukko kiinteitä antennikeiloja, joiden joukosta valitaan vastaanottoon ne keilat, jotka 5 vastaanottavat halutun signaalin parhaimmat komponentit.

Seuraavassa keksinnön edullisia toteutusmuotoja selitetään tarkemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 havainnollistaa signaalin monitie-etenemistä 10 liikkuvan aseman ja tukiaseman välillä, kuvio 2a havainnollistaa signaalin monitie-etenemisen aiheuttamaa hajoamista aika-tasossa, kuvio 2b havainnollistaa signaalin monitie-etenemi-sen aiheuttamaa hajoamista tulokulma-tasossa, 15 kuvio 3 havainnollistaa erästä mahdollisuutta tuki aseman antennien keilan suuntaamiseksi liikkuvaa asemaa kohti, kuvio 4 esittää erästä mahdollista adaptiivisen antenniryhmän toteutusta, 20 kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen laitteiston eräs tä mahdollista rakennetta lohkokaavion avulla, kuviot 6a ja 6b havainnollistavat kahta esimerkkiä *·';' yksittäisen kanavaelementin rakenteesta lohkokaavion avul- • ·* la, i.j : 25 kuvio 7 havainnollistaa toista mahdollista esimerk- • # : *·: kiä keksinnön mukaisesta laitteistosta lohkokaavion avul- • · • ·*· la •·· XÄ/ ··♦ · kuviot 8a ja 8b havainnollistavat kahta esimerkkiä • » ·* yksittäisen kanavaelementin vaihtoehtoisesta rakenteesta .•••.30 ja • · IV. kuvio 9 havainnollistaa tarkemmin esimerkkiä • · ··.* yksittäisen kanavaelementin rakenteesta.

. : : · Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja lait- « « » « teistoa kuvataan tarkemmin käyttäen esimerkinä CDMA-jär-,-.,35 jestelmää siihen kuitenkaan rajoittumatta, sillä keksintö t * * « · * v / 8 105430 soveltuu käytettäväksi myös muiden monikäyttömenetelmien yhteydessä, kuten alan ammattimiehelle on selvää oheisen selostuksen perusteella.

Tyypillistä solukkoradiojärjestelmässä tapahtuvaa 5 lähetetyn signaalin monitie-etenemistä havainnollistetaan siis kuviossa 1. Kuviossa on esitetty tukiasema 100, ja siihen yhteydessä oleva liikkuva tilaajapäätelaite 102. Solukkoradiojärjestelmille on tyypillistä, että liikkuvat asemat ovat radioaaltojen heijastavien ja sirottavien 10 pintojen ympäröimiä. Tällaisia pintoja saattavat olla esimerkiksi rakennukset ja luonnon muodostamat seinämät kuten vuoret ja kukkulat. Liikkuvat asemat tyypillisesti lähettävät ympärisäteilevällä antennikuviolla. Kuviossa on havainnollistettu muutamia liikkuvasta asemasta lähteneitä 15 säteitä 112, 114, 116. Liikkuvaa asemaa 102 lähellä olevat pinnat 104, 108 heijastavat lähetetyn signaalin, joka täten saapuu useaa eri reittiä tukiaseman 100 antenniin niiden keskinäisen viiveen ollessa kuitenkin verraten pieni. Kauempana olevat heijastavat pinnat, kuviossa 106, kuten 20 suuremmat rakennukset ja vuoret, aikaansaavat signaalikom-ponentteja 114, jotka saapuvat tukiasemaan 100 useita, joskus jopa kymmeniä mikrosekunteja myöhemmin. Maastossa saattaa myös olla esteitä 110, jotka estävät suoran yhtey-: ·* den liikkuvan aseman ja tukiaseman välillä.

: 25 Kuviossa 2a havainnollistetaan esimerkkiä signaalin monitie-etenemisen aiheuttamasta signaalikomponenttien hetkellisestä viivästymisestä aikatasossa tukiasemavas- taanottimessa. Kaavamaisessa kuviossa vaaka-akselilla 200 on aika ja pystyakselilla 202 vastaanotetun signaalin te- .••.30 ho. Kuvion 2a esimerkissä tukiasemavastaanotin on havain-• · nut kolme signaalikomponenttiryhmää 204, 206, 208, jotka ’I* ovat saapuneet eri aikoina vastaanottimeen, ja joista kom- • · : ponentti 208 on muita merkittävästi enemmän viivästynyt.

Kuten kuvion 1 esimerkkitilanteesta huomataan saapu- ’.;,35 vat eri signaalikomponentit paitsi eri aikaan, myös eri • * · ·

• I

• » I

• · t « · / 9 105430 suunnista. Voidaan siis sanoa, että signaali hajoaa paitsi aika- myös kulma-avaruudessa, jota jälkimmäistä voidaan kuvata signaalin saapumiskulmalla (AoA, Angle of Arrival). Kuviossa 2b havainnollistetaan esimerkkiä signaalin moni-5 tie-etenemisen aiheuttamasta hetkellisestä jakautumisesta saapumiskulman funktiona tukiasemavastaanottimessa. Kuvion 2b pystyakselilla 202 on vastaanotetun signaalikomponentin teho ja vaaka-akselilla 210 on saapumiskulma. Kuvion 2b esimerkissä signaalikomponentit 212, 214 saapuvat kahdesta 10 suunnasta.

Yleensä suurikokoisissa, ns. makrosoluissa, joissa tukiasema-antennit sijaitsevat korkealla, signaalikomponentit saapuvat antenniin vain muutamalla eri saapumiskulmalla, jotka tavallisesti ovat liikkuvan aseman ja tu-15 kiaseman välisen suoran säteen lähistöllä. Pienissä mikro-soluissa, joissa tukiasema-antennit ovat yleensä rakennusten kattojen alapuolella, havaitaan signaalikomponenttien saapumiskulmissa huomattavasti suurempaa hajontaa, koska tukiasemat ovat liikkuvien asemien lailla useiden lähellä 20 olevien heijastuspintojen ympäröimiä.

Edellä monitie-etenemistä on kuvattu siirtosuunnassa ... liikkuvalta asemalta tukiasemalle. On luonnollisesti sel- vää, että vastaava ilmiö tapahtuu myös vastakkaisessa • : ' siirtosuunnassa tukiasemalta liikkuvalle asemalle. Voidaan • i.i i 25 myös todeta, että monitiereitit ovat pääsääntöisesti sym-• « metrisiä kumpaankin suuntaan, koska sironta ja heijastumiin \ nen eivät ole suuresti taajuudesta riippuvia. On kuitenkin huomattava, että signaalin nopea häipyminen ovat eri siir-tosuunnissa toisistaan riippumattomia. Täten, jos tukiase- .···. 30 ma havaitsee saapumiskulmassa a0 liikkuvalta asemalta saa-• · . puneen signaalikomponentin, niin lähettämällä signaali sa- maila kulmalla a0 johtaa signaalin liikkuvan aseman suun- • * i.i ί taan nopeita häipymisiä lukuun ottamatta.

Iff

Yllä olevan perusteella voidaan siis todeta, että ]:,35 solukkoradiojärjestelmille tyypillinen monitie-etenevä ym- • · · < / 10 105430 paristo johtaa tukiasemilla signaalin vastaanottoon, joka signaali on jakautunut ajassa useaan eri tavoin viivästyneeseen komponenttiin ja kulma-avaruudessa useasta eri suunnasta saapuvaan komponenttiin. Molemmat jakaumaprofii-5 lit vaihtelevat ajan myötä, koska tilaajapäätelaitteet liikkuvat, mutta vaihtelu on verraten hidasta, eli parin sekunnin luokkaa, ja profiileihin voidaan tahdistua ja niitä voidaan seurata.

Vastaanotetuille signaalikomponenteille on siis omi-10 naista yllä kuvatun kaltainen useampidimensioisuus, jota yllä on havainnollistettu aika-kulma-avaruudella, eli (a, t) -avaruudella, ja jota dimensioisuutta voidaan keksinnön mukaisessa tukiasemassa hyödyntää vastaanotettavan signaalin ilmaisun parantamiseksi. Keksinnön mukaisessa 15 menetelmässä vastaanotetusta signaalista siis etsitään useampidimensioisesta signaaliavaruudesta parhaimmat sig-naalikomponentit, joiden perusteella vastaanotinta voidaan ohjata siten, että havaitut komponentit voidaan edullisesti yhdistää ja ilmaista. Signaalin laadun mittana voidaan 20 yksinkertaisimmillaan käyttää vastaanotettua tehotasoa, mutta myös muita mittoja voidaan hyödyntää, kuten sig-... naalikohinasuhdetta.

« I

Keksinnön mukaisessa laitteistossa hyödynnetään • ·' adaptiivista antenni ryhmää, joka on useasta eri elementis- 25 tä koostuva antenniryhmä. Kuviossa 4 havainnollistetaan • e adaptiivisen antenniryhmän erästä mahdollista toteutusta, • · ’ : : jota voidaan soveltaa keksinnön ensimmäisen edullisen • · * · ** toteutusmuodon yhteydessä. Antenniryhmä käsittää L kappa-letta antennielementtejä 400, 402, 404, jotka voivat olla .•••.30 esimerkiksi ympärisäteileviä antenneja. Kuhunkin antenni- .···, elementtiin on kytketty radiotaajuusosat 406, 408, 410, **’ jotka muuntavat vastaanotetun signaalin välitaajuudelle ja • · · näytteistävät signaalin (I,Q)-komponentteihin tunnetun tekniikan mukaisesti. Saadut kompleksiset näytteet kerroit.35 taan seuraavaksi vastaavilla kompleksisilla painokertoi- • · I I I • · · T.

11 105430 millä w1, jossa i = 1,...,L kertojissa 412, 414, 416. Näin kerrotut näytteet 422, 424, 426 viedään summaimen 418 kautta edelleen vastaanottimen muihin osiin.

Kompleksiset painokertoimet wt valitaan jonkin, 5 yleensä adaptiivisen algoritmin mukaan siten, että aikaansaadaan halutun muotoinen antennikuvio. Kyseistä tapaa muokata vastaanotettua signaalia voidaan kutsua signaalin digitaaliseksi vaiheistamiseksi, sillä se tapahtuu kanta-taajuudella digitalisoidulle signaalille, mutta sen an-10 siosta vastaanotettu signaalin antennivahvistus voidaan suunnata haluttuihin suuntiin. Antenniryhmä sinänsä voi käsittää joko suuntaavia tai ympärisäteileviä antenniele-menttejä. Vaiheistamalla eri antenneista saatua signaalia ja yhdistämällä vaiheistetut signaalit saadaan aikaan 15 eräänlaiset virtuaaliset antennikeilat haluttuihin suuntiin. Vastaavaa käsittelyä voidaan tehdä myös lähetettävälle signaalille, jolloin voidaan aikaansaada kulloinkin haluttu säteilykuvio.

