FI106329B

FI106329B - Taajuushyppelymenetelmä ja tukiasema

Info

Publication number: FI106329B
Application number: FI982300A
Authority: FI
Inventors: Harri Posti
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2001-01-15
Also published as: WO2000025440A1; EP1042872A1; JP2002528994A; US6788729B1; NO323013B1; CN1115002C; CN1287722A; NO20003257L; FI982300A0; NO20003257D0; FI982300A; AU1048300A

Description

106329

Taajuushyppelymenetelmä ja tukiasema

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on taajuushyppelymenetelmä, jota käytetään tukiasemassa, joka koostuu kantataajuusprosessointivälineistä, jossa mene-5 telmässä muodostetaan RF-alikaistoja, joille lähetetään signaaleja laajakaistaisesta ja joista vastaanotetaan signaaleja laajakaistaisesti, ja jossa lähetettäviä signaaleja hypitetään taajuushyppelysekvenssin mukaan, ja jossa vastaanotetuista signaaleista puretaan taajuushyppely.

Keksinnön tausta 10 Solukkoradiojärjestelmissä tukiaseman ja tilaajapäätelaitteiden väli nen yhteyden laatu vaihtelee ajan ja paikan funktiona. Keskimääräisesti ottaen mitä kauempana päätelaitteet ovat tukiasemasta, sitä enemmän tapahtuu signaalin vaimennusta radiotiellä. Myös muut tekijät kuten näköesteet ja ulkopuoliset häiriöt vaikuttavat signaalin laatuun vastaanotossa.

15 GSM-järjestelmissä voidaan käyttää hidasta eli SFH- taajuushyppe- lymenetelmää (SFH = Slow Frequency Hopping). Taajuushyppelyssä kantoaaltoa hypitetään ennalta määrätyn sekvenssin mukaan koko taajuuskaistan yli. Hypittämisessä käytettävä sekvenssi voi olla esimerkiksi näennäissatun-nainen. Hitaan taajuushyppelyn etuna on ensinnäkin taajuusdiversiteetti. Kun 20 lähetettävään dataan lisätään koodauksen avulla redundanssia, voidaan signaalissa oleva alkuperäinen data saada selville, vaikka ilmaistussa datasig-naalissa olisi virheitäkin. Signaalin lähetyksessä datalohko levitetään useaan • eri purskeeseen. Hidasta taajuushyppelyä käyttämällä voidaan varmistaa, että informaatio lähetetään usealla taajuudella, jolloin siirron suorituskyky paranee. 25 Taajuushyppelyn ansiosta siirron laatua voidaan parantaa erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa päätelaite liikkuu hyvin hitaasti tai pysyy paikallaan, kuten on usein laita soitettaessa esimerkiksi käsipuhelimilla.

Taajuushyppelystä on toisaalta hyötyä myös radioyhteyden aiheuttaman interferenssin hajottamisessa usealle taajuudelle, jolloin hetkellinen häi-30 riö jollakin tietyllä taajuudella jää pieneksi. Samoin tietyllä taajuudella vastaan-* otettu voimakas häiriö aiheuttaa virheitä vain osaan datalohkoa. Tällöin alku peräinen data on mahdollista virheettömästi ilmaista signaalista.

Useissa järjestelmissä osa tukiaseman käyttämistä kanavista on taajuushyppiviä ja osa kiinteitä taajuuksia käyttäviä. Tämä on tarpeellista, kos-35 ka joitain kanavia kuten signalointikanavia täytyy lähettää tietyllä taajuudella, 2 106329 jotta päätelaitteet voisivat löytää ne. Muun muassa tästä johtuen tukiaseman eri liikennekanavat voivat olla häiriötasoiltaan varsin erilaisia.

Tunnetun tekniikan mukaisissa radiojärjestelmissä käytetään tukiasemia, jotka käsittävät laajakaistaisia lähetinvastaanotinyksiköitä, joiden avul-5 la on mahdollista pienentää tukiaseman fyysistä kokoa ja valmistuskustannuksia. Joissakin järjestelmissä teknologian riittämättömän tason vuoksi ei ole mahdollista rakentaa lähetinvastaanotinta, jonka kaistanleveys kattaisi koko järjestelmälle varatun taajuuskaistan.

Laajakaistaisten lähetinvastaanotinyksiköiden toteuttamisessa tule-10 vat ongelmat esiintyvät lähinnä DA- ja AD-muunnoksen tekevissä osissa ja lineaarisissa tehovahvistinosissa. Tämän johdosta radiojärjestelmissä ei kyetä käyttämään taajuuskaistaa optimaalisella tavalla hyödyksi.

