FI106669B

FI106669B - Lähetysmenetelmä ja radiojärjestelmä

Info

Publication number: FI106669B
Application number: FI973422A
Authority: FI
Inventors: Kari Niemelae
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2001-03-15
Also published as: CN1237292A; AU8809998A; JP3930059B2; WO1999009677A2; NO991858D0; NO991858L; FI973422A0; FI973422A; JP2001505029A; AU746749B2; DE69838972T2; ATE383681T1; WO1999009677A3; CN1135736C; US6430399B1; EP0951759B1; DE69838972D1; EP0951759A2

Description

106669 Lähetysmenetelmä ja radiojärjestelmä

Tekniikan ala

Keksinnön kohteena on lähetysmenetelmä, jota käytetään radiojärjestelmässä, joka käsittää lähettimen ja vastaanottimen, jossa menetelmäs-5 sä lähetetään signaaleja, joiden avulla lähettimen ja vastaanottimen välille muodostetaan yhteys, jotka signaalit etenevät eri teitä pitkin vastaanottimelle, ja jossa eri teitä pitkin edenneet signaalit yhdistetään signaalien vastaanottamisen jälkeen vastaanottimessa.

Tekniikan taso 10 Solukkoradiojärjestelmissä käytetään yleisesti erilaisia diversiteetti- eli toistemenetelmiä parantamaan tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen välistä yhteyden laatua vaihtelemissa olosuhteissa. Tukiasema voi lähettää signaalia tilaajapäätelaitteelle downlink-suuntaan useita eri antenneja apuna käyttäen. Dive rs iteettiy hd istely I lä pienennetään etenkin signaalin häipymisen aiheut-15 tamia haittoja. Diversiteettimenetelmissä yhdistetään edullisesti usean vastaanotetun signaalin, jotka keskenään korreloimattomia, käsittämä informaatio. Monitievastaanotossa tavallisimmat diversiteettivastaanottimet yhdistävät signaalit ennen ilmaisua tai ilmaisun jälkeen. Monitiesignaalit ilmaistaan tavallisesti käyttäen esimerkiksi Viterbi-ilmaisua.

20 Tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen väliseen yhteyden laatuun vai kuttaa muun muassa tilaajapäätelaitteen liikkeen nopeus ja lähetysantennien ·.**: välimatka. Lisäksi yhteyteen vaikuttaa esimerkiksi radiotiellä olevat esteet, jois- • · ta signaali heijastuu aiheuttaen muun muassa viivettä signaaliin.

Radiojärjestelmissä käytetään vastaanotinratkaisuna yleisesti ns. 25 RAKE-vastaanotinta, joka muodostuu yhdestä tai useammasta RAKE-haaras-·*·.. ta. Kukin haara on itsenäinen vastaanotinyksikkö, jonka tehtävänä on koostaa ja demoduloida yksi vastaanotettu signaalikomponentti. Kukin haara voidaan ohjata tahdistumaan eri tietä edenneeseen signaalikomponenttiin. Perinteises-sä vastaanottimessa vastaanotinhaarojen signaalit yhdistetään, jolloin on 30 mahdollista saada hyvätasoinen signaali. Signaalien yhdistäminen ei kuiten- • » ' ·;·’ kaan kaikissa tapauksissa anna parasta mahdollista signaalia. Joissakin tapa- :\i uksissa summasignaalin muodostamat signaalikomponentit vastaanotetaan ·:··: kuitenkin sellaisessa vaiheessa, että signaalien summaaminen heikentää sig- \ naalin suorituskykyä.

« iti» • · · * · • · · 2 106669

Tunnetuissa radiojärjestelmissä tukiaseman downlink-suunnan an-tennikeiloja suunnataan tilaajapäätelaitteen tukiasemalle lähettämän signaalin perusteella. Edellä selostettua downlink-suunnan antennikeilojen suuntaa-mismenetelmää sanotaan ns. DOA-menetelmäksi (DOA = Direction of Arrival).

5 Antennikeilojen suuntaaminen tehdään siis tilaajapäätelaitteen tukiasemalle lähettämän signaalin perusteella, vaikka uplink- ja downlink-suunnan signaalit eivät olekaan samantaajuisia, jolloin suuntaaminen ei ole muodostunut tarkaksi. Koska downlink- ja uplink-suunta eivät ole käytännössä identtisiä, niin tukiaseman TX- ja RX-osien välillä tarvitaan vaihekalibrointia. Mikäli signaalin lä-10 hetykseen käytetään useita antenneja samanaikaisesti, niin yhteenlaskettu antennien antennikeila muodostuu hyvin liuskoittuneeksi, joka aiheuttaa ongelmia etenkin signaalin vastaanotossa. Usean lähetysantennin yhteiseen anten-nikeilaan muodostuu lisäksi katvealueita, jotka aiheuttavat ongelmia tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen välisessä yhteydessä.