Kuviossa 3 havainnollistetaan, kuinka antenniryhmäl- 20 lä, joka muodostuu tasavälisestä lineaarisesta ryhmästä, joka käsittää neljä elementtiä 300, 302, 304, 306, ai- ... kaansaadaan voimakas suunnattu keila 310 tulokulmalla a kohti liikkuvaa asemaa 308. Lisäksi muodostuu joukko pie- : nempiä sivukeiloja 312 - 316. Tämä suuntaavuus voidaan ; 25 siis toteuttaa signaalin vaiheistuksella ilman, että an- tennit sinänsä olisivat suuntaavia.

·.· · Keksinnön mukaisessa ratkaisussa vastaanottimen kokemaa monikäyttöhäiriötä supistetaan kulma-avaruudessa suunnatuilla antennikeiloilla, jotka aikaansaadaan uuden- .1•’.30 tyyppisen aika-kulma-diversiteettiä soveltavan vastaanot- .1··. timen avulla. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan "1 vastaanotetusta signaalista mitattuja tulokulmia käyttää * · i.i : hyväksi myös lähetyssuunnassa, jolloin yhteyden laatu f · · paranee molemmissa siirtosuunnissa.

.:.35 Seuraavassa selostetaan ensin keksinnön ensimmäistä < / · · « ·« 12 105430 edullista toteutusmuotoa, jossa sovelletaan signaalin digitaalista vaiheistusta CDMA-järjestelmässä.

Tukiasemalla käytettävä aika-kulma-diversiteetiä soveltava vastaanotin käsittää digitaaliset vastaanotinväli-5 neet, jotka pystyvät seuraamaan vastaanotettuja signaali-komponentteja kaksiulotteisessa (α, τ)-avaruudessa ja demoduloimaan halutut signaalikomponentit. Ennen demoduloimista vastaanotetuille digitalisoiduille signaalinäytteille suoritetaan vaiheistus, jonka avulla ohjataan vastaanote-10 tun signaalin antennivahvistus haluttuihin signaalin tulosuuntiin. Edullisessa toteutusmuodossa vaiheistamalla aikaansaadut antennikeilat ovat ennaltamäärätyn muotoisia keiloja, joiden muodon määräävät siis painokertoimet ja antennigeometria. Sanotut kertoimet voidaan helposti las-15 kea kullekin suurimman vahvistuksen kulmalle, jos anten-nikeilan muoto sinänsä pysyy vakiona. Täten vaiheistuksen säätö voi tapahtua nopeasti, koska se riippuu vain yhdestä parametrista eli tulokulmasta a.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tarvitse sovel-20 taa tunnettuja monimutkaisia tulokulman estimointiteknii-koita, kuten MUSIC, tai adaptiivisia algoritmeja, kuten ,,, LMS ja DMI. Vaikkakin viimeksimainitut algoritmit mahdol listavat laskea vastaanotettavalle signaalille optimaali- I I ( • nen keilamuoto siten, että halutun signaalin signaalikohi- i.i : 25 nasuhde voidaan maksimoida kohdistamalla antennikuvion

“ »I

nollakohdat häiriölähteisiin päin, tämä ei CDMA:n yhtey-j#{ j dessä ole tarpeellista, sillä kuten aiemmin on kuvattu, häiriösignaali on CDMA:ssa jakautunut kohinan kaltaiseksi ilman selkeitä häiriölähdesuuntia. Täten tasan jakautu- .···. 30 neessa häiriöympäristössä on riittävää, että ennaltamäärä- • · ,···. tyn muotoisten antennikeilojen suurimman vahvistuksen kul- mat ohjataan niihin suuntiin, joista vastaanotetaan par- · :.· : haimmat signaalikomponentit. Tämä mahdollistaa yksinker- taisemman vastaanotintoteutuksen verrattuna tunnettuun ,:.35 tekniikkaan.

|M« • · • * ·

'V

/ 13 105430

Keksinnön mukaisessa menetelmässä vastaanotin etsii siis haluttuja signaalikomponentteja (α,τ)-avaruudessa. Tämä tapahtuu ristikorreloimalla vastaanotettua hajaspekt-risignaalia halutun hajotuskoodin kanssa ja vertaamalla 5 saatuja mittaustuloksia annettuihin kynnysarvoihin. Etsin tä voidaan käsittää antennikeilan pyyhkäisynä annetun alueen yli ja samalla suorittaen kanavan impulssivasteen mittauksen ja kustakin suunnasta vastaanotetun päätelaitteiden signaalienergian keräyksen. Vastaanotin havaitsee 10 siis, mistä suunnasta ja millä koodivaiheella vastaanotetaan parhaimmat signaalit, ja allokoi tarvittavan määrän demodulointivälineitä tahdistumaan ja vastaanottamaan kyseisiä signaalikomponentteja. Vastaanotetut demoduloidut signaalikomponentit voidaan edullisesti yhdistää vas-15 taanottimessa. Parhaiden signaalikomponenttien etsintää suoritetaan jatkuvasti, ja tarvittaessa demodulaattorivä-lineiden allokointia muutetaan.

Vastaanottimella on siis koko ajan tieto siitä, mistä suunnista vastaanotetaan parhaimmat signaalikomponentit 20 liikkuvilta asemilta. Tätä tietoa voidaan myös käyttää hyväksi keksinnön mukaisessa tukiasemalaitteistossa siirto-... suunnassa tukiasemalta liikkuvalle asemalle. Tämä voi tapahtua esimerkiksi siten, että lähetinvastaanottimen «Il ' ·' kontrolleri ilmoittaa lähetinyksikölle ne suunnat, joissa • « :.! : 25 on havaittu merkittävät signaalikomponentit. Lähetinyksik-• * kö voi vaiheistaa adaptiivisella antenniryhmällä lähetet- i#:’| tävää signaalia siten, että antennikeilojen suurimman vah- :**; vistuksen kulmat osoittavat haluttuihin suuntiin. Lähetys- keiloja voi olla yksi tai useampia, ja niiden lukumäärä .*••.30 voi myös olla vastaanotinkeilojen lukumäärästä poikkeava.

• · ··* Tällä menetelmällä saavutetaan huomattavaa häiriön- · poistoa myös siirtosuunnassa tukiasemalta liikkuvalle • · : asemalle. Lähetyksessä käytettävä antenniryhmä voi olla sama kuin vastaanotettaessa käytettävä antenniryhmä. Se .:.35 voi myös olla erillinen antenniryhmä. Signaalin vaiheistus UM • · • · » • » * • » / 14 105430 tapahtuu samoin kuin vastaanotettaessa painokertoimien avulla.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan myös hyödyntää mitattujen signaalikomponenttien viiveitä siten, 5 että lähetettäviä signaalikomponentteja viivästetään tahallisesti keskenään siten, että päätelaite vastaanottaa ne edullisesti suuremmalla kuin yhden hajotuskoodin bitin eli chipin mittaisella aikaerolla. Tällöin tavanomainen RAKE-vastaanotin voi erottaa vastaanotetut signaalit toi-10 sistaan ja hyödyntää monitiediversiteettiä.

Ympäristöissä, missä esiintyy suuria viivehajeita, keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan kompensoida eri teitä etenevien komponenttien keskinäisiä viiveitä aiheuttamalla niille lähetettäessä keskinäistä viive-eroa, 15 jolloin päätelaitteen impulssivasteen mittaus helpottuu. Tämä perustuu siihen, että koska keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan pienentää viivehajetta päätelaitteen vastaanottamassa signaalissa, päätelaitteen impulssivasteen mittausikkunan kokoa voidaan vastaavasti pienentää, 20 jolloin saadaan parempi estimaatti kanavasta.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää esimerkiksi tunnetun tekniikan mukaisia liikkuvia asemia, jotka suorittavat jatkuvasti yhteydenlaatumittauksia tuki- • · · • ·' asemalta vastaanottamastaan signaalista. Kyseinen infor- : 25 maatio voi käsittää tiedon liikkuvan aseman vastaanotta-• · !.*·· mien signaalikomponenttien lukumäärästä. Keksinnön mukai- !:*: sessa ratkaisussa voidaan hyödyntää liikkuvan aseman ·’·*: suorittamien yhteydenlaatumittausten tuloksia ohjattaessa lähetysantennien keiloja siirtosuunnassa tukiasemalta .•••.30 liikkuvalle asemalle.

• · IV. Liikkuva asema lähettää keräämänsä mittaustulokset *!* tukiasemalle. Tukiasema voi liikkuvalta asemalta vastaan- • · :.· i ottamansa tiedon ja omien mittaustensa perusteella vaih- :’/ della liikkuvalle asemalle tarkoitetun signaalin lähe- .:.35 tyksessä käyttämiensä antennikeilojen lukumäärää, muotoa

IMI

• · • · · « · · • ·

V

15 105430 tai suuntausta. Nämä muutokset voidaan toteuttaa tarvittavan pehmeästi, jotta liikkuva asema pystyy seuraamaan muuttuvaa signaalia.

Tukiasema voi myös hyödyntää liikkuvalta asemalta 5 vastaanottamaansa yhteydenlaatuinformaatiota kunkin anten-nikeilan lähetystehon säätämiseen, jos mittaustulokset osoittavat, että edellä luetellut toimenpiteet eivät paranna signaalin laatua liikkuvassa asemassa.

Esitetyn menetelmän eräänä etuna on se, että liikku-10 va asema voi esimerkiksi vaikeassa häipymätilanteessa lähettää tukiasemalle pyynnön muuttaa signaalin lähetyksessä käytettävien antennikeilojen parametrejä, kuten suuntaa, muotoa ja lukumäärää, jolloin liikkuvan aseman vastaanottaman signaalin laatua voidaan nopeasti parantaa.