Edellä kerrottujen ongelmien vaikutuksia on mahdollista vähentää sijoittamalla tukiasemaan useita laajakaistaisia lähetinvastaanotinyksiköitä, 15 joista jokainen peittää tietyn RF-alikaistan, jolloin koko taajuuskaista tulee peitetyksi. Tunnetun tekniikan mukaisten tukiasemien laajakaistaisissa lähetin-vastaanotinyksiköissä käytetään kantataajuusosia, jotka ovat kiinteästi kytkettyjä. Edellä mainitussa tilanteessa tietyn kantataajuusosan kautta mennyt signaali kytketään tietylle lähetinvastaanotinyksikölle. Tunnetun tekniikan mukai-20 nen menetelmä kuitenkin rajoittaa taajuushyppelyn tiettyyn RF-alikaistaan, jolloin taajuushyppelyn käytöllä ei saavuteta kaikkea sitä hyötyä, joka olisi mahdollista saavuttaa.

Keksinnön lyhyt selostus ' Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän 25 toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että tukiaseman koostuessa kanavointivälineistä, taajuushyppelysek-venssin mukaan valitaan tukiaseman lähetyssuunnassa RF-alikaista ja kana-vointiväline, jolle kantataajuusprosessointivälineen muodostama kantataajuus-30 signaali kytketään, lähetyssuunnassa sijoitetaan kanavointivälineille kytketyt kantataajuussignaalit välitaajuuskaistalle taajuushyppelysekvenssin mukaan, vastaanottosuunnassa valitaan taajuushyppelysekvenssin mukaan RF-alikaista ja kanavointiväline, johon kukin kantataajuusprosessointiväline kytketään, vastaanottosuunnassa sijoitetaan kanavointivälineen vastaanottamat signaalit, 35 jotka ovat välitaajuuskaistalla, kanavointivälineen kantataajuuslähtöihin taajuushyppelysekvenssin mukaan.

3 106329

Keksinnön kohteena on myös tukiasema, joka käsittää lähetinpuo-lella joukon kantataajuusprosessointivälineitä ja laajakaistaisia lähetinyksiköitä, jotka muodostavat RF-alikaistoja ja jotka lähettävät taajuushyppelysekvenssin mukaan hyppeleviä signaaleja muodostamilleen RF-alikaistoille.

5 Keksinnön mukaiselle tukiasemalle on tunnusomaista, että tukiase ma käsittää lähetinpuolella kytkinvälineen ja välitaajuuskaistalle signaaleja generoivia kanavointivälineitä, joista kukin on kytketty tietyn RF-alikaistan muodostavaan lähetinyksikköön, kytkinväline valitsee taajuushyppelysekvenssin mukaan kanavointivälineen, johon kantataajuusprosessointivälineen muodos-10 tama kantataajuussignaali kytketään, kanavointiväline sijoittaa vastaanottamansa kantataajuussignaalit välitaajuuskaistalle taajuushyppelysekvenssin mukaan.

Keksinnön kohteena on myös tukiasema, joka käsittää vastaanotin-puolella joukon kantataajuusprosessointivälineitä ja laajakaistaisia vastaanoti-15 nyksiköitä, jotka muodostavat RF-alikaistoja ja jotka vastaanottavat taajuushyppelysekvenssin mukaan hyppeleviä signaaleja muodostamiltaan RF-ali-ka Istoilta.

Keksinnön mukaiselle tukiasemalle on tunnusomaista, että tukiasema käsittää vastaanotinpuolella kytkinvälineen ja välitaajuuskaistalta kantataa-20 juussignaaleja vastaanottavia kanavointivälineitä, joista kukin on kytketty tietyn RF-alikaistan muodostavaan vastaanotinyksikköön, kytkinväline valitsee taajuushyppelysekvenssin mukaan kanavointivälineen, jonka kantataajuuslähdös-tä saatava kantataajuinen signaali kytketään kantataajuusprosessointivälineel-le, kanavointiväline sijoittaa vastaanottamansa kantataajuussignaalit taajuus-25 hyppelysekvenssin mukaan kantataajuuslähtöihinsä.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu tukiasemassa olevien kytkinvälineiden ja tukiasemassa olevien kanavointivälineiden koordinoituun yhteistoimintaan, jolloin mi-30 kä tahansa kantataajuussignaali voidaan kytkeä mille tahansa lähetinyksikölle. Tällöin yhteyden muodostavaa signaalia on mahdollista hypittää koko taajuusalueella. Tukiaseman vastaanotinpuolella oleva kytkinväline kytkee useiden eri RF-alikaistojen signaaleita vastaanotetun signaalin mukaan mille tahansa kan-tataajuusprosessointiyksikölle. Tukiaseman lähetinyksikölle on ennalta määrät-35 ty RF-alikaista, jolle lähetinyksikkö lähettää signaalia. Eri lähetinyksiköiden RF-alikaistat muodostavat varsinaisen taajuuskaistan, jolle lähetetyt signaalit muo- , 106329 4 dostavat yhteyden muodostavan signaalin. Myös kukin vastaanottoyksikkö vastaanottaa signaalia ennalta määrätyltä RF-alikaistalta, jonka jälkeen yhteyden muodostava signaali on mahdollista muodostaa eri alikaistojen signaaleista.