15 Keksinnön tunnusmerkit

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää lähetysmenetelmä ja radiojärjestelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä lähetysmenetelmällä, jolle on tunnusomaista, että jokaista yhteyttä varten lähetetään aina-20 kin kahta samalla taajuuskanavalla olevaa signaalia, jotka yhdistetään vas-taanottimessa yhteyden muodostavaksi signaaliksi, jota mitataan, ja jossa . menetelmässä estimoidaan lähetetyn signaalin vaiheen optimaalisuutta, ja *; jossa mittauksen ja estimoinnin perusteella säädetään ainakin downlink- • » · '· / suuntaan lähetettävän signaalin vaihetta.

• · · 25 Keksinnön kohteena on lisäksi radiojärjestelmä, joka käsittää lähet- ·» · i \; timen ja vastaanottimen, jotka ovat yhteydessä toisiinsa lähettämiensä signaa- : *·· lien avulla, jotka signaalit etenevät eri teitä pitkin lähettimeltä vastaanottimelle, joka käsittää välineet yhdistää eri teitä pitkin edenneet signaalit vastaanottamisen jälkeen.

.**·. 30 Keksinnön mukaiselle radiojärjestelmälle on tunnusomaista, että ra- .···. diojärjestelmä käsittää lähetysvälineet lähettää jokaista yhteyttä varten ainakin *** kahta samalla taajuuskanavalla olevaa signaalia, jotka yhdistetään välineissä ·.*·: yhdeksi signaaliksi, mittausvälineet mitata yhdistettyä signaalia ja estimoida lähetyksen optimaalisuutta, ja säätövälineet, jotka säätävät mittauksen ja es-35 timoinnin perusteella lähetysvälineiden signaalin lähetyksessä ainakin « downlink-suuntaan lähetettävän signaalin vaihetta.

• * • ·« 3 106669

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että lähettimen antennikeilaa muutetaan vastaanottimen vastaanottamien signaalien mittauksesta saadun tiedon pe-5 rusteella, jolloin vastaanottimen on mahdollista vastaanottaa mahdollisimman optimaalinen signaali.

Keksinnön mukaisella lähetysmenetelmällä ja radiojärjestelmällä saavutetaan useita etuja. Menetelmän avulla vastaanottimen vastaanottamien signaalien säätäminen tehdään vastaanottimen tekemien mittausraporttien pe-10 rusteella. Säätäminen voidaan tarvittaessa tehdä suhteellisen hitaastikin. Menetelmä voi tilanteesta riippuen parantaa downlink-suunnan suorituskykyä noin 3 - 8 dB. Säätäminen tehdään lisäksi adaptiivisesti siten, että downlink-suunnan suorituskyky ei laske alle yhdistelemättömän signaalin suorituskyvyn kuten perinteissä menetelmissä on mahdollista. Koska lähettimen antennikei-15 laa ohjataan vastaanottimen vastaanottaman signaalin perusteella, niin vastaanotin vastaanottaa optimaalisen signaalin. Menetelmän avulla liikkuvan ti-laajapäätelaitteenkin on mahdollista vastaanottaa laadultaan hyvää ja tilaaja-päätelaitteelle sovitettua signaalia.

Kuvioiden selitys 20 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: . . kuvio 1 esittää radiojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mu- • · *· " kaista menetelmää, • · · '· kuvio 2 esittää antennin muodostamaa antennikeilaa, 25 kuvio 3 esittää kahden antennin muodostamaa antennikeilaa, ·· · : kuvio 4 esittää kahden antennin muodostaman antennikeilan kat- j**.. vealuetta, :T: kuvio 5 esittää lähetinvastaanottimen periaatteellisen rakenteen, kuvio 6 esittää tarkemmin keksinnön mukaista radiojärjestelmää.

··* • ♦ *··♦* 30 Keksinnön yksityiskohtainen selostus • · . ·”* Kuviossa 1 esitetään radiojärjestelmä, joka käsittää lähettimiä 100, vastaanottimia 200 ja tukiasemaohjaimen 300. Kuvion mukaisessa esimerkis-·:··: sä lähettimet oletetaan tukiasemiksi. Vastaanottimet oletetaan tilaajapääte- \ laitteiksi. Käytännössä sekä tukiasemat että tilaajapäätelaitteet toimivat kui- 35 tenkin lähetinvastaanottimina. Tukiasemaohjain 300 on yhteydessä lähettimiin • · • · • « · 4 106669 100 ja se ohjaa lähettimien toimintaa. Kuvion mukaisessa ratkaisussa tukiasemaohjain 300 on yhteydessä PSTN-verkkoon. Lähetin käsittää yhden tai useamman antennin 108. Antennin 108 antennikeila muodostaa radiojärjestelmään alueen, jossa vastaanottimen 200 on mahdollista vastaanottaa lähet-5 timen 100 lähettämää signaalia.