15 Tunnetun tekniikan mukaisissa CDMA-järjestelmissä käytetään ns. pilottisignaalia, jota kukin tukiasema lähettää, ja jota signaalia käytetään apuna tukiasemien tunnistuksessa, tehonmittauksessa ja koherentin vastaanoton mahdollistamiseksi liikkuvassa asemassa. Tunnetuissa 20 järjestelmissä pilottisignaali, joka on datamoduloimaton hajotuskoodattu signaali, lähetetään tukiaseman kuuluvuus-... alueelle samalla tavoin kuin varsinaiset liikennekanavat.

t

Keksinnön mukaisella tavalla toteutetussa CDMA- « « « | ·’ järjestelmässä voidaan kuitenkin soveltaa pilottisignaalin '· 25 lähetysmenetelmää, jossa datasignaalien lähetyksessä ja • · ·.*·; vastaanotossa käytetään ajallisesti vaihtuvia antennikei- ·.· · loja. Tällöin voidaan lähettää ensimmäistä pilottisignaa- lia ajallisesti vakiona pysyvällä lähetyssuunnalla, ja toisia pilottisignaaleja ajallisesti muuttuvilla lähetys-.•••,30 suunnilla, jotka voivat olla yhteneväisiä datasignaalien .··*, lähetyksessä käytettyjen lähetyssuuntien kanssa.

Täten ajallisesti vakiona pysyvillä lähetyssuunnilla • · : varustettua pilottisignaalia voidaan käyttää tukiaseman • ♦ · havaitsemiseen ja tehomittausten suorittamiseen kanavan- ,:.35 vaihtotarpeen ilmaisua varten. Koska käytetty antenni- « · · · • · t · · « M « ·

V

16 105430 suuntakuvio on datasignaalien kuviosta poikkeava, ei kyseistä signaalia voida käyttää referenssinä koherenttia ilmaisua varten. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää kunkin datasignaalin yhteydessä samalla antennikuviolla lähe-5 tettävää pilottisignaalia, joka siis etenee samaa reittiä kuin varsinainen datasignaali, ja jonka avulla koherentti ilmaisu on mahdollista toteuttaa liikkuvissa asemissa.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pilottisignaalia voidaan edelleen lähettää verrattain kapeaa antennikeilaa 10 käyttäen, ja ohjata sanotun antennikeilan suurimman vahvistuksen kulmaa siten, että antennikeila pyyhkii solun alueen ylitse. Täten pilottisignaalin käsittävä antenni-keila pyyhkii majakan tavoin solun ylitse ja jatkuvan pilotin lähetys solun koko alueelle voidaan välttää. Pilot-15 tia voidaan myös lähettää usealla pyyhkivällä antennikei-lalla, jotka keilat on vaiheistettu siten, etteivät ne osu päällekkäin. Tukiasema lähettää jollain ohjauskanavalla liikkuville asemille tiedon siitä, koska pilottikanava pyyhkii kunkin alueen ylitse.

20 Seuraavassa kuvataan keksinnön ensimmäisen toteu tusmuodon mukaisen laitteiston rakennetta. Kuviossa 5 ha-... vainnollistetaan erään keksinnön mukaisen laitteiston ra- kennetta lohkokaavion avulla. Laitteisto käsittää antenni- : ' ryhmän 500, joka koostuu L:stä erillisestä antennielemen- • * i.i i 25 tistä. Antenniryhmä voi olla lineaarinen, planaarinen (2-• « !.*·· dimensioinen) tai ympärisäteilevä. Antenniryhmä 500 vas- “ i taanottaa monitie-edenneen useasta eri suunnasta ja eri ·*·’: tavoin viivästyneen signaalin kultakin liikkuvalta asemal- _ i

ta kullakin L:llä elementillä, suorittaa esivahvistuksen, .•••.30 muuntaa signaalin välitaajuudelle ja digitalisoi kaikki L

9 · signaalia. Näin saadut L digitaalista kompleksista I,Q- *” näytettä 514 viedään kanavaelementtien 504, 506, 508 si- • · i.i : säänmenoon.

: \ Jokaista aktiivista tukiaseman kanssa yhteydessä '.:.35 olevaa liikkuvaa asemaa palvelee yksi kanavaelementti, jo- « * • · · • · # t · 17 105430 ka suorittaa digitaalista signaalinkäsittelyä sekä vastaanotetulle että lähetettävälle signaalille, kuten tullaan myöhemmin tarkemmin selostamaan. Jokainen kanava-elementti käsittää (a,t)-vastaanottimen ja vastaavan lä-5 hettimen. Digitaaliset signaalin vaiheistuksen avulla toteutetut antennikeilan muokkaustoiminnot sekä lähetys- että vastaanottosuunnassa suoritetaan kanavaelementissä.

Vastaanottosuunnassa kanavaelementti suodattaa signaalin kulma-avaruustasossa, demoduloi vastaanotetut sig-10 naalikomponentit ja yhdistää ne toisteyhdistelijässä ja lopuksi dekoodaa liikkuvalta asemalta vastaanotetun ja yhdistetyn signaalin. Näin saadut käyttäjän databitit viedään edelleen kantataajuusyksikölle 510, joka välittää ne edelleen verkon muihin osiin.

15 Lähetyssuunnassa käyttäjän databitit saapuvat verkon muista osista kantataajuusyksikölle 510, joka välittää ne oikealle kanavaelementille 504 - 508, jossa ne koodataan, moduloidaan hajotuskoodilla, ja suoritetaan lähetettävän signaalin vaiheistus, joka määrää lähetettävien anten- 20 nikeilojen suunnat. Näin saadut L signaalia viedään anten- niryhmän 502 kullekin L:lle elementille. Käytännössä vas- ... taanotto- ja lähetysantenniryhmät 500, 502 voivat olla jo- • « ko erilliset tai toteutettu samalla fyysisellä antenni- « ; ; ryhmällä, joissa lähetys- ja vastaanottosuunnat on erotetu ( 4 « < 25 sopivalla duplex-suodatuksella.

• i Lähetysantenniryhmässä 502 kultakin kanavaelementil- · ·.· · tä tulleet kullekin antennielementille tarkoitetut signaa- lit, suoritetaan signaalin muunto analogiseen muotoon ja radiotaajuudelle ja lähetetään antennielementtien kautta. .'••.30 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voi lähetin- ja .···. vastaanotinantenniryhmissä luonnollisesti olla eri määrä *·* antennielementtejä, vaikka yllä olevassa selostuksessa on • · ! yksinkertaisuuden vuoksi kuvattu molempiin ryhmiin sama lukumäärä L elementtiä. Kuviossa on myös esitetty oh- .:.35 jauslohko 512, joka ohjaa laitteen eri yksiköiden toimin- • · · · • · • · · • i * W · 18 105430 taa, kuten kanavayksiköiden allokointia eri yhteyksille tukiasemaohjaimelta tulevien viestien mukaisesti.

Kuviossa 6a havainnollistetaan keksinnön ensimmäisen toteutusmuodon mukaisen laitteiston kanavaelementin raken-5 netta lohkokaavion avulla. Kanavaelementti käsittää yhden tai useampia digitaalisia vastaanotinyksiköitä 600, 602, joista kuvioon on piirretty kaksi, yhden tai useampia etsijäyksiköitä 604, joista kuviossa on esitetty yksi, diversiteettiyhdistelijän 608, jonka sisäänmenossa on vas-10 taanotinyksiköiltä tuleva signaali, dekooderin 610, jonka sisäänmenoon on kytketty diversiteettiyhdistelijän 608 ulostulossa näkyvä signaali, ja ohjainvälineet 612. Anten-niryhmältä saapuvat L digitaalista kompleksista I,Q-näy-tettä 514 viedään kaikkien digitaalisten vastaanotin-15 yksiköiden 600, 602 ja etsijäyksiköiden 604 sisäänmenoon. Mikäli keksinnön mukaista ratkaisua sovelletaan lähetin-vastaanottimessa, niin keksinnön mukainen lähetinvastaan-otin käsittää myös kooderin 614 sekä digitaalisen lähe-tysyksikön 606.

20 Tarkastellaan ensin digitaalisen etsijäyksikön 604 toimintaa kuvioon 6a viitaten. Etsijäyksikön tehtävänä on, kuten tavanomaisessa RAKE-vastaanottimessa, etsiä vastaan-otetusta signaalista haluttuja signaalikomponentteja. Kek-

t I I

• ·' sinnön mukaisessa ratkaisussa uudentyyppinen etsijäyksikkö : 25 jatkuvasti tutkii vastaanotettua signaalia (a,x)-ava- • · V*: ruudessa etsien käyttökelpoisia signaalikomponentteja ja : ilmoittaa niiden parametrit, eli tulokulman (AoA, Angle of :*·*: Arrival) ja viiveprof iilin, ohjainvälineille 612, joka puolestaan allokoi tarvittavan määrän vastaanotinyksikköjä .*••.30 parhaimpien komponenttien demoduloimiseksi. Keksinnön mu- • · lY,t kainen vastaanotin voidaan toteuttaa luonnollisesti myös *!’ siten, että kanavaelementti ei käsitä erillisiä ohjain- # f ;,· : välineitä 612, vaan etsijäyksikkö 604 välittää tiedon seu- • < « ,'· rattavista signaalikomponenteista suoraan vastaanotinhaa- ‘<,.35 roille 600, 602.

i

IMI

« f • I · * · · m · 19 105430

Etsijäyksikkö käsittää välineet 634 antenniryhmän radiotaajuusosilta tuodun signaalin vaiheistamiseksi, ja välineet 636 havaita, käsittääkö vaiheistusvälineiden 634 ulostulosta saatava signaali annetulla viivellä vastaan-5 otettua signaalikomponenttia, ja mitata sanotun signaa-likomponentin laatu. Etsijäyksikkö käsittää edelleen välineet 638 ohjata sanottuja vaiheistusvälineitä 634 ja mittausvälineitä 636 siten, että vastaanotetun signaalin tulosuunnat ja viiveet saadaan mitattua.

10 Välineet 634 antenniryhmän radiotaajuusosilta tuodun signaalin vaiheistamiseksi voidaan toteuttaa esimerkiksi jo aiemmin kuvatulla kuvion 4 kaltaisella laitteistolla, joka käsittää signaalin kertomisen kompleksisilla kertoimilla (i=l,..,L), joiden kertoimien avulla voidaan 15 määrätä, mikä signaalin tulokulma näkyy vaiheistusvälineiden ulostulosignaalissa vahvistettuna. Kukin kertoimien kombinaatio vastaa tiettyä antennikeilakombinaatiota, kuten aiemmin on kuvattu. Vaiheistusvälineitä (634) ohjataan välineillä 638 siten, että kaikki signaalin oleelliset 20 tulosuunnat saadaan tutkittua.

