FI106670B - Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin - Google Patents

Description

, 106670

Vastaanottomenetelmä ja vastaanotin

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on vastaanottomenetelmä, jossa käytetään TDMA-monikäyttömenetelmää, ja jossa vastaanotetaan aikaväleihin sijoitettuja 5 signaaleja, joiden avulla muodostetaan yhteyksiä, ja jossa lähetetyt signaalit vastaanotetaan aikaväleistä voimakkuudeltaan erilaisina, ja jossa vastaanotettuja signaaleja vahvistetaan tietyn suuruisella vahvistuskertoimella.

Keksinnön tausta

Radiojärjestelmässä tilaajapäätelaitteet, esimerkiksi matkapuheli-10 met, sijaitsevat eri etäisyyksien päässä tukiasemasta. Etenemisvaimennus aiheuttaa lähetetyn signaalin heikkenemistä, jolloin samalla lähetysteholla lähetetyt signaalit saapuvat eri tehoisina vastaanottimeen. Erilaiset signaalin heijastumisen seurauksena syntyneet häiriösignaalit voivat summautua vastak-kaisvaiheisena informaatiosignaaliin, jolloin informaatiosignaali vaimenee yhä 15 enemmän. Erilaiset esteet voivat vaimentaa signaalia sitä enemmän mitä kauempana lähetin ja vastaanotin sijaitsevat toisistaan. Mikäli signaali vaimenee . . tarpeeksi, niin tilaajapäätelaitteen ja tukiaseman välinen yhteys voi katketa tai • · ” yhteyttä ei pystytä alunperinkään muodostamaan.

i Radiojärjestelmissä muodostetaan yhteyksiä käyttämällä eri taajui- 20 siä signaaleja. Lisäksi signaalit voidaan lähettää lomittamalla ne sopivasti aika- väleihin. Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa puhelun aikainen taa- juuksien allokointi on tehty siten, että kaukana tukiasemasta sijainneet tilaaja- päätelaitteet on allokoitu käyttämään jotakin tiettyä taajuutta. Pitkän matkaa radiotiellä edennyttä signaalia on tyypillisesti pitänyt vahvistaa paljon vastaan- .···. 25 ottimessa. Lähellä tukiasemaa sijainneet tilaajapäätelaitteet on allokoitu käyt- « · IV. t tämään jotakin toista taajuutta, joka on eronnut kaukana sijainneen tilaajapää- T telaitteen käyttämän signaalin taajuudesta. Mikäli signaalilla on ollut lyhyt mat- « ♦ :Λ: ka lähettimestä vastaanottimeen, niin tyypillisesti signaalia on vahvistettu vain vähän vastaanottimessa.

• · · :·! 30 Radiojärjestelmien tukiasemien vastaanottimissa käytetään yleisesti • · · ; i>; digitaalisia virittimiä. Tyypillisesti vastaanotin käsittää useita virittimiä, joiden avulla vastaanottimen dynaaminen alue on ollut mahdollista jakaa pienempiin osiin. Jokainen viritin on muodostanut oman osansa koko vastaanottimen dynaamisesta alueesta. Vastaanottimet ovat käytännössä kattaneet eri taajuus-35 alueet, jolloin vastaanottimet ovat kyenneet yhdessä vastaanottamaan signaa- 2 106670 lia ennalta määrätyltä taajuuskaistalta. Tällä tavalla tukiaseman dynaaminen alue on saatu kasvatettua hyvinkin suureksi.

Lisäksi tukiasemissa käytetään laajakaistaisia monikantoaaltoradi-oita, joiden avulla tukiasemista saadaan kooltaan pienempiä, kevyempiä ja 5 hinnaltaan edullisempia. Monikantoaaltoradiot mahdollistavat tukiaseman eri toimintojen parantamisen, jolloin tukiasemasta saadaan toiminnaltaan joustavampi. Mikäli tukiasema vastaanottaa teholtaan hyvin erilaisia signaaleja, niin vastaanottimessa ei ole mahdollista käyttää automaattista vahvistuksensäätöä (AGC = Automatic Gain Control), koska vahvistusta ei ole käytännössä mah-10 dollista pienentää pelkästään vahvan signaalin perusteella. Edellä mainittu johtaa siihen, että edellä mainitussa tilanteessa heikkoa signaalia ei pystytä vastaanottamaan ollenkaan. Samoin heikon signaalin perusteella ei ole käytännössä mahdollista nostaa vahvistusta, koska tuolloin vahva signaali vahvistuisi liikaa ja vääristyisi.