Kuviossa 2 esitetään antennin 108 muodostama antennikeila eli suuntakuvio. Antennikeila käsittää pääkeilan, joka suunnataan kohti haluttua lähettimen pääasiallista kuuluvuusaluetta. Kuuluvuusalueella on normaalissa tilanteessa sellainen signaalin voimakkuus, että vastaanottimeen on mahdol-10 lista muodostaa yhteys. Koska radiojärjestelmissä esiintyy muun muassa signaalin häipymistä, niin lähettimen on mahdollista lähettää useita antenneja 108 apuna käyttäen signaaleja, joiden perusteella lähetin 100 voi paremmin muodostaa yhteyden vastaanottimeen 200.

Kuviossa 3 esitetään signaalin lähetyksessä käytettävän kahden 15 antennin muodostama antennikeila. Antennikeilan kohdassa A havaitaan selvästi minimikohta. Minimikohta on muodostunut signaalien kumuloitumisen seurauksena. Kuviossa 4 esitetään antennikeila, johon minimikohdan vuoksi on syntynyt katvealue, jota kuvataan merkinnällä B. Katvealueessa signaalin voimakkuus voi olla riittämätön, jotta yhteys lähettimen 100 ja vastaanottimen 20 200 välille voitaisiin muodostaa. Mikäli yhteys voitaisiinkin muodostaa, niin yhteydessä voi esiintyä katkoksia.

Kuviossa 5 esitetään radiojärjestelmässä käytettävän lähettimen /./. 100 ja vastaanottimen 200 periaatteellinen rakenne. Tarkemmin sanottuna ku- : viossa esitetään lähetinvastaanottimena toimiva tukiasema. Lähetinvastaan- • «· 25 otin käsittää antennin 108, radiotaajuusosat 112, demodulaattorin 113, dekoo- *.I" derin 114. Lisäksi lähetinvastaanotin käsittää kooderin 122, modulaattorin 123 • ♦ · |# ·* ja radiotaajuusosat 124. Lisäksi tilaajapäätelaite 100 käsittää ohjausvälineet • · : " 102, jotka ohjaavat edellä mainittujen osien toimintaa. Kuviossa esitetty an- : tenni 108 toimii käytännössä sekä lähetys- että vastaanottoantennina.

30 Lähetinvastaanottimen radiotaajuusosat 112 siirtävät antennista :[[[: 108 tulevan radiotaajuisen analogiasignaalin välitaajuudelle ja suodattavat sig- naalia. Radiotaajuusosat 112 ilmaisemat myös välitaajuisen signaalin. Demo- » « · dulaattori 113 voi palauttaa laajakaistaisen signaalin kapeakaistaiseksi data-'* *; signaaliksi. Datasignaali dekoodataan sopivalla tavalla dekooderilla 114. De- 35 kooderi 114 dekoodaa tyypillisesti konvoluutiokoodatun signaalin. Dekooderin t>;:· 114 toiminta voi perustua esimerkiksi Viterbi-algoritmiin. Dekooderi 114 purkaa • · t » · • « •«· s 106669 tavallisesti myös esikäsitellyn signaalin salauksen ja lomituksen. Mikäli lähe-tinvastaanotin esittäisi tilaajapäätelaitetta, niin dekooderilta 114 signaali vietäisiin edelleen esimerkiksi kuulokkeelle.

Kooderi 122 voi konvoluutiokoodata ja salata vastaanottamansa 5 signaalin. Lisäksi kooderi 122 lomittaa signaalin bitit tai bittiryhmät. Konvoluu-tiokoodattu signaali on lisäksi mahdollista valekohinakoodata laajakaistaiseksi hajaspektrisignaaliksi modulaattorissa 123. Tämän jälkeen hajaspektrisignaali muunnetaan radiotaajuiseksi tunnetun tekniikan mukaisesti radiotaajuusosissa 124 ja lähetetään antennin 108 kautta radiotielle. Mikäli lähetinvastaanotin 10 esittäisi tilaajapäätelaitetta, niin kooderi 122 vastaanottaisi audiosignaalia mikrofonilta.

Kuviossa 6 esitetään radiojärjestelmä, jossa käytetään keksinnön mukaista menetelmää. Radiojärjestelmä käsittää lähettimen 100 lisäksi lähe-tysvälineet 101 ja säätövälineet 102. Edellä mainitut välineet 101 ja 102 ovat 15 kuvion mukaisessa ratkaisussa yhteydessä lähettimeen eli tukiasemaan 100. Käytännössä mainitut välineet 101, 102 sijaitsevat tukiasemassa. Radiojärjestelmä käsittää lisäksi vastaanottimen 200, välineet 201 ja mittausvälineet 202. Välineet 201 ja 202 on kuvion mukaisessa ratkaisussa yhteydessä vastaanottimeen 200. Käytännössä mainitut välineet 201, 202 sijaitsevat vastaan-20 ottimessa 200.