Vaiheistusvälineiden ulostulossa näkyy siis signaa- ... li, joka vastaa kulloinkin annetusta suunnasta vastaan- « otettua signaalia välineiden 638 ohjauksen perusteella.

• · I

• Mittausvälineet 636 suorittavat vaiheistusvälineiden • :.i ί 25 ulostulossa kulloinkin näkyvälle signaalille eri viiveillä • · V*: mittauksen, jonka tarjoituksena on siis havaita eri lailla j#j’; viivästyneet signaalikomponentit. Kulloinkin mitattava viive asetetaan sanotuilla välineillä 638. Mittausväline!- ssä suoritetaan välineiden sisäänmenossa olevalle signaa- .···, 30 lille hajotuksen purku, kompleksisen signaalienergian mit-• · taus ja neliöinti esimerkiksi kanavan koherenssiajan ylit- ”* se ja saadun mittaustuloksen vertailu annettuun kynnys- • « ·.· : arvoon. Niiden mitattujen signaalikomponenttien, joiden voimakkuus on suurempi kuin annettu kynnysarvo, paramet- ,:.35 rit, eli tulokulma, viive ja teho, ilmoitetaan kanava- « · • · · • · • · 20 105430 elementin ohjausvälineille 612.

Välineet 638 ohjaavat siis vaiheistusvälineiden 634 ja mittausvälineiden toimintaa. Välineet 638 vastaavat tavanomaisessa RAKE-vastaanottimen etsijähaarassa olevaa 5 tahdistumissilmukkaa, vaikkakin keksinnön mukaisessa ratkaisussa välineiden toiminta on uudenlaista. Haluttujen signaalikomponenttien etsintä (α,τ)-avaruudesta voidaan toteuttaa välineiden 638 ohjaamana monella tavalla. Kuten aiemmin jo todettiin, signaalin tehon mittaus voidaan kor-10 vata jollain muulla signaalin laadun mittauksena.

Antenniryhmällä vastaanotettua digitalisoitua signaalia voidaan vaiheistaa vaiheistusvälineissä 634 askeleittain siten, että suurimman vahvistuksen suuntakulmaa muutetaan annetuin kulmavälein. Mahdollisista tulosuunnis-15 ta valitaan siis edustava joukko tulokulmia o<j, jotka sijaitsevat halutuin kulmavälein toisistaan, ja kullekin tulosuunnalle suoritetaan useita energiamittauksia eri viiveen arvoilla, jolloin saadaan viiveprofiili xk kyseisille tulosuunnille.

20 Toinen tapa on ohjata mittausvälineet 636 ensin mittaamaan vastaanotetun signaalin viiveprofiili Tk esimerkiksi suuntaamattomalla antennikuviolla. Täten havaitaan *· *; ’ ne mahdolliset viiveet, joilla vastaanotetaan signaa- • · ' ' likomponentteja. Tämän jälkeen ohjataan vaiheistusvälinei-

I I

: 25 tä 634 pyyhkäisemään kapea suuntaava keila eri suuntakul-• · S,*·· mien yli samalla ohjaten mittausvälineitä mittaamaan sano- ϊ tuilla ensimmäisessä mittauksessa havaituilla viiveen ar-

Ml · ·*·*: voilla. Täten saadaan eri viiveellä saapuneiden komponent- tien tulosuunnat a.).

,••*,30 Havaittujen signaalikomponenttien parametrit ilmoi- i · tetaan siis kanavaelementin ohjausvälineille 612. Ohjaus- * *i* välineet allokoivat vastaanotinelementit 600, 602 vastaan- • · :,i i ottamaan ja demoduloimaan parhaimpia havaittuja signaaliin/. komponentteja ilmoittamalla vastaanotinelementille signaa- *;,35 likomponentin tulosuunnan ja viiveen. Kuten jo mainittiin, I I I « • · I I < • I · • ·

V

21 105430 vastaanotinelementtien ohjaus voi tapahtua myös suoraan etsijäyksiköltä 604 ilman erillisiä ohjausvälineitä.

Tarkastellaan seuraavaksi digitaalisen vastaanotin-yksikön 600, 602 toimintaa kuvioon 6a viitaten. Vastaan-5 otinyksikön tehtävänä on, kuten tavanomaisessa RAKE-vas-taanottimessa, vastaanottaa ja demoduloida annettu signaa-likomponentti. Oletetaan, että kanavaelementin ohjausvälineet 612 on allokoinut vastaanotinyksikön vastaanottamaan tiettyä signaalikomponenttia, jonka parametrit ovat tulo-10 kulma Oj ja viive ik.

Vastaanotinyksikkö 600, 602 käsittää seurantavälineet 624, 632, joille kanavaelementin ohjausvälineet 612 välittävät tiedon seurattavan signaalikomponentin vaiheesta ja tulosuunnasta. Seurantavälineet ohjaavat vastaan-15 otinyksikön ensimmäisiä vaiheistusvälineitä, joiden si-säänmenona on antenniryhmältä saatava digitalisoitu signaali. Vaiheistusvälineet 618, 626 ovat rakenteeltaan samankaltaiset kuin etsijäyksikössä olevat vaiheistusvälineet 634. Seurantavälineet asettavat ohjausyksiköltä saa-20 mansa tulokulmatiedon otj perusteella kompleksiset painokertoimet Wi (i=l,..,L) siten, että vaiheistusvälineiden ulostulossa näkyy halutusta tulosuunnasta tuleva signaali. ,V Tämä voidaan siis käsittää haluttuun suuntaan osoittavana vastaanotinantennikeilana, jolla on ennaltamäärätty muoto.

: 25 Vastaanotinyksikkö 600, 602 käsittää edelleen • * * \ demodulointivälineet 620, 628, joiden sisäänmenossa on • · · vaiheistusvälineiltä 618, 626 saatava signaali. Seu- • · ··/ rantavälineet 624, 632 ohjaavat demodulointivälineet tah- i · ' '·’ ' distumaan annetulla viiveellä Tk saapuvaan signaalikom- 30 ponenttiin. Demodulointivälineissä signaalille suoritetaan • « · hajotuskoodauksen purku ja demodulointi tunnetun tekniikan mukaisesti käyttäen koodivaiheena annettua Tk:ta. Saaadut - ; X symbolit viedään viivetiedon kera kanavaelementin muihin • * · osiin.

* » 35 Vastaanotinyksikkö 600, 602 käsittää edelleen toiset « • ft

MM

• · • · · • · · • t 22 105430 vaiheistusvälineet 622, 630, joiden sisäänmenossa on antenniryhmältä saatava digitalisoitu signaali. Toisten vaiheistusvälineiden ulostulosignaali on viedään seurantavälineille 624, 632. Seurantavälineet ohjaavat toisten 5 vaiheistusvälineiden toimintaa mitaten niiden avulla vas-taanottimelle allokoidun signaalikomponentin sen hetkisten parametrien (a.j,tk) ympäristöä tarkoituksena havaita vastaanotetun signaalikomponentin tulosuunnan ja viiveen mahdolliset muutokset. Tähän tarkoitukseen toiset vai-10 heistusvälineet käsittävät ensimmäisten vaiheistusvälineiden kaltaiset kompleksiset kertojat signaalin vaiheistamiseksi sekä etsijäyksikössä sijaitsevan mittausvälineiden 636 kaltaiset välineet impulssivasteen mittaamiseksi. Mikäli seurantavälineet havaitsevat toisten vaiheistusväli-15 neiden avulla halutun signaalikomponentin tulosuunnassa a, tai viiveessä tk muutoksia, ne päivittävät sanotut tiedot ' ensimmäisille vaiheistusvälineille ja demodulointiväli neille.

Tunnetussa tekniikassa on esitetty useita tapoja, 20 joilla seurantavälineet 624, 632 voidaan toteuttaa hajaspektrijärjestelmässä, kuten Early-Late-portit, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisessa ratkaisussa. Nämä piirit estimoivat koodin ajastusvirheen suorittamalla kak-si energiamit tausta annetulla aikaerolla, joka ero Δτ t « : 25 tyypillisesti on murto-osa hajotuskoodin chippiajasta sen *·* : hetkisen asetuspisteen tk ympäristössä. Energiamittaukset • · · suoritetaan toisten vaiheistusvälineiden 622, 630 mittaus-• · · ' _ ♦ · · "I.* välineillä, joista saadaan nimellisen asetuspisteen Tk • · · tarvitsema korjaustieto viiveen muuttuessa.

30 Vastaavasti voidaan seurata signaalin saapumiskulman • · · ·...· a.j muutoksia toisten vaiheistusvälineiden avulla. Voidaan * * * ',,,1 esimerkiksi suorittaa annetulla viiveellä Tk kaksi tai useampia energiamittauksia antennikeiloilla, joita on , « f poikkeutettu vaiheistuksen avulla kulman Δα verran molem-

• I

35 piin suuntiin sen hetkisestä saapumiskulmasta a3. Käytetyn « « · • · · · • « • · ·

• M

• · T*

S

23 105430 poikkeaman Δα suuruus on tyypillisesti murto-osa an-tennikeilan leveydestä.

Täten seurantavälineet 624, 632 ohjaavat toisilla vaiheistusvälineillä 622, 630 suoritettavia energiamit- 5 tauksia, jotta koko ajan voitaisiin vastaanottaa signaalia suurimmalla mahdollisella energialla. Seurantavälineet päivittävät tiedot muuttuneista parametreista (aj,tk) ensimmäisille vaiheitusvälineille ja demodulointivälineille sekä myös kanavaelementin ohjausvälineille 612, jotta tie-10 toa voitaisiin tarvittaessa käyttää hyväksi lähetyssuun-nassa.