5 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja tukiasemalla saavutetaan useita etuja. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa taajuushyppelyn koko tukiasemalle varatulla taajuuskaistalla, vaikka teknologia rajoittaisi laajakaistaisten lähetinvastaanotinyksiköiden kaistanleveyden pienemmäksi kuin koko tukiasemalle varattu taajuuskaista. Tällöin voidaan saavuttaa optimaali-10 nen taajuus- ja häiriödiversiteetti.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää radiojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mu-15 kaista menetelmää, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista tukiasemaa, kuvio 3 esittää tukiaseman kantataajuusyksikköä, kuvio 4 tukiaseman taajuuskaistaa, kuvio 5 esittää välitaajuuskaistalla olevaa signaalia, 20 kuvio 6 esittää RF-alikaistalla olevaa signaalia, kuvio 7 esittää tukiaseman koko lähetyskaistaa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus • Kuvio 1 esittää radiojärjestelmän, joka käsittää tukiaseman 100, tu kiasemaohjaimen 200, matkapuhelinkeskuksen 300 ja joukon tilaajapääte-25 laitteita 400. Esitetty radiojärjestelmä on esimerkiksi GSM-järjestelmä. Tukiasemat ja tilaajapäätelaitteet toimivat kuvion mukaisessa ratkaisussa lähetin-vastaanottimina. Kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä tukiasema ja tilaajapää-telaite voivat muodostaa yhteyden toisiinsa taajuushyppelevien signaalien avulla. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään edullisesti hidasta taa-30 juushyppelymenetelmää.

Kuvio 2 esittää tarkemmin tukiaseman 100 rakennetta. Tukiasema 100 käsittää transmissioyksikön 110, kantataajuusyksikön 120, lähetinyksi-köitä 130, 140, vastaanotinyksiköitä 150, 160 ja signaalien suodatusyksikön 170. Lisäksi tukiasema 100 käsittää lähetysantennin 180 ja vastaanottoanten- 5 106329 nin 190. Käytännössä lähetysantenni 180 ja vastaanottoantenni 190 voivat olla integroituna samaan antenniin.

Keksinnön mukaisessa tukiasemassa voi olla kantataajuusyksiköitä ja lähetinvastaanotinyksiköitä hyvinkin paljon. Kuviossa esitetyt lähetinyksiköt 5 130, 140 ja vastaanotinyksiköt 150, 160 toimivat laajakaistaisesti, jolloin lähe tinyksiköt ja vastaanotinyksiköt pystyvät käsittelemään useita kapeakaistaisia signaaleja. Yksittäisen lähetin- tai vastaanotinyksikön taajuuskaista on kuitenkin kapeampi kuin tukiaseman koko taajuuskaista.

Kuviossa 2 esitetty tukiasema 100 toimii lähetyssuunnassa periaat-10 teessä seuraavalla tavalla. Tukiaseman transmissioyksikkö 110 vastaanottaa esimerkiksi tukiasemaohjaimelta 200 tulevaa signaalia. Signaali siirretään esimerkiksi PSTN-verkon kautta tukiasemaohjaimelta 200 tukiasemalle 100. Transmissioyksikölle 110 johdettu signaali viedään transmissioyksiköltä edelleen kantataajuusyksikölle 120, joka suorittaa signaalille esimerkiksi kanava-15 koodauksen, lomituksen ja salauksen.

Signaali, johon on sovellettu taajuushyppelymenetelmää, viedään lähetinyksikölle. Lähetinyksikkö vahvistaa ja ylössekoittaa vastaanottamansa signaalin. Signaali moduloidaan esimerkiksi DDS-menetelmällä kanavointiväli-neessä. Moduloitu, vahvistettu ja ylössekoitettu signaali viedään suodatusyk-20 sikölle 170, joka suodattaa signaalista ei-toivotut taajuudet, jolloin ne eivät pääse häiritsemään muita signaaleja. Suodattamisen jälkeen signaali viedään lähetysantennille 180, joka lähettää signaalin, johon on sovellettu taajuushyppelymenetelmää, esimerkiksi tilaajapäätelaitteelle 400. Lähetinyksiköt 130, 140 voivat muodostaa lähetystaajuuden muuntamalla yhdellä kertaa välitaa-25 juuden sopivaksi lähetystaajuudeksi. Kukin lähetinyksikkö voi käsitellä useitakin välitaajuuksia.