Kuviori mukaisessa ratkaisussa lähetysvälineet 101 lähettävät signaaleita vastaanottimelle 200. Lähetin 100 on yhteydessä vastaanottimeen \ \ 200 lähetysvälineiden 101 lähettämien signaalien 110, 111 välityksellä. Kum- .·. 1 pikin signaali lähetetään eri antenneilla. Käytännössä signaalit etenevät eri « · · 25 teitä pitkin lähettimeltä 100 vastaanottimelle 200, koska radiotiellä on yleensä “1! erilaisia esteitä, joista signaalit heijastuvat. Heijastumia aiheuttaa esimerkiksi • · · j# ·1 korkeat rakennukset. Eri teitä pitkin edenneet signaalit yhdistetään välineissä • · ” 201. Signaalien yhdistäminen mahdollistaa esimerkiksi laadultaan paremman : signaalin muodostamisen. Mikäli vastaanottimen 200 vastaanottamien signaa- 30 lien välillä on riittävästi vaihe-eroa, niin signaalit kumuloivat yhdistämisessä ' toisiaan. Signaalien kumuloituminen aiheuttaa signaalin voimakkuuden heik- ·1’1: kenemistä.

»·· Säätövälineet 102 säätävät ennen lähetysvälineiden 101 signaalien '· lähetystä signaalien vaihetta, joilloin signaalit on mahdollista yhdistää ilman 35 signaalien kumuloitumista. Säätövälineet 102 voivat säätää vaiheen lisäksi lä- » 1 » « • » » · · · • · • · M· „ 106669 6 hetettävän signaalin amplitudia ja viivettä, jolloin signaalien kumuloitumista voidaan entisestään pienentää.

Säätövälineiden 102 signaalin säätäminen pienentää etenkin usean antennin 108 muodostamaan antennikeilaan syntyneitä minimikohtia. Säätä-5 minen voi parhaassa tilanteessa estää minimikohtien syntymisen kokonaan. Minimikohtien syntymisen estäminen parantaa lähettimen kuuluvuusalueella lähettimen ja vastaanottimen välistä yhteydenpitoa. Säätäminen pienentää ja estää siis katvealueiden syntymistä. Säätäminen mahdollistaa ainakin jonkin lähetettävän signaalin etenemisen downlink-suuntaan siten, että vastaanotti-10 men 200 on mahdollista vastaanottaa tarpeeksi voimasta signaalia. Säätäminen toimii lisäksi adaptiivisesti, jolloin vastaanottimen on mahdollista vastaanottaa noin 3 - 8 dB voimakkaampi signaali verrattuna yhteen signaaliin. Käytännössä säätövälineet 102 ovat lähettimen modulaattorissa 123. Säätöväli-neet voivat sijaita myös esimerkiksi välitaajuus- tai radiotaajuusosissa 124.

15 Mittausvälineet 202 estimoivat ja mittaavat vastaanotettua signaa lia. Estimoiminen tapahtuu esimerkiksi BER-, signaalikohinasuhde- tai signaa-litasomittauksen avulla. Mittausvälineet 202 mittaavat signaalia ennalta määrätyn mittausjakson ajan. Mittausjakson aikana säätövälineiden 102 signaalin säätäminen estetään, jolloin mitattavan signaalin säätöparametrit pidetään 20 muuttumattomina. Mittausjakson pituus on esimerkiksi 480 ms. Mittausjakso lähetetään yleensä kerran ylikehyksen aikana SACCH-kanavalla. Mittaamisen jälkeen vastaanotin 200 lähettää signaalin 209 välityksellä mittaamisesta saadun mittaustuloksen lähettimelle 100. Säätövälineet 102 säätävät mittausväli- • · '· " neiden 202 suorittaman mittauksen perusteella lähetettäviä signaaleja 110, * 1 1 Λ Λ Λ *. ·: 25 111.

Radiojärjestelmä käsittää estimointivälineet 103 arvioida estimoin- :1·1: nin luotettavuutta. Estimoinnin luotettavuutta estimoidaan siten, että välineet 103 vertaavat estimoinnin tuloksena saatuja tietoja lähettimen 100 vastaanot- timelta 200 vastaanottamaan signaaliin. Lähetyksessä käytetyn vaiheen opti- 30 maalisuutta estimoidaan lähettämällä mittausvälineille 202 mittaamisen akti- ..... voivaa signaalia. Lähetysvälineet 101 lähettävät osan signaaleista satunnai- • · I” sesti valitulla vaiheella. Lähetysvälineet 101 lähettävät lisäksi osan signaa- ”·1 leista ennalta määrätyllä vaiheella. Tämän jälkeen mittausvälineet 202 vertaa- vat eri tavoilla lähetettyjen signaalien laadukkuuksia toisiinsa.