Yllä kuvattua vastaanotetun signaalin maksimointia voidaan verrata tavanomaisissa järjestelmissä hyödynnettyyn vastaanotinantennidiversiteettiin, jossa signaali 15 vastaanotetaan kahdella tai useammalla toisistaan usean vastaanotetun signaalin aallonpituuden suuruisella etäisyydellä sijaitsevalla antennilla. Keksinnön mukaisessa vastaanottimessa, jos saapumiskulmalla a.j vastaanotettu signaali joutuu syvään ja pitkään häipymistilanteeseen, 20 muuttamalla vastaanottokeilan kulmaa pienen kulman Δα verran todennäköisesti poistaa häipymää. Täten ei tarvita kahta erillistä toisistaan annetun etäisyyden päässä si-jaitsevaa antennia.

f I · :V; Kanavaelementin diversiteettiyhdistelijän 608 ja de- • * : 25 kooderin 610 toiminta on samankaltainen kuin tunnetun *·* · tekniikan mukaisissa diversiteettivastaanottimissa. Yhdis- • · · telijä 608 yhdistää eri vastaanotinelementeiltä saapuvat symbolijonot ottaen huomioon ja kompensoiden niiden eri- • · * laiset viiveet tk, mahdollisesti painottaen eri symbolijo-30 noja niiden signaalikohinasuhteiden mukaisesti maksi- • « · misuhdeyhdistelyn saavuttamiseksi. Näin saatu yhdistelty symbolijono viedään dekooderille 610, joka dekoodaa symbo- ; ,·, lit käyttäjän databiteiksi, suorittaen sitä ennen yleensä * < · lomituksen purun. CDMA-sovelluksissa käytetään yleensä 35 vahvaa konvoluutiokoodausta, jolle paras ilmaisumenetelmä • · · • • t « t • m • « » « * • · ' 24 105430 on pehmeän päätöksen antava Viterbi-algoritmi.

On selvää, että esitetyn kaltaista kanavaelementtiä voidaan myös käyttää yhteydenmuodostuskanavan tarkkailuun ja vastaanottoon. Tällöin käytetyt vastaanottosuunnan 5 antennikeilat ovat leveämpiä antennikuvioltaan, ollen esimerkiksi 120 astetta leveitä, koska yhteydenmuodos-tusviestejä lähettävien liikkuvien asemien tarkkaa sijaintia ei tunneta.

Tarkastellaan seuraavaksi digitaalisen lähetysyksi-10 kön 606 toimintaa kuvioon 6a viitaten. Käyttäjän databitit viedään ensin kooderille 614, joka koodaa bitit tyypillisesti konvoluutiokoodilla ja suorittaa lomituksen koodatuille symboleille. Saadut lomitetut symbolit viedään hajaspektrimodulaattorille 642, joka suorittaa tavan-15 omaisen moduloinnin. Yllä kuvatut toiminnat voidaan kaikki suorittaa tunnetun tekniikan mukaisesti.

Esillä olevassa keksinnössä lähetinyksikkö käsittää kuitenkin välineet 644, 640 ohjata ja vaiheistaa lähe tettävää signaalia digitaalisesti vasteellisena vas-20 taanotetulle signaalille. Keksinnön mukaisessa lähetinyk-sikössä välineet 644 lähetyskeilan säätämiseksi saavat sisäänmenona kanavaelementin ohjausvälineiltä 612 tiedon liikkuvan aseman signaalin vastaanotossa käytetyistä tu- • « · losuunnista eri vastaanotinyksiköissä 600, 602. Lisäksi ; ,·. 25 ohjainvälineet 612 voivat ilmoittaa muut etsijäyksikön 604 « i « \ havaitsemat signaalin tulosuunnat, joita kaikkia ei siis • · · .* .* välttämättä hyödynnetä signaalin vastaanotossa.

• · · Lähetinyksikön välineet 644 lähetyskeilan säätämi-*·* * seksi ohjaavat vaiheistusvälineitä 640, jotka laskevat en- 30 naltamäärätyistä keilanmuodostusfunktioista JxL komplek- • · · ϊ,,,: sista painokerrointa wi;J (i= 1, . . .L; j = 1,...,J), joilla ·*’*: aikaansaadaan J antennikeilaa L:n antennielementin avulla.

« · · . *.t Antennikeilojen suunnan ja lukumäärän lisäksi välineet 644 ohjaavat vaiheistusvälineitä 640 kertomalla kullakin kei-’··.* 35 lalla käytettävän lähetystehon, jonka välineet 644 saavat »*«« « · • · * • * * , • « 25 105430 kanavaelementin ohjausvälineiltä 612.

Vaiheistusvälineiden 640 rakenne voi olla aiemmin vastaanottosuunnassa kuvattujen vaiheistusvälineiden 618, 626, 634 kaltainen. Vaiheistusvälineissä modulointiväli-5 neiltä 642 tulleet lähetettävän signaalin digitoidut (I,Q)-näytteet kerrotaan siis L:llä kappaleella kompleksisia painokertoimia, jossa L on siis antennielementtien lukumäärä, seuraavasti:

10 v = il g w , i = 1,...,L

jolloin saadaan L kompleksista näytejonoa antenniryhmälle. Kompleksisessa kertolaskussa käytetään myös reaalista skaalauskerrointa gj (j=l,...,J), joka saadaan säätövä-15 lineiltä 644 ja jota voidaan käyttää kunkin antennikeilan itsenäiseen tehonsäätöön. Säätövälineet 644 kertovat myös käytettävän taajuuden, jotta painokertoimet wi;) saadaan asetettua oikein.

Tarkastellaan seuraavaksi kuvion 6b mukaista keksin-20 nön toteutusmuotoa, jossa keksinnön mukainen lähetinyksik-kö käsittää välineet 648a - 648b, 640a - 640b, 644 ohjata, viivästää ja vaiheistaa lähetettävää signaalia digitaa-lisesti vasteellisena vastaanotetulle signaalille. Keksin-

• · I

nön mukaisessa lähetinyksikössä välineet 644 lähetyskeilan 25 säätämiseksi saavat sisäänmenona kanavaelementin ohjaus- • · « *" | välineiltä 612 tiedon liikkuvan aseman signaalin vastaan- • ·· .* otossa käytetyistä tulosuunnista ja viiveistä eri vastaan- • · · ·;·/ otinyksiköissä 600, 602. Lisäksi ohjainvälineet 612 voivat • · · *·* ’ ilmoittaa muut etsijäyksikön 604 havaitsemat signaalin tu- 30 losuunnat ja viiveet, joita kaikkia ei siis välttämättä t · « hyödynnetä signaalin vastaanotossa.

Lähetinyksikkö käsittää siis välineet 648a - 648b, . \.m jotka siirtävät aikatasossa lähetettäviä signaaleja halu- tusti kutakin erillisellä ohjausvälineiden 644 määräämällä 35 aikayksiköllä t'j (j= 1,..,J). Kuviossa on esimerkin- • · · II" • * • · · ✓ 26 105430 omaisesti esitetty kahdet välineet, mutta niiden lukumäärä voi luonnollisesti olla suurempikin. Sopivat aikayksi-köiden τ'jarvot voidaan johtaa esimerkiksi päätelaitteelta vastaanotetun signaalin signaalikomponenttien viiveistä 5 siten, että päätelaite vastaanottaa lähetetyt signaalikom-ponentit keskinäisillä aikaeroilla, jotka ovat suurempia kuin hajotuskoodin bitin eli chipin pituus. Toinen vaihtoehto on käyttää aikayksiköitä x'j kompensoimaan keskinäisiä etenemisviiveitä alueilla, missä viivehaje on 10 suuri.

Viiveohjauksen mahdollistamiseksi kanavayksikön ohjausvälineet 612 lähettävät ohjainvälineille 644 tiedon kunkin havaitun päätelaitteen lähettämän signaalikomponen-tin tulosuunnasta ja viiveestä.

15 Lähetinyksikkö käsittää edelleen summainvälineet 650 yhdistää eri tavoin viivästetyt signaalikomponentit ennen lähetystä.

Seuraavassa käsitellään taas kuvion 6a mukaista ratkaisua. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa hyödynnetään 20 erityisiä keilanohjausbittejä, jotka liikkuva asema generoi vastaanottamansa signaalin perusteella ja liittää tukiasemalle lähettämäänsä signaaliin. Keksinnön mukaisessa laitteistossa on välineet 616 demultipleksata ja ilmaista sanotut keilanohjausbitit vastaanotetusta signaa-25 lista. Ilmaisu tulee suorittaa jo ennen dekooderia 610 T! viiveiden välttämiseksi. Sanotut keilanohjausbitit välite- • · · ** ** tään lähetysyksikön säätövälineille 644.

• · · M : Välineet 644 lähetyskeilan säätämiseksi ohjaavat • ·· * vaiheistusvälineitä 640 kanavaelementin ohjausvälineiltä 30 tulevan informaation ja liikkuvan aseman lähettämien keilanohjausbittien perusteella. Säätö voidaan suorittaa ·***: monin tavoin parametreja ot ja gj (j=l,...,J) eri tavoin , muuntamalla. Esimerkiksi joillakin antennikeiloilla käy- tettävää lähetystehoa voidaan itsenäisesti säätää, tai I * 35 joidenkin antennikeilojen suuntakulmaa oij muuttaa annetun (

Il I I

I « «Il lii

« I

27 105430 kulman Δα verran, tai käytettyjen antennikeilojen lukumäärää voidaan muuttaa. Näillä toimenpiteillä voidaan kompensoida radiotiellä tapahtuvia signaalin laadun huononemisia kuten häipymiä.

5 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lähetysyksikössä 606 säätövälineet 644 voivat poikkeuttaa yhden tai useamman käytetyn antennikeilan suuntaa pieniä määriä Δα annetun suuntakulman aj ympäristössä. Tällaisen poikkeutuksen ansiosta voidaan pienentää todennäköisyyttä, että liikkuva 10 asema olisi pitkiä aikoja syvässä häipymässä. Koska antennikeilan suuntakulma värisee jatkuvasti nimellisen suuntakulman aj ympärillä, ei radiotiellä edennyt signaali kulje jatkuvasti samaa reittiä. Kyseistä menetelmää voidaan pitää eräänlaisena uudentyyppisenä antennidiversi-15 teettinä siirtosuunnassa tukiasemalta päätelaitteelle.

Edelleen keksinnön mukaisessa ratkaisussa säätövälineet 644 voivat ohjata vaiheistusvälineitä 640 siten, että antenniryhmältä aikaansaadaan suuritehoinen laajan antennikeilan omaava signaali painokertoimien w4j ( i= 20 1, . . ., L ,* j =1, . . ., J) ja kertoimien gj (j=l,...,J) sopivalla asettelulla. Saatu antennikuvio voi olla esimerkiksi sek-torikuvio tai ympärisäteilevä kuvio. Täten voidaan lähet-··'; tää esimerkiksi datamoduloimatonta pilottisignaalia kiin- :v, teällä antennikuviolla. Samaa menetelmää voidaan soveltaa 25 myös ohjauskanavien lähetykseen.