Tukiasema 100 toimii vastaanottosuunnassa seuraavalla tavalla. Tukiasema vastaanottaa taajuushyppelevää signaalia vastaanottoantenninsa avulla. Vastaanotettu signaali viedään suodatusyksikölle 170, joka suodattaa 30 signaaliin radiotiellä summautuneita signaaleja, jotka voisivat mahdollisesti f · · .. haitata signaalin käsittelyä jatkossa. Lisäksi suodatusyksikkö 170 voi vahvis taa signaalia pienikohinaisesti. Suodatettu signaali viedään vastaanotinyksi-kölle, joka vahvistaa ja alassekoittaa vastaanottamansa signaalin. Vastaanoti-nyksiköstä signaali viedään kantataajuusyksikölle 120, joka suorittaa signaa-35 lille esimerkiksi kanavadekoodauksen, lomituksen purkamisen ja salauksen purkamisen. Tämän jälkeen signaali viedään transmissioyksikölle 110, joka 6 106329 sijoittaa signaalin esimerkiksi siirtotiehen, jonka avulla signaali siirretään haluttuun kohdepaikkaan. Siirtotien siirtonopeus voi olla esimerkiksi 2Mbit/s.

Kuvio 3 esittää tarkemmin tukiasemaa, joka käsittää kantataajuus-prosessointivälineet 121a - 121 f, 122a - 122f, jotka sijaitsevat käytännössä 5 kantataajuusyksikössä 120. Lisäksi tukiasema käsittää kytkinvälineen 123, 124, muunninvälineet 128a, 128b, 129a, 129b ja ohjaimen 10. Lisäksi tukiasema käsittää kanavointivälineet 126a, 126b, jotka suorittavat signaalille modulaation sekä siirtävät signaalin välitaajuudelle. Edelleen tukiasema käsittää kanavointivälineet 127a, 127b, jotka suorittavat signaalille siirron välitaajuudelta 10 kantataajuudelle. Kanavointivälineiden käytännön toteutus voi perustua esimerkiksi FFT/IFFT- ja NCO-ratkaisuihin. Keksinnön mukaisessa tukiasemassa lähetinpuolella sovellettava taajuushyppely on toteutettu lähetinpuolen kytkin-välineen ja lähetinpuolella olevien kanavointivälineiden yhteistoiminnalla.

Kuvion mukaisessa ratkaisussa kantataajuusprosessointivälineet 15 121, kytkinväline 123, kanavointivälineet 126a, 126b ja muunninvälineet 128a, 128b sijaitsevat tukiaseman lähetinpuolella. Lähetinpuolella tarkoitetaan tässä tapauksessa tukiaseman lähetyssuuntaa radiotielle. Kumpikin kanavointiväline 126a, 126b on kytkettynä omaan muunninvälineeseensä, joka muuntaa kana-vointivälineen lähettämän digitaalisen signaalin analogiseksi signaaliksi.

20 Sen sijaan kantataajuusprosessointivälineet 122a - 122f, kytkinväli ne 124, kanavointivälineet 127a, 127b, muunninvälineet 129a, 129b sijaitsevat tukiaseman vastaanotinpuolella. Kukin muunninväline 129 vastaanottaa analogista signaalia, joka on laajakaistaista, omalta RF-lohkolta ja muuntaa RF-lohkoilta tulevat signaalit digitaalisiksi signaaleiksi. Kanavointivälineiden läh-25 döstä saadaan kantataajuisia signaaleja, joista kukin on valittu vastaanotetun signaalin eri taajuudelta.

Ohjain 10 ohjaa kytkinvälineiden ja kanavointivälineiden toimintaa. Ohjain 10 voidaan toteuttaa esimerkiksi mikroprosessorilla tai ASIC-piirillä. Keksinnön mukaisessa tukiasemassa taajuushyppely toteutetaan siis kana-30 vointivälineen ja kytkinvälineen koordinoidun yhteistoiminnan avulla. Kana-\ vointivälineen ja kytkinvälineen toiminta synkronoidaan toimimaan yhdessä purskeiden välisen guard-periodin aikana. Edellä selostetussa yhteistoiminnassa tarvittavat asetukset määräytyvät FH-sekvenssin mukaisista taajuuksista. Lisäksi asetuksiin vaikuttavat lähetinyksikön ominaisuudet, RF-alikaisto-35 jen leveys ja RF-alikaistojen lukumäärä.