·:1·: 35 Säätövälineiden 102 ei välttämättä tarvitse säätää kaikkia lähetettä- \. viä signaaleja. Säätövälineet 102 säätävät esimerkiksi vain yhtä signaalia.

*

M 4 I

» 1 • ♦ • · 141 7 106669 Säätövälineet 102 muuttavat edullisesti ainakin yhden signaalin vaihetta ennalta määrätyn suuruisella vaihemuutoksella. Lisäksi säätövälineet 102 muuttavat ainakin yhden signaalin vaihetta suuruudeltaan satunaisella vaihemuutoksella. Säätövälineet 102 voivat muuttaa signaalin vaihetta satunnaisesti, 5 kun yhdistetyn signaalin voimakkuus jää pienemmäksi kuin ennalta asetettu raja-arvo. Säätövälineet 102 säätävät etenkin muiden kuin TCH-kanavan vaihetta satunnaisesti. Säätövälineet 102 säätävät edellä mainitussa tilanteessa viiveen sellaiseksi, että lähetettävien signaalien vaihe-ero kattaa 360 astetta. Satunnaisesti muuttuvaa vaihetta ja viivettä voidaan käyttää TCH-kanavallakin 10 etenkin silloin, kun sopivaa vaihe-eroa lähetettäville signaaleille ei löydy adap-toimisvaiheen aikana.

Lähetysvälineet 101 lähettävät suurimman osan signaaleista vaiheella, jolla vastaanotin 100 muodostaa oleellisesti vähiten kumuloituneen signaalin. Lähetysvälineet 101 lähettävät yhdistettävät signaalit edullisesti kor-15 reloimattomina, jolloin minimikohtien syntymistä suuntakuvioon on mahdollista vähentää. Mikäli signaalin välillä ei ole viive-eroa ja vain signaalien vaihetta muutetaan, niin silloin signaalien on mahdollista korreloida ainakin lyhyellä aikavälillä. Säätövälineet 102 säätävät signaalin vaihetta aika ajoin, jolloin on mahdollista löytää mahdollisimman optimaalinen vaihe lähettää signaalia. Lä-20 hetysvälineet 101 lähettävät kuitenkin vain pienen osan signaaleista vaiheella, jota käytetään vieläkin optimaalisemman vaiheen löytämiseksi.

Lähetysvälineiden 101 lähettämät signaalit voivat koostua esimer- ·, ; kiksi purskeista. Tällöin säätövälineet 102 säätävät jokaista pursketta erik- * · · ! ! seen. Säätövälineille 102 on mahdollista määrittää purskekohtainen vaihe, jota * '/ 25 säädetään lähettimen 100 lähetysvälineiden 102 lähetystehon ollessa oleelli- * · · sesti minimissä. Säätäminen tehdään edullisesti silloin, kun lähettimen lähe-*· * * : V tysteho on kytketty kokonaan pois, jolloin on mahdollista välttää transienttien ·» : *·· syntyminen kokonaan. Keksinnön mukainen lähetysmenetelmä soveltuu käy- · tettäväksi erittäin hyvin etenkin SDMA- (SDMA = Space Division Multiple Ac- 30 cess) ja CDMA-järjestelmissä. Vastaanotettujen signaalin laatua parannetaan ·***· edelleen, kun keksinnön mukaista menetelmää käytetään tunnettujen virheen- ««« korjausalgoritmien kanssa.

Kun lähetin 100 ja vastaanotin 200 ovat muodostaneet yhteyden, I « · *· *j niin säätövälineet 102 muuttavat yhden tai useamman purskeen vaihetta, jon- 35 ka tarkoituksena on kokeilla käytetyn vaiheen optimaalisuutta. Muiden kuin ·> edellä mainittujen purskeiden vaihetta muutetaan satunnaisen suuruisella vai-

• · « I

♦ » * • * • · • » * β 106669 heella. Edullisesti seitsemää pursketta kahdeksasta pidetään samassa vaiheessa ja yhdellä purskeella kokeillaan mainitussa purskeessa käytetyn vaiheen optimaalisuutta. Kokeiltava vaihe pidetään samana ainakin yhden mit-tausjakson ajan, jona aikana mittausvälineet 103 estimoivat signaalia.

5 Kun kaikki vaiheet on kokeiltu, niin vastaanotin lähettää lähettimelle tiedon vaiheesta, jolla saatiin laadukkain signaalin vastaanottimelle 100. Tieto lähetetään signaalin 209 avulla. Tämän jälkeen säätövälineet 102 alkavat käyttää mittauksen perusteella määritettyä vaihetta. Mikäli ensin löydetään vaihe, jolla vastaanottimelle saadaan minimisignaali, niin voidaan olettaa, että 10 optimaalisin signaali saadaan 180 astetta minimisignaalin aikaansaavasta vaiheesta. Optimaalisin vaihe on siis mahdollista määrittää hakemalla joko vastaanottimen vastaanottaman signaalin voimakkuuden minimi- tai maksimikoh-ta.