· * ·;* \ Edelleen keksinnön mukaisessa ratkaisussa säätöväli-

• « J

]· / neet 644 voivat ohjata vaiheistusvälineitä 640 siten, että • · · ί·! : painokertoimien ( i= l, ... ,L; j=l, . . ., J) ja kertoimien ·.· * g, (j=l,...,J) sopivalla asettelulla antenniryhmältä ai- 30 kaansaadaan yksi tai useampi verrattain kapean antennikei- lan omaava signaali, jonka suurimman vahvistuksen kulma ***: pyyhkii jatkuvasti solun alueen ylitse. Saatua anten- • · · . nikuviota voidaan käyttää datamoduloimattoman pilottisig- :f*.: naalin lähetykseen.

‘••'35 Seuraavassa selostetaan keksinnön toista edullista « · · • · · • · • · · ·. ·: 28 105430 toteutusmuotoa, jossa sovelletaan vastaanotetun ja lähetettävän signaalin analogista vaiheistusta CDMA-jär-jestelmässä.

Kuviossa 7 havainnollistetaan esimerkkiä keksinnön 5 toisen edullisen toteutusmuodon mukaisesta laitteistosta lohkokaavion avulla. Laitteisto käsittää vastaanottosuun-nassa annetun lukumäärän L antennielementtejä 700 - 704, ja lähetyssuunnassa joukon antennielementtejä 772 - 776. Lähetinvastaanottimessa lähetin- ja vastaanottoantennit 10 voivat olla samoja, jolloin käytetään duplex-suodatusta erottamaan eri siirtosuunnat toisistaan. Kuviossa on esitetty eri antennielementit eri siirtosuunnille. Antenni-elementtien muodostama ryhmä voi olla lineaarinen, pla-naarinen (2-dimensioinen) tai ympärisäteilevä. Antenniryh-15 mä vastaanottaa monitie-edenneen useasta eri suunnasta ja eri tavoin viivästyneen signaalin kultakin liikkuvalta asemalta kullakin L:llä elementillä.

Antennielementit on kytketty RX-matriisiin 706, joka suorittaa antennielementeillä vastaanotetulle analogisessa 20 muodossa olevalle signaalille vaiheistuksen siten, että matriisin ulostulossa 708 on K kappaletta signaaliulos-tuloja, joista kukin ulostulo vastaa tiettyyn, etukäteen määrättyyn signaalin tulosuuntaan osoittavan antennikeilan

• I

vastaanottamaa signaalia. Matriisi voidaan toteuttaa tun- · 25 netun tekniikan mukaisilla ratkaisuilla, kuten Butler-• · 1 • * · ... . · . · ··* . matriisilla, joka on toteutettu passiivisilla 90° hybn- · * / deillä ja vaiheen siirtäjillä. Matriisilla 706 luotujen • · · '·*· · antennikeilojen lukumäärä K ei välttämättä ole sama kuin «·· * antennielementtien lukumäärä L.

30 Antennikeilat aikaansaadaan siis vastaanottosuunnas- :***: sa vaiheistamalla antenneilla vastaanotettua signaalia ja ·***: lähetyssuunnassa vaiheistamalla antenneilla lähetettävää ··· . signaalia. Käytetyt antennikeilat ovat vakioita ja niiden • · suuntia ei voi muuttaa. Antennikeilojen lukumäärä riippuu ’••/*35 matriisin 706 toteutuksesta ja ne voidaan laittaa halutun • · · • · « « • ·

| « I

# · · * * 29 105430 kulmavälein toisistaan ja halutun kapeiksi.

Matriisin ulostulosignaalit 708 viedään tarvittaessa joukolle vähäkohinaisia vahvistimia 710, jotka kompensoivat kaapeli vaimennuksia ja muita häviöitä. Näin vahvistet-5 tua L signaalia viedään radiotaajuusosille 712 - 716, jotka suorittavat kullekin signaalille alassekoituksen välitaajuudelle ja tarvittavat suodatukset. Radiotaajuus-osat voidaan toteuttaa tunnetun tekniikan mukaisella tavalla.

10 Välitaajuiset signaalit viedään seuraavaksi muun- ninvälineille 718 - 722, jotka muuntavat analogisen signaalin digitaalisiksi näytteiksi. Muunnos voidaan suorittaa tunnetun tekniikan mukaisilla tavoilla kaupallisesti saatavilla komponenteilla. Tyypillisesti välineissä suori-15 tetaan kompleksinen näytteistys I- ja Q-komponenteiksi.

Muunninvälineiden 718, 720, 722 ulostulosignaalit 724, 726, 728 viedään edelleen joukolle kanavaelementtejä 738, 740, 742 kutakin kanavaelementtiä edeltävän RX-kytki-men 732, 734, 730 kautta. Kaikki muuntimien ulostulo- 20 signaalit 730 viedään kaikille RX-kytkimille. Kullakin RX-kytkimellä on siis K-kappaletta sisäänmenoja ja yksi tai useampia ulostulosignaaleja, jotka viedään vastaavalle ka- , navaelementille. RX-kytkimen tehtävänä on johtaa halutun antennikeilan vastaanottama signaali kanavaelementin halu-; 25 tulle komponentille kanavaelementiltä tulevan ohjauksen ··· · mukaisesti.

*· ’· Yllä kuvattu vastaanotinrakenne voidaan luonnolli- • · : sesti toteuttaa myös siten, että mainituista osista (an- ··· ϊ.5 · tennielementit 700 - 704, vahvistimet 710, radiotaajuus- 30 osat 712 - 716 ja muunninvälineet 718 - 722) yhdet tai :***: useammat sijaitsevat joko yhteen integroituina tai erik- • · · .***. seen. Yksityiskohdiltaan toteutus tällöin vaihtelee, kuten ··· \ alan ammattimiehelle on selvää, esimerkiksi siten, että I « « ;·· : jos radiotaajuusosat sijaitsevat antenniryhmän yhteydessä :...'35 ei vahvistimia 710 välttämättä tarvita.

* • « «

MM

• · • · · ·. ·: f 30 105430

Tarkastellaan seuraavassa keksinnön toisen toteutus-muodon mukaisen vastaanottimen kanavaelementin rakennetta ja toimintaa kuviossa 8a esitetyn lohkokaavion avulla. Ka-navaelementti käsittää yhdet tai useammat välineet 804, 5 806, 808 signaalin demoduloimiseksi, joista välineistä ku vioon on piirretty kolme, yhden tai useampia etsijäyk-siköitä 802, joista kuviossa on esitetty yksi, diver-siteettiyhdistelijän 608, jonka sisäänmenossa on vastaan-otinyksiköiltä tuleva signaali, ja dekooderin 610, jonka 10 sisäänmenoon on kytketty diversiteettiyhdistelijän 608 ulostulossa näkyvä signaali.

RX-kytkimen 732 sisäänmenoissa In#l - In#K on siis muunninvälineiltä 718 - 722 tulevat K signaalia 730. Kana-vaelementti 738 käsittää siis etsijäyksikön 802, jonka 15 tehtävänä on suorittaa moniulotteisesta signaaliavaruudes-ta parhaiden signaalikomponenttien etsintä, kuten ensimmäisen toteutusmuodon etsijäyksikköä kuvattaessa on selostettu. Esillä olevassa toteutusmuodossa etsijäyksikkö 802 etsii RX-kytkimen sisäänmeno!sta, joista kukin vastaa siis 20 tietystä suunnasta tulevaa signaalikomponenttia, parhaimmat signaalikomponentit mittaamalla viiveprofiilin kustakin RX-kytkimen sisäänmenosta. Viiveprofiilin mittaus voi- ···. daan suorittaa tavanomaisen RAKE-vastaanottimen etsijähaa- • , ran tavoin. Mittauksen tuloksena etsi jäyksikkö saa siis l I 25 selville parhaimpien signaalikomponenttien tulosuunnat ja • · « ··· | viiveet. Etsijäyksikkö ohjaa demodulointivälineet 804, i · *· 806, 808 tahdistumaan parhaimpiin komponentteihin antamal- • · : la kullekin demodulointivälineelle tiedon halutun kompo- * >> V · nentin viiveestä ja ohjaamalla RX-kytkimeltä kyseisen 30 suunnan signaalin vastaavalle demodulointivälineelle.

:***: Demodulointivälineet 804, 806, 808 demoduloivat siis ·*« .***; annetun signaalin ja seuraavat signaalin viiveen ja tulo- - «·ι suunnan muutoksia tarvittaessa siirtyen vastaanottamaan * · ' ; · uutta antennikeilaa RX-kytkimen avulla. Demodulointi-

, I

*..<'35 välineiden ulostulo signaalit viedään toisteyhdistelijälle «

(M

• « 4 · • · • · · • ♦ · *- » « f 31 105430 608, joka edullisesti yhdistelee demoduloidut symbolit ja ilmaisee lähetetyn informaation. Toisteyhdistelijän ulostulosignaali viedään edelleen dekoodausvälineille 610, joka purkaa symbolien lomituksen ja dekoodaa informaatiojo-5 non,

Edellä kuvattu vastaanotinrakenne toteuttaa siis keksinnön mukaisen ratkaisun analogisen vaiheistuksen avulla. Vastaanotossa vaiheistuksen avulla aikaansaadaan joukko (K-kappaletta) kiinteitä antennikeiloja, joiden 10 vastaanottamista signaalikomponenteista valitaan demodu loitaviksi ne, jotka ovat voimakkuudeltaan parhaimpia. Päätelaitteen liikkuessa ja signaalin tulosuuntien täten muuttuessa vaihdetaan demoduloitavaksi aina sen anten-nikeilan signaali, joka antaa parhaimman signaalivoimak-15 kuuden.

Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön toisen edullisen toteutusmuodon lähetinratkaisua aluksi kuvioon 8a viitaten.

Käyttäjän databitit viedään ensin kooderille 614, 20 joka koodaa bitit tyypillisesti konvoluutiokoodilla ja suorittaa lomituksen koodatuille symboleille. Saadut lomitetut symbolit viedään hajaspektrimodulaattorille 642, jo-ka suorittaa tavanomaisen moduloinnin. Yllä kuvatut toi- i i ;v minnat voidaan kaikki suorittaa tunnetun tekniikan mu- ! 25 kaisesti.

t r / 32 105430

Yksinkertaisuuden -vuoksi tässä on kuvattu vain ensimmäistä vaihtoehtoa siihen kuitenkaan rajoittumatta. Keksinnön mukainen ajatus on molemmissa vaihtoehdoissa kuitenkin sama. Kuten aiemmin on kuvattu, keksinnön mukaisessa ratkaisussa 5 havaittuja hyvän signaalitason käsittäviä tulosuuntia käytetään hyväksi lähetettäessä signaalia vastakkaiseen siirtosuuntaan.