7 106329

Kantataajuusyksikön 120 kantataajuusprosessointivälineet 121a -121 f vastaanottavat tukiaseman transmissioyksikön 110 lähettämiä signaaleja. Kantataajuusprosessointivälineet 121a -121 f generoivat signaaleja, jotka ka-navointiyksikkö siirtää oikeaan kohtaan RF-alikaistan eli osakaistan sisällä.

5 Kuvion 3 mukainen kantataajuusyksikkö käsittää lähetinpuolella useita kanta-taajuusprosessointivälineitä, joiden prosessoimat signaalit viedään kytkinväli-neelle 123. Kytkinväline 123 on toteutettu siten, että ohjaimen 10 ohjaamana se voi tehdä toisistaan riippumattomia signaalin kytkemisiä miltä tahansa kan-tataajuusprosessointivälineeltä 121a - 121 f kummalle tahansa kanavointiväli-10 neelle 126a, 126b. Kuvion mukaisessa ratkaisussa kumpikin kanavointiväline 126a, 126b kykenee ohjaimen 10 ohjaamana kanavoimaan yhtä monta signaalia kuin tukiaseman lähetinpuolella on kantataajuusprosessointivälineitä.

Kanavointivälineet 127 valitsevat kuhunkin lähtöönsä yhden taajuuden RF-alikaistalta. Lisäksi kukin laajakaistainen vastaanotinyksikkö syöttää 15 kanavointivälineelleen yhden RF-alikaistan. Muunninvälineet 129 siirtävät digitaaliseksi muuntamansa signaalit kanavointiväiineille, joista kukin käsittelee ohjausvälineiden 10 ohjaamana yhden muunninvälineen 129 muuntamat signaalit. Kuvion mukaisessa kantataajuusyksikössä kytkinvälineelle 124 viedään kanavointivälineiden 127a, 127b lähtösignaalit. Tukiasemassa oleva kytkinväli-20 ne 124 voi kytkeä kanavointivälineiltä 127a, 127b vastaanottamat signaalit mille tahansa kantataajuusprosessointivälineelle 122a - 122f.

Kukin kanavointiväline 127 voi tukiaseman vastaanotinpuolella kanavoida yhtä monta signaalia kuin tukiaseman vastaanotinpuolella on kanta-taajuusprosessointivälineitä. Kytkinvälineet 123,124 voidaan toteuttaa esimer-: 25 kiksi digitaalisella kytkimellä tai esimerkiksi aikakytkentäisellä väylärakenteella.

Kuviossa 3 esitetyssä tukiasemassa on mahdollista käyttää esimerkiksi dup-leksointi- ja diversiteettimenetelmiä.

Tukiasemalle 100 on käytännössä ennalta määrätty jokin taajuuskaista, jolla tukiaseman tulee toimia. Kuvio 4 esittää tukiaseman taajuuskais-. 30 taa, jota tukiaseman on mahdollista käyttää lähettäessään signaalia tilaaja- ·’ . päätelaitteelle. Oletetaan, että tukiasemalle määrätty taajuuskaista on välillä 940 MHz - 950 MHz. Mikäli tukiasemassa on vain lähetinyksiköitä, jotka lähettävät signaalia 5 MHz:n kaistalla, tarvitaan kaksi lähetinyksikköä, jotta tukiaseman koko taajuuskaista voitaisiin peittää. Taajuusalue 940 MHz - 945 MHz 35 peittää alemman taajuuskaistan tukiaseman koko taajuuskaistasta. Taajuuskaista 945 MHz - 950 MHz peittää ylemmän RF-alikaistan tukiaseman koko 8 106329 taajuuskaistasta. Oletetaan, että tukiaseman lähetinyksikkö 130 peittää alemman RF-alikaistan. Oletetaan vielä, että tukiaseman lähetinyksikkö 140 peittää ylemmän taajuuskaistan.

Mikäli taajuushyppelysekvenssissä käytetään eräänä signaalina esi-5 merkiksi 942 MHz:n signaalia, tunnistaa ohjain 10 taajuushyppelysekvenssi-signaaiin taajuuden kuuluvan alemmalla taajuuskaistalle. Taajuuden tunnistamisen jälkeen kytkinväline 123 kytkee signaalin kanavointivälineelle 126a. Ka-navointivälineeltä 126a signaali viedään muunninvälineen 128a kautta läheti-nyksikölle 130, joka lähettää signaalia alemmalle taajuuskaistalle. Lisäksi Ohio jäin 10 ohjaa kanavointivälinettä 126a siten, että taajuushyppivä signaali sijoittuu halutulle kohdalle taajuuskaistaa. Edellä mainitussa tilanteessa haluttu kohta alemmalla taajuuskaistalla on 2 MHz lähettimen taajuuskaistan alareunan yläpuolella.