Kun säätövälineet 102 käyttävät optimaalisinta vaihetta, niin suurin 15 osa purskeista lähetetään samalla vaiheella ja pientä osaa purskeista käytetään kokeiluun. Nyt ei kuitenkaan enää tarvitse käydä kaikkia vaiheita läpi. Riittää, että keskitytään vaiheisiin, joilla todennäköisesti muodostetaan paras yhteys. Mikäli vastaanotin liikkuu nopeasti tai lähetty signaali heijastuu paljon, niin säätövälineet 102 muuttavat signaalin vaihetta satunnaisesti. Tässä tilan-20 teessä on mahdollista käyttää hyväksi myös uplink-suunnasta estimoituja kor-relaatioestimaatteja, joiden perusteella voidaan arvioida korrelaatiota myös downlink-suunnassa.

Mitä luotettavammin menetelmässä määritetään paras lähetyksessä • · ·.*·: käytettävä signaalin vaihe, niin lähetysvälineet 101 lähettävät sitä suuremman 25 osan signaaleista mainitulla vaiheella. Käytettävän vaiheen optimaalisuutta • ·:· estimoidaan lähettämällä vastaanottimen mittausjakso satunnaisella suurui- ···· :*·*: sella vaiheella ja seuraava mittausjakso kiinteällä vaiheella. Tämän jälkeen • · verrataan vastaanottimen vastaanottamien signaalien laadukkuuksien eroa.

]·:·. Mikäli vastaanotettujen signaalien laatuero on suuri, niin sitä parempi on myös • · · 30 käytetty vaihe-estimaatti. Säätövälineet 102 muuttavat vaihetta sitä enemmän, ... mitä epävarmempi on estimaatti oikeasta vaiheesta.

• ♦ *«·♦* Keksinnön mukaisessa lähetysmenetelmässä on mahdollista käyt- * tää adaptiivista aikajakosuhdetta. Tilanteesta riippuen optimaalisimpaan vai-hekulmaan lähetettävien signaalien tai purskeiden lukumäärää muutetaan vai- • · 35 heen määrityksen luotettavuuden perusteella. Osaa purskeista käytetään kokeiluun, jossa etsitään optimaalisinta vaihetta. Kokeiluun käytetään niin pientä « · · • · · · • · » • · M t 9 106669 osaa purskeista, että kokeilu ei häiritse yhteyttä. Signaalien ja purskeiden lukumäärää muutetaan valitun vaiheen luotettavuuden perusteella siten, että valitun vaiheen luotettavuuden ollessa suuri lähetetään valitulla vaiheella suurin osa signaalista. Seuraavassa esitetään taulukko, josta käy ilmi lomitettujen 5 signaalien tai purskeiden mahdollisesta jaosta.

Päätöksen varmuus purskeita purskeita purskeita satunnaisella parhaalla kokeiluun _vaiheella vaiheella__ 0 (ei tietoa)_1__JD__1_ 1 (epävarma)__5_2__1_ 2 (melko varma)_2__5__1_ 3 (varma ja huono S/N) 0__5_2_ 4 (varma ja hyvä S/N) 0_7__1_ 10 Mikäli uplink-suunnan perusteella muodostetun päätöksen varmuu desta ei ole tietoa, niin seitsemän purskeita kahdeksasta lähetetään satunnaisella vaiheella ja.yhtä pursketta käytetään kokeiluun. Kun valittu vaihe on luotettavasti oikea, ja signaalin signaalikohinasuhde on tarpeeksi suuri, niin seitsemän pursketta kahdeksasta lähetetään valitulla vaiheella ja yhtä pursketta ; 15 käytetään kokeiluun.

• · · .1 ! 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 esittämän : V keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · • · • · · * • · · • · · « · · · · • · • · • · · « · · • · • · · • · • · · • «· • · • · •« · • · 1 · • · · • · • · • · ·