Tarkastellaan lähetinosan toteutusta seuraavassa kuvion 7 avulla. Lähetin käsittää annetun lukumäärän L 10 antennielementtejä 772, 774, 776, jotka voivat siis olla samoja kuin vastaanottosuunnassa olevat antennielementit. Antennielementit on kytketty TX-matriisiin 770, jonka tehtävänä on analogisesti vaiheistaa lähetettävää signaalia eri antennielementeille siten, että suuntakuvion pääkeila 15 osoittaa haluttuun suuntaan. TX-matriisiin sisäänmenossa on K-kappaletta signaalia 756, jotka on saatettu analogiseen muotoon D/A-muuntimissa 758 - 762 ja muunnettu radiotaajuudelle ja vahvistettu radiotaajuusosissa 764 - 768. Kuten vastaanotinpuolen kuvauksen yhteydessä jo mai-20 nittiin, yllä kuvatut komponentit voidaan käytännössä toteuttaa usealla tavalla joko yhdessä tai erikseen, kuten alan ammattimiehelle on selvää.

TX-matriisi vaiheistaa sisäänmenossa olevat K-sig-naalia siten, että antenneilta saadaan K:hon eri suuntaan • 4 4 • 25 antennikeilat, joiden suunnat ovat kiinteitä ja jotka yh- 4 t 1 :.1· ’· dessä kattavat halutun alueen. Toteutukseltaan TX-matriisi • · ·.1·: 770 on RX-matriisin 706 kaltainen, ja voidaan toteuttaa • · ·.· · esimerkiksi Butler-matriisilla, joka on toteutettu passii- :T: visilla 90° hybrideillä ja vaiheen siirtäjillä. Matriisilla 30 770 luotujen antennikeilojen lukumäärä K ei välttämättä .1··. ole sama kuin antennielementtien lukumäärä L.

· .···. Kultakin kanavaelementiltä 738, 740, 742 viedään mo- **’ duloitu datasignaali ja etsijäyksiköltä saatava ohjaus 746 : TX-kytkentämatriisille 744, jolta signaalit viedään edel- • 1 1 ',..•35 leen summainvälineille 754. Tarkastellaan kytkinmatriisin

IM

• MM f · • · · / 33 105430 744 ja suiranainvälineen 754 toimintaa tarkemmin kuvion 9 avulla.

TX-kytkentämatriisi käsittää kutakin kanavayksikköä vastavan TX-kytkimen 900, 902, 904, joiden sisäänmenona on 5 kanavayksiköltä tuleva lähetettävä moduloitu datasignaali ja kanavayksikön etsijäyksiköltä tuleva ohjaussignaali 746, 748, 750. TX-kytkimen ulostulossa on K-kappaletta lähtöjä 746a - 746i, eli yhtä monta kuin on lähetysan-tennikeiloja. Kunkin TX-kytkimen tehtävänä on reitittää 10 kanavaelementiltä tuleva signaali oikeisiin lähetyskei-loihin summattavaksi muilta kanavaelementeiltä tulevien samaan keilaan menevien signaalien kanssa kanavaelementiltä tulevan ohjauksen perusteella. TX-kytkin ohjaa sisään-tulevan datasignaalin yhteen tai useampaan ulostuloon 15 Txout#l - Txout#K, riippuen kanavaelementiltä tulevasta ohjauksesta, eli siitä mihin antennikeiloihin signaali on tarkoitettu. Kukin lähtö on kvadratuurinen ja signaali-tasolla painotettu digitaalinen näyte.

Kukin kytkimen lähtö 746a - 746i viedään yhteen 20 summausvälineen 745 K:stä summaimesta 906 - 910. Kukin summain summaa eri kanavayksiköltä lähtöisin olevat annetulle antennikeilalle tarkoitetut datasignaalit digitaali-sesti keskenään. Tarvittava bittimäärä lähtevää näytettä I I < ;v< kohden saadaan kaavasta 2*(log(n) + m), missä n on sum- ! 25 mainten sisäänmenojen (kanavayksiköiden) lukumäärä, log * i ( *** * kaksikantainen logaritmi ja m on näytteiden bittilukumää- • · · • ·· o • · rä.

* ··’ · TX-kytkimien ulostulot 756a - 756c viedään kukin · · V * vastaavalle muunninvälineelle 758 - 762 ja edelleen anten- 30 neille analogisen vaiheistusmatriisin kautta, kuten aiem-min on kuvattu.

·**’· Tarkastellaan seuraavaksi keksinnön toisen edullisen ·· · , toteutusmuodon vaihtoehtoista lähetinratkaisua aluksi ku- » » * ··/;/ vioon 8b viitaten. Modulointivälineiltä 642 saatava • *••/'35 signaali viedään kahdelle tai useammalle viive-elimelle « · · • · · 4 • · • ♦ · » *» \ • · 34 105430 648a - 648b, joissa etsijävälineiden 802 ohjaamana lähetettäviä signaaleita viivästetään keskenään erisuurilla viiveillä, jolloin tilaajapäätelaite vastaanottaessaan lähetettyä signaalia voi hyödyntää diversiteettiä, kuten 5 aiemmin on kuvattu.

Kuten kuviossa 7 havainnollistetaan, kustakin kana- vaelementistä 738, 740, 742 viedään eri tavoin viivästetyt signaalit 746 ja 782, 748 ja 780 sekä 750 ja 778 TX-mat-riisille 744, josta eteenpäin lähettimen toiminta on kuten 10 aiemmin on jo kuvattu.

Keksinnön toisessa edullisessa toteutusmuodossa hyödynnetään erityisiä keilanohjausbittejä, jotka liikkuva asema generoi vastaanottamansa signaalin perusteella ja liittää tukiasemalle lähettämäänsä signaaliin. Kuvioon 8a 15 viitaten, keksinnön mukaisessa vastaanottimessa on väli neet 616 demultipleksata ja ilmaista sanotut keilan-ohjausbitit vastaanotetusta signaalista. Ilmaisu tulee suorittaa jo ennen dekooderia 610 viiveiden välttämiseksi. Sanotut keilanohjausbitit välitetään kanavayksikön etsi-20 jäyksikölle 802.

Etsijäyksikkö 802 ohjaa valitsee lähetyksessä käy-^ tettävät antennikeilat mittaamansa informaation ja liik- kuvan aseman lähettämien keilanohjausbittien perusteella.

I 1 !

Keksinnön toisessa edullisessa toteutusmuodossa voi- t'_ 25 daan solun alueen yli kapeana antennikeilana pyyhkivä • * * *;* *, pilottisignaali toteuttaa siten, että pilottisignaalin « * « *· *· lähetyksessä käytettävää antennikeilaa vaihdetaan siten, • · · ϊ·| '· että lähetetään pilottisignaali järjestyksessä kutakin V * antennikeilaa käyttäen, jolloin pilottisignaali pyyhkii 30 solun alueen ylitse vaiheittain.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten • · · ·***: oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, • · · , ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan « < < ^ muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esit- i i '·;·'35 tämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

« • i « « « « « f i · * * * « • · / 35 105430

Antennikeilojen suuntausta voidaan esimerkiksi käyttää sekä vertikaalisesa että horisontaalisessa suunnassa, jolloin yllä kuvattu (α,τ)-avaruus voidaan käsittää (α,β,τ)- avaruutena, jossa a käsittää vertikaalisen kul-5 man, β horisontaalisen kulman ja τ viiveen.

Eräs mahdollisuus on myös hyödyntää koherentteja, epäkoherentteja tai differentiaalisesti koherentteja modulaatio- ja demodulaatiomenetelmiä kanavaelementeissä. Esimerkiksi koherentin demoduloinnin mahdollistamiseksi 10 liikkuvassa asemassa tukiasema voi sisällyttää ylimääräisen hajotuskoodatun signaalin ilman datamodulointia jokaiseen antennikeilaan vaihereferenssiksi. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää tunnettuja referenssisymboleita samaan tarkoitukseen.

15 Eräs keksinnön toteutusvaihtoehto on myös keskittää kanavaelementtien digitaalisia vaiheistusvälineitä 618 -634 yhteiseen vaiheistusvälinelohkoon, joka palvelee kaikkia kanavaelementtejä.

• f « « « ' t« · M I * * » « « • f • · • · « « · · ··» · • · • · · • ♦· • · • · • ♦ · • · · ··· · ·♦· • ♦ · • » · ··· : : »·· • · f « I < » « * c lii < « · « • · • '

I M

• « 1 f • I · « • · f · · ·. *: /

Claims (21)

36 105430

1. Tukiasemalaitteisto halutun käyttäjän signaalin vastaanottamiseksi ja lähettämiseksi, joka vastaanotettava 5 signaali voi saapua laitteistoon useaa eri reittiä usealla eri viiveellä, ja joka laitteisto käsittää yhden tai useamman useasta elementistä koostuvan antenniryhmän (500, 700-704, 772-776), yhden tai useamman kanavayksikön (504-508, 738-742), ja joka kanavayksikkö käsittää välineet 10 (600 -608, 706, 770) vaiheistaa antenniryhmällä (500, 700- 704, 772-776) lähetettävää ja vastaanotettavaa signaalia siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halutussa suunnassa, tunnettu siitä, että kanavayksikkö (504-508, 738-742) käsittää välineet 15 (604, 732, 802) etsiä vastaanotettujen signaalikomponent- tien tulosuunnat ja viiveet, ja välineet (604, 744, 802) ohjata vastakkaisen siirtosuunnan vaiheistusvälineitä (606, 770) sanotun tiedon perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tukiasemalaitteis-20 to, tunnettu siitä, että tukiasemalaitteisto käsittää antenniryhmään (500) kytketyn joukon radiotaajuusyksikköjä (500), yhden tai useamman kanavayk-sikön (504-508) , joiden yksikköjen sisäänmenossa on ra- f I I diotaajuusosilta (500) saatava signaali ja joka kanavayk- ,·. 25 sikkö käsittää ainakin yhdet välineet (618) vaiheistaa • < i "* j antenniryhmällä (500) vastaanotettua signaalia siten, että • · · antenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halu- • · · ·;;/ tussa suunnassa, ja ainakin yhdet välineet (620) demodu- • · ’·* * loida haluttu vastaanotettu signaalikomponentti ja joiden 30 demodulointivälineiden sisäänmenona on vaiheistusvälinei- • · · den (618) ulostulosignaali, ja välineet (624,638) etsiä ·*”: vastaanotettujen signaalikomponenttien tulosuunnat ja vii- . veet ja välineet (604) ohjata vaiheistusvälineitä t « < (618,634) ja demodulointivälineitä (620) sanotun tiedon 35 perusteella. • M « • · · * • · • · · » I» • · V 37 105430