15 Automaattisen vahvistuksensäädön puuttuminen vaatii vastaanotti- melta hyvin laajan dynaamisen alueen. Esimerkiksi GSM-järjestelmässä tuki-asemavastaanottimen dynaaminen alue pitäisi olla 100 dB:n suuruusluokkaa. Nykyisellä teknologialla edellä mainitun kokoisen dynaamisen alueen toteutta-·. : minen on mahdotonta. Erityisesti vastaanottimen A/D-muunnoksen suorittavat :*,·*. 20 komponentit rajoittavat dynaamisen alueen kasvattamista.

t · ·

IM I

t

Keksinnön lyhyt selostus «

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää vastaanottomenetelmä ja : ’·· vastaanotin siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä saavu- tetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä vastaanottomenetelmällä, jolle on tun-25 nusomaista, että muodostetaan ainakin kaksi aikaväleistä koostuvaa aikaväli-ryhmää, jotka käyttävät erisuuria vahvistuskertoimia, ja jossa saman aikaväli- • · « ryhmän aikaväleistä vastaanotettuja signaaleja vahvistetaan samansuuruisella vahvistuskertoimella, ja jossa yhteyden muodostava signaali sijoitetaan aika-väliryhmään siten, että mitataan vastaanotetun signaalin voimakkuutta, ja sijoi- • · · 30 tetaan yhteyden muodostava signaali aikaväliryhmään vastaanotetulle signaa-:\# lille tehdyn signaalin voimakkuusmittauksen perusteella.

....: Lisäksi keksinnön kohteena on vastaanotin, jota käytetään TDMA- radiojärjestelmässä, ja joka vastaanottaa aikaväleihin sijoitettuja signaaleja, joiden avulla vastaanotin muodostaa yhteyksiä, ja joka vastaanottaa aikavälei-35 hin sijoitetut signaalit voimakkuudeltaan erilaisina, ja joka käsittää vahvistinvä- 3 106670 lineet, jotka vahvistavat vastaanotettuja signaaleja tietyn suuruisella vahvistus-kertoimella.

Vastaanottimet on tunnusomaista, että vastaanotin on sovitettu vastaanottamaan yhteyden muodostavia signaaleja aikaväleistä ja muodosta-5 maan aikaväleistä ainakin kaksi aikaväliryhmää, ja vastaanottimen vahvistin-välineet vahvistavat eri aikaväliryhmien käsittämiä signaaleja erisuuruisella vahvistuskertoimella, ja vahvistinvälineet vahvistavat saman aikaväliryhmän käsittämiä signaaleja samansuuruisella vahvistuskertoimella, ja vastaanotin käsittää mittausvälineet, jotka mittaavat vastaanottimen vastaanottaman sig- 10 naalin voimakkuutta, ja sijoitusvälineet, jotka sijoittavat yhteyden muodostavan signaalin aikaväliryhmään vastaanotetulle signaalille tehdyn voimakkuusmitta-uksen perusteella.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

15 Keksintö perustuu siihen, että lähettimen ja vastaanottimen välises sä yhteydessä käytettävä aikaväli määrätään vastaanottimen vastaanottamalle signaalille tehdyn mittauksen perusteella.

Keksinnön mukaisella vastaanottomenetelmällä ja vastaanottimella ·. ; saavutetaan useita etuja. Menetelmä mahdollistaa vastaanotinten vastaanot-

* »I

.* .* 20 taa signaaleja täysin samoilta, erilaisilta tai osittain limittyviltä taajuusalueilta.

:'V Tällä tavalla kanavien määrää voidaan kasvattaa. Menetelmässä aikavälit ryh- •« « ··; mitellään aikaväliryhmiin. Samaan aikaväliryhmään kuuluvien aikavälien sig- . ·.: naaleja vahvistetaan vahvistinvälineissä samalla vahvistuskertoimella. Tällä ta- «« i '·· valla vahvistinvälineiden lukumäärä on mahdollista minimoida.

* 4 · « « « 25 Kuvioiden lyhyt selostus .···. Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- • · .···. teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: T kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista vastaanotinta, • · kuvio 2 esittää tunnetun tekniikan mukaisen vastaanottimen käyt- 30 töä, kuvio 3 esittää radiojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mu- » »t kaista vastaanottomenetelmää, « · kuvio 4 esittää keksinnön mukaista vastaanotinta, kuvio 5 esittää keksinnön mukaisessa vastaanottimessa käytettävät 35 eri vahvistusalueet, 4 106670 kuvio 6 esittää vastaanotettavalle signaalille muodostettavan koh-deikkunan, ja kuvio 7 esittää kanavien jakoa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 5 Kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista vastaanotinta. Vastaan otin käsittää antennin 130, signaalin jakovälineet 131 ja vahvistinvälineet 132. Lisäksi vastaanotin käsittää viritinvälineet 133, kanavointivälineet 134 ja signaalin prosessointivälineet 135. Vastaanottimen antenni 130 on yhdistetty esimerkiksi kaapelin välityksellä jakovälineisiin 131. Kuvion mukainen vastaanotin 10 käsittää useita vahvistinvälineitä 132, joista jokainen on yhteydessä omaan vi-ritinvälineeseen 133. Lisäksi jokainen viritinväline 133 on yhteydessä oman kanavointivälineen 134 välityksellä prosessointivälineisiin 135. Käytännössä kuviossa esitetty vastaanotin käsittää kolme erillistä vastaanotinta, joista jokainen vastaanottaa signaalia omalta taajuuskaistalta.