Claims

1. Lähetysmenetelmä, jota käytetään radiojärjestelmässä, joka käsittää lähettimen (100) ja vastaanottimen (200), jossa menetelmässä lähetetään signaaleja, joiden avulla lähettimen ja vastaanottimen välille muodoste- 5 taan yhteys, jotka signaalit etenevät eri teitä pitkin vastaanottimelle (200), ja jossa eri teitä pitkin edenneet signaalit yhdistetään signaalien vastaanottamisen jälkeen vastaanottimessa, tunnettu siitä, että jokaista yhteyttä varten lähetetään ainakin kahta samalla taajuuskanavalla olevaa signaalia, jotka yhdistetään vastaanottimessa (200) yhteyden muodostavaksi signaaliksi, jota 10 mitataan, ja jossa menetelmässä estimoidaan lähetetyn signaalin vaiheen optimaalisuutta, ja jossa mittauksen ja estimoinnin perusteella säädetään ainakin downlink-suuntaan lähetettävän signaalin vaihetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteyden muodostavat signaalit lähetetään omalla antennilla, jotka syn- 15 nyttävät yhteisen antennikeilan, johon muodostuvia signaalin voimakkuuden minimikohtia, joissa vaikuttavaa signaalin voimakkuutta vaiheen säätäminen kasvattaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että signaalit lähetetään omilla antennilla, jotka muodostavat yhteisen antenni- 20 keilan, jolle lähetetään signaalia, ja jossa menetelmässä vaiheen säätäminen mahdollistaa ainakin jonkin signaalin etenemisen downlink-suuntaan siten, että signaalia on mahdollista vastaanottaa antennikeilan alueella. • · •.' i

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • c :· j että säädetään vaiheen lisäksi signaalin amplitudia ja viivettä. • *:· 25

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ···♦ :*·*: että mitataan vastaanottimen (200) vastaanottamaa signaalia, lähetetään tieto • · mitatusta signaalista lähettimelle (100), estimoidaan mittauksen perusteella lä-hetyksen optimaalisuutta, ja säädetään lähetettävää signaalia estimoinnista • · ♦ saadun tiedon perusteella. ... 30

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · *···* että arvioidaan estimoinnin luotettavuutta siten, että verrataan estimoituja ar- ···* voja lähettimen (100) vastaanottimelta (200) vastaanottamaan signaaliin.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · että mitataan vastaanotetun signaalin laadukkuutta esimerkiksi BER-mittauk- ·. 35 sen, signaalikohinasuhdemittauksen tai signaalitasomittauksen perusteella, ja • · · • · · · • · · • · • · • · · „ 106669 säädetään mittauksesta saadun mittaustiedon perusteella lähetettävää signaalia.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteyden muodostuksen jälkeen säädetään ainakin yhden signaalin vai- 5 hetta.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätämisessä käytettävä vaiheen suuruus määritetään yhteyden muodostuksen jälkeen siten, että muutetaan ainakin yhden signaalin vaihetta ennalta määrätyn suuruisella vaihemuutoksella, ja muutetaan ainakin yhden signaalin 10 vaihetta suuruudeltaan satunaisella vaihemuutoksella.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan vastaanottimen vastaanottamaa signaalia ennalta määrätyn mit-tausjakson ajan, jonka mittausjakson aikana signaalin säätöparametrit pidetään muuttumattomana.

10 106669

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suurin osa signaaleista lähetetään vaiheella, jolla vastaanotin muodostaa oleellisesti vähiten kumuloituneen signaalin, ja pieni osa signaaleista lähetetään vaihe-erolla, jota käytetään apuna vaiheen löytämiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että säätämisessä signaalin vaihetta muutetaan satunnaisesti yhdistetyn signaalin voimakkuuden jäädessä alle ennalta asetetun raja-arvon.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan vastaanottimen (200) vastaanottamaa signaalia ennalta määrä- *.**: tyn mittausjakson ajan, estimoidaan lähetyksessä käytetyn vaiheen optimaali- • ♦ 25 suutta lähettämällä mittaamisen aktivoivaa signaalia vastaanottimelle (200) siten, että osa signaaleista lähetetään satunnaisesti valitulla vaiheella ja osa :*·*: signaaleista lähetetään ennalta määrätyllä vaiheella, jonka jälkeen vastaanot- ·*·.. timen (200) vastaanottamien signaalien laadukkuuksia verrataan, ja vertaami- • sen perusteella säädetään lähetettyjä signaaleja.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ... että signaalin koostuessa purskeista säädetään jokaista pursketta erikseen.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · ···* että signaalin koostuessa purskeista säädetään ainakin yhden purskeen vai- hetta, jolla kokeillaan mainitussa purskeessa käytetyn vaiheen optimaalisuutta. ·:··· 35

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, *. että signaalia säädetään lähettimen lähetystehon ollessa minimissä. • » « < ««« «tl • · • « • · · 12 106669

17. Radiojärjestelmä, joka käsittää lähettimen (100) ja vastaanottimen (200), jotka ovat yhteydessä toisiinsa lähettämiensä signaalien avulla, jotka signaalit etenevät eri teitä pitkin lähettimeltä (100) vastaanottimelle (200), joka käsittää välineet (201) yhdistää eri teitä pitkin edenneet signaalit vastaan- 5 ottamisen jälkeen, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää lähetysvä-lineet (101) lähettää jokaista yhteyttä varten ainakin kahta samalla taajuuskanavalla olevaa signaalia, jotka yhdistetään välineissä (201) yhdeksi signaaliksi, mittausvälineet (202) mitata yhdistettyä signaalia ja estimoida lähetyksen optimaalisuutta, ja säätövälineet (102), jotka säätävät mittauksen ja estimoinnin 10 perusteella lähetysvälineiden (101) signaalin lähetyksessä ainakin downlink-suuntaan lähetettävän signaalin vaihetta.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää useita antenneja (108), ja lähetys-välineet (101) lähettävät kunkin yhteyden muodostavan signaalin omalla an- 15 tennilla (108).