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tukiasemalaitteis-to, tunnettu siitä, että kukin kanavayksikkö (504) käsittää kanavayksikön toimintaa säätävän ohjausyksikön (612), ainakin yhden vastaanotinlohkon (600-602) ja aina-5 kin yhden etsijälohkon (604), joiden lohkojen sisäänmenos-sa on radiotaajuusosilta (500) saatava signaali, ja toisteyhdistelijän (608), jonka sisäänmenona on vastaan-otinlohkoilta (600-602) saatavat signaalit, sekä välineet (610) yhdistetyn signaalin dekoodaamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasemalaitteis- to, tunnettu siitä, että etsijälohko (604) käsittää vaiheistusvälineet (634), joiden sisäänmenona on radiotaajuusosilta (500) saatava signaali, ja välineet (636) havaita, käsittääkö vaiheistusvälineistä (634) saatava 15 tietystä tulosuunnasta vastaanotettu signaali tietyn viiveen omaavaa haluttua signaalikomponenttia ja mitata sanotun signaalikomponentin laatu, sekä välineet (638) ohjata vaiheistusvälineitä (634) ja mittausvälineitä (636) siten, että vastaanotettavan signaalin halutut tulosuunnat ja 20 viiveet saadaan mitattua, ja välineet (636) ilmoittaa kanavaelementin ohjausyksikölle (612) kunkin havaitun signaalikomponentin tulosuunta, viive ja laatu.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasemalaitteis- to, tunnettu siitä, että lähetinlohko (606) käsit- : 25 tää modulointivälineet (642), jonka sisäänmenona on ··« · .·. : koodausvälineiltä (614) saatava signaali, vaiheistusvä- · · ·*.·. lineet (640), joiden sisäänmenona on modulointivälineiden • · · ulostulossa näkyvä signaali, sekä välineet (644) ohjata vaiheistusvälineitä (640) siten, että lähetettävän signaa-30 Iin suurin vahvistus saadaan haluttuun suuntaan. • · ·

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasemalaitteis- • · · ’...· to, tunnettu siitä, että lähetinlohko (606) käsit- ' : tää modulointivälineet (642) , jonka sisäänmenona on • Il · .··. koodausvälineiltä (614) saatava signaali, välineet (648a, • · ’·' 35 648b) viivästää lähetettäviä signaalikomponentteja halut- • · · » · ♦ · • · • · · • · · • · \ 38 105430 tuja aikayksiköitä, joiden välineiden sisäänmenona on modulointivälineiden ulostulossa näkyvä signaali, viive-elimien (648a, 648b) ulostuloon kytketyt vaiheistusvä- lineet (640a, 640b), välineet (650) yhdistää eri tavoin 5 viivästetyt signaalikomponentit ennen lähetystä, sekä välineet (644) ohjata vaiheistusvälineitä (640a, 640b) ja viive-elimiä (648a, 648b) siten, että lähetettävän signaalin suurin vahvistus saadaan haluttuihin suuntiin halutuilla viiveillä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tukiasemalaitteis- to, tunnettu siitä, että vaiheistusvälineet (618, 622, 634) käsittävät välineet (412-416) kertoa kullakin antennielementillä vastaanotettu signaalikomponentti kullekin komponentille erikseen asetettavalla kompleksisella 15 painokertoimella, jotka kertoimet ohjaavat ennaltamäärätyn vahvistuskuvion suurimman vahvistuksen kulman osoittamaan haluttuun suuntaan.

8. Patenttivaatimuksen l mukainen tukiasemalaitteis-to, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää 20 antenniryhmään (700-704) kytketyt välineet (706) analogi sesti vaiheistaa vastaanotettua signaalia siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halu- · · tuissa keilamaisissa suunnissa, joukon radiotaajuusyksik-köjä (712-716) , joiden sisäänmenossa on vaiheistettu sig- * : 25 naali, radiotaajuusyksiköiden ulostuloon kytketyt välineet • · · · .·. : (718-722) signaalin digitalisoimiseksi, yhden tai useamman • · · kanavayksikön (738-742), joiden yksikköjen sisäänmenossa • · · on digitalisoitu signaali ja joka kanavayksikkö käsittää • · · *** ’ ainakin yhdet mittaus- ja kytkinvälineet (802, 732) etsiä 30 vastaanotettujen signaalikomponenttien tulosuuntia vastaa- ·...' vat antennikeilat ja mitata sanottujen komponenttien vii- * * * veet, ja välineet (802, 732) ohjata kanavayksikön : /, demodulointivälineille (804-808) parhaimmat sanotuista ,«·«. komponenteista. f I

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tukiasemalaitteis- « t « » « « « « « « « « « « \ 39 105430 to, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää antenniryhmän (772-776) sisäänmenoihin kytketyt välineet (770) analogisesti vaiheistaa antenniryhmällä lähetettävää signaalia siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on 5 suurimmillaan halutuissa keilamaisissa suunnissa, vaiheis-tusvälineiden sisäänmenoon kytketyn joukon radiotaajuus-yksikköjä (764-768), joiden sisäänmenossa on signaalin digitalisoimisvälineiden (758-762) ulostulosignaali, ja että laitteisto käsittää välineet (744) kytkeä kustakin 10 kanavaelementistä (738 - 742) tuleva lähetettävä signaali halutuille antennikeiloille kanavaelementistä tulevan ohjauksen perusteella, ja kytkentävälineiden (744) ulostuloon kytketyt välineet (754) summata samaan antennikeilaan tarkoitetut signaalit keskenään, ja joiden summausvälinei-15 den ulostulo on kytketty digitalisoimisvälineiden (758-762) sisäänmenoon.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tukiasemalait- teisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää välineet (648a, 648b) viivästää lähetettäviä signaali- 20 komponentteja haluttuja aikayksiköitä.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tukiasema- laitteisto, tunnettu siitä, että analogiset vaiheistusvälineet (706) käsittävät joukon ulostuloja, jossa kussakin ulostulossa näkyy tiettyyn suuntaan osoit- • · : .·. 25 tavan antennikeilan vastaanottama signaali.

.·* : 12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tukiasemalait- • ·· teisto, tunnettu siitä, että kytkinvälineet (730-734) ohjaavat niiden sisäänmenossa näkyvistä analogisten • * · vaiheistusvälineiden (706) digitalisoiduista ja välitaa-30 juudelle muutetuista ulostuloista halutut signaalit mit- • · · tausvälineiden (802) ohjaamina halutuille demodulointi-välineille (804-808) , ja että mittausvälineet (802) ohjaa-. : vat kurikin demodulointivälineen tahdis tumaan siihen ohjät- tuun signaaliin. *" 35

13. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tukiasemalait- • · * M t i t · • · · « · 40 105430 teisto, tunnettu siitä, että vastaanotin käsittää välineet (710) vahvistaa vaiheistettua signaalia ennen digitalisoimista.

14. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tukiasemalait-5 teisto, tunnettu siitä, että vaiheistusvälineet (706), radiotaajuusyksiköt (712-716) ja muunninvälineet (718-722) sijaitsevat fyysisesti samassa yksikössä.

15. Menetelmä antennikeilan suuntaamiseksi tukiase-malaitteistossa, jossa menetelmässä 10 signaali vastaanotetaan ja lähetetään useasta elementistä koostuvan antenniryhmän (500, 700-704, 772- 776. avulla vaiheistaen vastaanotettavaa ja lähetettävää signaalia siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halutuissa suunnissa, tunnettu sii-15 tä, että tukiasemalaitteistossa (100) etsitään liikkuvalta asemalta (102) vastaanotettujen signaalikomponenttien tulosuunnat ja viiveet, ja että vastakkaisen siirtosuunnan lähetettävän signaalin 20 vaiheistusta ohjataan sanotun mittauksen perusteella.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotettua digitalisoitua signaalia vaiheistetaan siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on suu-25 rittunillaan halutussa suunnassa, ja että • «I · .·. : vaiheistusta ja demodulointivälineiden vaihetta oh- III jataan sanotun etsinnän perusteella. • · ·

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, • · · *·" tunnettu siitä, että 30 vastaanotetusta signaalista mitataan signaalikompo- '...· nenttien tulosuunnat ja vaiheet vaiheistamalla vastaan- • k » otettua digitalisoitua signaalia askeleittain siten, että ! , . antenniryhmästä saatava vahvistus on kulloinkin suurimmil- laan halutussa tulosuunnassa annetuin kulmavälein, ja 35 mittaamalla kullakin tulosuunnalla signaalikomponen- i · · I I I I • « * M 41 105430 tin voimakkuus eri hajotuskoodin vaiheilla.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetettävän signaalin vaiheistuksessa ennaltamäärätyn vahvistuskuvion suurimman 5 vahvistuksen kulma ohjataan osoittamaan haluttuihin suuntiin ja että lähetettävää signaalia viivästetään haluttuja aikayksiköitä.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 antenniryhmällä (700-704) vastaanotettua signaalia vaiheistetaan analogisesti siten, että antenniryhmästä saatava vahvistus on suurimmillaan halutuissa keilamaisis-sa suunnissa, ja että vaiheistetut signaalit digitalisoidaan, ja että vas-15 taanotetusta signaalista mitataan, millä antennikeiloilla vastaanotetaan parhaimmat signaalikomponentit, mitataan näiden komponenttien viiveet ja ohjataan kytkinvälineiden (730-734) avulla halutut signaalikomponentit demodulointivälineille (804-808), ja 20 ohjataan demodulointivälineet tahdistumaan sanottui hin komponentteihin.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, . tunnettu siitä, että lähetettävää signaalia vaiheistetaan analogisesti siten, että antenniryhmästä 25 (772-776) saatava vahvistus on suurimmillaan halutuissa • · · · .*. : keilamaisissa suunnissa, ja että • ·· lähetettävä signaali ohjataan kytkinvälineiden (744) • · · ’ ja summaimen (754) avulla vaiheistusvälineille (770) lä- i · J * hetettäväksi haluttuihin suuntiin.

21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, • # · * tunnettu siitä, että vastaanotettua ja lähetettä- • · · ’...· vää signaalia vaiheistetaan analogisesti siten, että ai- kaansaadaan joukko tiettyihin suuntiin osoittavia an- t «. tennikeiloja. « • * · < M·· « · • · • M f • * *. 42 105430