Mikäli toisena taajuushyppelysekvenssisignaalina käytetään esimer-15 kiksi 947 MHz:n signaalia, ohjain 10 tunnistaa taajuushyppelyssä käytettävän signaalin taajuuden kuuluvan ylemmälle taajuuskaistalle. Signaalin taajuuskaistan määrittämisen jälkeen kytkinväline 123 kytkee taajuushypitettävän signaalin kanavointivälineelle 126b. Kanavointivälineeltä 126b signaali viedään muunninvälineen 128b kautta lähetinyksikölle 140, joka lähettää signaalin ha-20 tutulla taajuudella ylemmälle taajuuskaistalle. Edellä mainitussa tilanteessa haluttu kohta on kyseessä olevan lähettimen ylemmällä taajuuskaistalla. Tarkemmin sanottuna kohta on 2 MHz ylemmän taajuuskaistan alareunasta. Lä-hetinyksiköiden 130, 140 RF-alikaistat voivat olla myös osittain limittyneenä keskenään. Lisäksi kummankin RF-alikaistan leveys on riippumaton toisen RF-: 25 alikaistan leveydestä.

Kuvio 5 esittää välitaajuuskaistalla olevaa signaalia. Kuviosta 5 nähdään, että 10 MHz:n ja 15 MHz:n välille on muodostettu välitaajuuskaista, jolle on sijoitettu signaali, jonka taajuus on 12 MHz. Välitaajuuskaistan on muodostanut kanavointiyksikkö. Välitaajuuskaistalla oleva 12 MHz:n signaali . . 30 etenee kanavointiyksiköstä muunninvälineelle 128a, jonka jälkeen signaali c , · , etenee lähetinyksikölle 140. Lähetinyksikkö 140 toimii 940 - 945 MHz.n taa juuskaistalla, joka muodostaa RF-alikaistan.

Kuvio 6 esittää RF-alikaistalla olevaa signaalia. Kuviosta 6 nähdään, että lähetinyksikkö on siirtänyt välitaajuuskaistalla olleen signaalin RF-35 alikaistalle. Kytkinväline 123 suorittaa RF-alikaistan valitsemisen. Kuviosta nähdään, että RF-alikaistalla olevan signaalin taajuus on 942 MHz. Signaalin 106329 g sijainti RF-alikaistan sisällä valitaan kanavointiyksiköllä. Kumpikin lähetinpuo-lella oleva kanavointiyksikkö sijoittaa alhaisella välitaajuudella olevat lähtösig-naalinsa omalle lähetinyksikölle, joka siirtää ne omalle RF-alikaistalleen.

Kuvio 7 esittää tukiaseman koko lähetyskaistaa. Kuviosta nähdään, 5 että tukiaseman RF-alikaistat on yhdistetty tukiaseman lähetyskaistaksi. Tukiaseman lähetyskaista toimii 940 - 950 MHz:n välisellä taajuuskaistalla, jolla on sijoitettu myös lähetinyksikön 140 muodostama 942 MHz:n signaali. Tukiaseman vastaanotinpuolella RF-alikaistan valinta ja signaalin valinta RF-alikais-talta tehdään periaatteessa vastaavalla tavalla kuin tukiaseman lähetinpuolel-10 lakin.

Keksinnön mukaisessa taajuushyppelymenetelmässä, jota käytetään tukiasemassa, muodostetaan RF-alikaistoja, joille lähetetään signaaleja laajakaistaisesti. Tukiaseman lähettämiä signaaleja hypitetään taajuushyppe-lysekvenssin mukaisesti ennen signaalien lähettämistä radiotielle. Lisäksi taa-15 juushyppelymenetelmässä vastaanotetaan tukiasemassa olevien vastaanotin-yksiköiden avulla signaaleja laajakaistaisesti. Tukiasema purkaa vastaanotetuista signaaleista taajuushyppelyn.

Tukiaseman lähetinpuolella olevat kanavointivälineet 126, jotka generoivat välitaajuuskaistalle signaaleja, ovat kytketty tietyn RF-alikaistan muo-20 dostavaan lähetinyksikköön. Mikäli esimerkiksi kanavointiväline 126a on kytkettynä lähetinyksikköön 130, on kanavointiväline 126b tuolloin kytkettynä lähetinyksikköön 140. Tukiaseman lähetinpuolella oleva kytkinväline 123 valitsee taajuushyppelysekvenssin mukaan lähetinpuolella olevan kanavointiväli-neen 126, johon kantataajuusprosessointivälineen 121 muodostama kanta-: 25 taajuussignaali kytketään. Kukin kantataajuusprosessointiväline 121 kytkee lähetyssuunnassa kantataajuisia signaaleja toisistaan riippumattomasti mille tahansa kanavointivälineelle 126. Kanavointivälineet 126 sijoittavat vastaanottamansa kantataajuussignaalit välitaajuuskaistalle taajuushyppelysekvenssin mukaan. Kukin kanavointiväline 126 valitsee välitaajuuskaistalle sijoitettavan 30 signaalin sijainnin alikaistan sisällä.