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää useita antenneja (108), joista saman yhteyden muodostamisessa käytettävät antennit (108) synnyttävät yhteisen antennikeilan, jossa on signaalin voimakkuuden minimikohtia, joissa vai- 20 kuttavaa signaalin voimakkuutta säätövälineet (102) kasvattavat.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että säätövälineet (102) säätävät vaiheen lisäksi lähetettävän . , signaalin amplitudia ja viivettä. I ·

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun- *·*“· 25 n ett u siitä, että radiojärjestelmä käsittää lähetysvälineet (203) lähettää tieto !.*:* mitatusta signaalista säätövälineille (102), jotka säätävät vastaanottimelle ·♦ ♦ : V (200) lähetettävää signaalia estimoinnista saadun tiedon perusteella.

22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun- :*·*: nettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää estimointivälineet (103) arvioida 30 estimoinnin luotettavuutta siten, että välineet (103) vertaavat estimoinnin tu- .···. loksena saatuja tietoja lähettimen (100) vastaanottimelta (200) vastaanotta- ♦ · y.‘m maan signaaliin.

*:* 23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen radiojärjestelemä, t u n - • · nettu siitä, että estimointivälineet (103) estimoivat vastaanottimen (200) 35 vastaanottaman signaalin laadukkuutta mittausvälineiden (202) tekemien « «M • • · * 4 ♦ ♦ 4 • · • « «·· 13 106669 BER-mittauksen, signaalikohinasuhdemittauksen tai signaalitasomittauksen perusteella.

24. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että säätövälineet (102) muuttavat yhteyden muodostuksen jäl- 5 keen ainakin yhden signaalin vaihetta.

25. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että säätövälineet (102) muuttavat ainakin yhden signaalin vaihetta ennalta määrätyn suuruisella vaihemuutoksella ja ainakin yhden signaalin vaihetta suuruudeltaan satunaisella vaihemuutoksella.

26. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun nettu siitä, että mittausvälineet (202) mittaavat vastaanottimen (200) vastaanottamaa signaalia ennalta määrätyn mittausjakson ajan, jonka aikana säätövälineet (102) pitävät mitattavan signaalin säätöparametrit muuttumattomana.

27. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun nettu siitä, että lähetysvälineet (101) lähettävät suurimman osan signaaleista vaiheella, jolla vastaanotin (100) muodostaa kumuloituneen signaalin, ja pienimmän osan signaaleista vaiheella, jota käytetään vieläkin optimaalisem-man vaiheen löytämiseksi.

28. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että säätövälineet (102) muuttavat signaalin vaihetta satunnai sesti yhdistetyn signaalin voimakkuuden jäädessä pienemmäksi kuin ennalta asetettu raja-arvo.

'·*'· 29. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun- * · 25. ettu siitä, että estimoinnin perusteella lähetysvälineet (101) lähettävät mit-l,'S tausvälineille (202) mittaamisen aktivoivaa signaalia siten, että osa signaaleis- ta lähetetään satunnaisesti valitulla vaiheella ja osa signaaleista lähetetään ennalta määrätyllä vaiheella, jonka jälkeen mittausvälineet (202) vertaavat vastaanottimen (200) vastaanottamien signaalien laadukkuutta.

30. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun- ,·*·, n ettu siitä, että lähetysvälineiden (101) lähettämän signaalin koostuessa * · purskeista säätövälineet (102) säätävät jokaista pursketta erikseen.

31. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun-n ettu siitä, että lähetysvälineiden (101) lähettämän signaalin koostuessa 35 purskeista säätövälineet (102) säätävät ainakin yhden purskeen vaihetta, jolla kokeillaan käytetyn vaiheen optimaalisuutta. • · · · • V · « · • m • · · 106669

32. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tunnettu siitä, että säätövälineet (102) säätävät signaalia lähettimen (100) lähetystehon ollessa minimissä.

33. Patenttivaatimuksen 17 mukainen radiojärjestelemä, tun-5 nettu siitä, että lähetin (100) on tukiasema, ja vastaanotin (200) on tilaaja- päätelaite. • · • · « · * « · * • «·« « • · · · • · · • · · • · • · · • · • · • · · • · · • · · • ♦ · • · · • · ♦ · • · · • · · • · • * · « · « · · « «· « · · «« · · • · · »I 15 106669