Tukiaseman vastaanotinpuolella olevat kanavointivälineet vastaanottavat välitaajuuskaistalle sijoitettuja signaaleja. Kukin kanavointiväline 127 on kytketty omaan vastaanotinyksikköönsä 150, 160, joista jokainen muodostaa oman RF-alikaistan. Mikäli kanavointiväline 127a on kytkettynä vastaan-35 otinyksikköön 150, on kanavointiväline 127b kytkettynä vastaanotinyksikköön 160. Tukiaseman vastaanotinpuolella oleva kytkinväline 124 valitsee taajuus- « 10 106329 hyppelysekvenssin mukaan kanavointivälineen 127, jonka kantataajuusläh-döstä saatava kantataajuinen signaali kytketään edelleen jollekin kantataa-juusprosessointivälineistä 122. Kanavointiväline 127 sijoittaa vastaanottamansa kantataajuussignaalit taajuushyppelysekvenssin mukaan kantataajuusläh-5 töihinsä, joista signaalit siis kytketään edelleen jollekin kantataajuusproses-sointivälineelle 122. Kytkinväline 124 kytkee kanavointivälineen 127 lähtösig-naalit toisistaan riippumattomasti mille tahansa vastaanotinpuolella olevalle kantataajuusprosessointivälineelle 122.

Tukiasemaohjain 10 ohjaa lähetinpuolella olevien kytkinvälineiden 10 123 signaalien kytkemistä ja lähetinpuolella olevien kanavointivälineiden 126 toimintaa toisiinsa synkronoiduilla asetuksilla, jotka aktivoidaan purskeiden välisen guard-periodin aikana. Ohjain 10 ohjaa vastaavalla tavalla vastaanotinpuolella olevien kytkinvälineiden 124 signaalien kytkemistä ja vastaanotinpuolella olevien kanavointivälineiden 127 toimintaa.

15 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims

1. Taajuushyppelymenetelmä, jota käytetään tukiasemassa, joka koostuu kantataajuusprosessointivälineistä (121, 122), jossa menetelmässä 5 muodostetaan RF-alikaistoja, joille lähetetään signaaleja laajakaistaisesti ja joista vastaanotetaan signaaleja laajakaistaisesti, ja jossa lähetettäviä signaaleja hypitetään taajuushyppelysekvenssin mukaan, ja jossa vastaanotetuista signaaleista puretaan taajuushyppely, tunnettu siitä, että tukiaseman koostuessa kanavointivälineistä (126, 127), taajuus-10 hyppelysekvenssin mukaan valitaan tukiaseman lähetyssuunnassa RF-alikais-ta ja kanavointiväline (126), jolle kantataajuusprosessointivälineen (121) muodostama kantataajuussignaali kytketään, lähetyssuunnassa sijoitetaan kanavointivälineille (126) kytketyt kan-tataajuussignaalit välitaajuuskaistalle taajuushyppelysekvenssin mukaan, 15 vastaanottosuunnassa valitaan taajuushyppelysekvenssin mukaan RF-alikaista ja kanavointiväline (127), johon kukin kantataajuusprosessointivä-line (122) kytketään, vastaanottosuunnassa sijoitetaan kanavointivälineen (127) vastaanottamat signaalit, jotka ovat välitaajuuskaistalla, kanavointivälineen (127) kan-20 tataajuuslähtöihin taajuushyppelysekvenssin mukaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantataajuusprosessointivälineestä (121) kytketään lähetyssuunnassa kantataajuisia signaaleja toisistaan riippumattomasti mille tahansa kanavointi-välineelle (126).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantataajuusprosessointivälineelle (122) kytketään vastaanottosuunnassa minkä tahansa kanavointivälineen (127) lähtösignaalit.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantataajuusprosessointivälineen (121) lähetyssuunnassa muodostaman ψ · 30 kantataajuussignaalin kytkemisessä ja kanavointivälineiden (126) lähetyssuunnassa tapahtuvan toiminnan ohjaamisessa käytetään toisiinsa synkronoituja - asetuksia, jotka aktivoidaan toimimaan lähetettävien purskeiden välisen guard- periodin aikana.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että kantataajuusprosessointivälineelle (122) vastaanottosuunnassa muodostetun kantataajuussignaalin kytkemisessä ja kanavointivälineiden (127) vas- 12 106329 taanottosuunnassa tapahtuvan toiminnan ohjaamisessa käytetään toisiinsa synkronoituja asetuksia, jotka aktivoidaan toimimaan vastaanotettavien purs-keiden välisen guard-periodin aikana.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että menetelmässä käytetään hidasta taajuushyppelyä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kanavointivälineissä käytetään DDS-, NCO- tai FFT-menetelmää tai edellä mainittuja vastaavia menetelmiä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että RF-alikaistat voivat sijaita osittain tai kokonaan toistensa päällä.

9. Tukiasema, joka käsittää lähetinpuolella joukon kantataajuuspro-sessointivälineitä (121) ja laajakaistaisia lähetinyksiköitä (130,140), jotka muodostavat RF-alikaistoja ja jotka lähettävät taajuushyppelysekvenssin mukaan hyppeleviä signaaleja muodostamilleen RF-alikaistoille, tunnettu siitä, 15 että tukiasema käsittää lähetinpuolella kytkinvälineen (123) ja välitaa-juuskaistalle signaaleja generoivia kanavointivälineitä (126), joista kukin on kytketty tietyn RF-alikaistan muodostavaan lähetinyksikköön, kytkinväline (123) valitsee taajuushyppelysekvenssin mukaan kana-20 vointivälineen (126), johon kantataajuusprosessointivälineen (121) muodostama kantataajuussignaali kytketään, kanavointiväline (126) sijoittaa vastaanottamansa kantataajuussig-naalit välitaajuuskaistalle taajuushyppelysekvenssin mukaan.

10. Tukiasema, joka käsittää vastaanotinpuolella joukon kantataa-25 juusprosessointivälineitä (122) ja laajakaistaisia vastaanotinyksiköitä (150, 160), jotka muodostavat RF-alikaistoja ja jotka vastaanottavat taajuushyppelysekvenssin mukaan hyppeleviä signaaleja muodostamiltaan RF-alikaistoilta, tunnettu siitä, että tukiasema käsittää vastaanotinpuolella kytkinvälineen (124) ja väli-30 taajuuskaistalta kantataajuussignaaleja vastaanottavia kanavointivälineitä (127), joista kukin on kytketty tietyn RF-alikaistan muodostavaan vastaanoti-nyksikköön (150,160), kytkinväline (124) valitsee taajuushyppelysekvenssin mukaan kana-vointivälineen (127), jonka kantataajuuslähdöstä saatava kantataajuinen sig-35 naali kytketään kantataajuusprosessointivälineelle (122), 13 106329 kanavointiväline (127) sijoittaa vastaanottamansa kantataajuussig-naalit taajuushyppelysekvenssin mukaan kantataajuuslähtöihinsä.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että lähetinpuolen kanavointiväline (126) sijoittaa kantataajuuslähdöissä olevat 5 signaalit välitaajuuskaistalle, jolle sijoitettavan signaalin sijainti alikaistan sisällä valitaan kanavointivälineellä (126).

11 106329

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että vastaanotinpuolella oleva kytkinväline (124) kytkee kanavointivälineen (127) lähtösignaalit toisistaan riippumattomasti mille tahansa vastaanotinpuo- 10 lella olevalle kantataajuusprosessointivälineelle (122).

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että kukin vastaanotinpuolella oleva kanavointiväline (127) on kytketty tietyn RF-alikaistan muodostavaan vastaanotinyksikköön (130,140).

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, 15 että tukiasema käsittää ohjaimen (10), joka ohjaa lähetinpuolella olevien kyt- kinvälineiden (123) signaalien kytkemistä ja lähetinpuolella olevien kanavointi-välineiden (126) toimintaa toisiinsa synkronoiduilla asetuksilla, jotka aktivoidaan purskeiden välisen guard-periodin aikana.

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tukiasema, tunnettu sii-20 tä, että tukiasema käsittää ohjaimen (10), joka ohjaa vastaanotinpuolella olevien kytkinvälineiden (124) signaalien kytkemistä ja vastaanotinpuolella olevien kanavointivälineiden (127) toimintaa toisiinsa synkronoiduilla asetuksilla, jotka aktivoidaan purskeiden välisen guard-periodin aikana.

16. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tukiasema, tunnettu 25 siitä, että tukiasema käyttää hidasta taajuushyppelyä.

17. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että kanavointivälineet generoivat välitaajuisen signaalin DDS-, NCO- tai IFFT-menetelmällä tai edellä mainittuja menetelmiä vastaavilla menetelmillä.

18. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen tukiasema, tunnettu 30 siitä, että tukiaseman RF-alikaistat voivat sijaita osittain tai kokonaan toistensa päällä. • · 14 106329