15 Vastaanotin vastaanottaa antenninsa 130 avulla radiotaajuisen sig naalin. Vastaanotettu signaali viedään antennilta jakovälineille 131, jotka haa-roittavat signaalin kullekin vahvistinvälineelle 132. Vahvistinvälineet vahvista-. . vat signaalia, jonka jälkeen vahvistettu signaali johdetaan viritinvälineille. Viri- / / tinvälineet 133 toimivat laajakaistaisesti. Viritinvälineiltä 133 signaali johdetaan • · · : 20 kanavointivälineille 134, jotka jakavat laajakaistaisen signaalin useaksi kapea- kaistaiseksi signaaliksi. Kanavoitu signaali on yleensä digitaalisessa muodos-sa, ja kanavoitu signaali viedään prosessointivälineille 135 koodattavaksi.

• *·· Kuvio 2 selventää tunnetun tekniikan mukaisen vastaanottimen :vahvistinvälineen 132 käyttöä. Kuviossa esitetään käyrä 10, jolla kuvataan 25 vastaanotetun signaalin tason muuttumista vastaanottimen ja signaalin lähet-.·**. täneen lähettimen välisen etäisyyden funktiona. Käyrällä 20 kuvataan etene- .·*·. misvaimennuksen muuttumista vastaanottimen ja signaalin lähettäneen lähet- *·* timen välisen etäisyyden funktiona. Kuviosta nähdään, että vastaanottimeen saapuu teholtaan hyvin erilaisia signaaleja. Vastaanottimen vahvistinvälineet

• M

30 132 vahvistavat signaaleja sitä enemmän mitä kauempaa signaalit saapuvat :·. vastaanottimeen.

• M

Oletetaan, että tunnetun tekniikan mukainen vastaanotin muodos- • · taa yhteyden lähettimeen. Lähetin on käytännössä tilaajapäätelaite, esimerkiksi matkapuhelin. Yhteyden muodostaminen aloitetaan lähettimen lähettämien 35 random access-purskeiden perusteella. Vastaanottimen vastaanotettua ac-cess-purskeita yhteydessä käytetty signaali asetetaan tietylle taajuudelle. Vas- s 106670 taanotin valitsee yhteydessä käytetyn taajuuden vastaanotetun signaalin tason mukaan. Mikäli lähetin sijaitsee suhteellisen kaukana vastaanottimesta, yhteyden muodostava signaali asetetaan sellaiselle taajuudelle, että signaali menee sellaiselle vahvistinvälineelle 132, joka vahvistaa signaalia suhteellisen paljon. 5 Mikäli taas lähetin sijaitsee suhteellisen lähellä vastaanotinta, niin signaali asetetaan sellaiselle taajuudelle, että signaalin saapuessa vastaanottimeen signaali menee sellaiselle vahvistinvälineelle 132, joka vahvistaa signaalia suhteellisen vähän.

Kuvio 3 esittää radiojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mu-10 kaista vastaanottomenetelmää. Radiojärjestelmä käsittää joukon tilaajapääte-laitteita 201, 202, 203 ja tukiasemia 101. Lisäksi radiojärjestelmä käsittää tyypillisesti tukiasemaohjaimen 300 ja matkapuhelinkeskuksen 400, joka on edelleen yhteydessä PSTN-verkkoon. Kuvion mukainen tukiasema 101 käsittää tyypillisesti useita vastaanottimia 100. Esitetty radiojärjestelmä on esimerkiksi 15 GSM-järjestelmä, jossa käytetään TDMA-monikäyttömenetelmää. TDMA-mo-nikäyttömenetelmässä signaalit lähetetään aikaväleissä. Tukiasemat 101 toimivat kuvion mukaisessa ratkaisussa vastaanottimina. Sen sijaan tilaajapääte-laitteet 201 - 203 toimivat lähettiminä. Tukiasema ja tilaajapäätelaite muodos-. . tavat yhteyden toisiinsa lähettämiensä signaalien avulla.

/ / 20 Kuvio 4 esittää keksinnön mukaista vastaanotinta 100. Vastaanotin a t « '··' '· 100 sijaitsee käytännössä tukiasemassa 101. Vastaanotin käsittää antennin 130, signaalin jakovälineet 131, vahvistinvälineet 132, 136, viritinvälineet 133, 140, kanavointivälineet 134 ja signaalin prosessointivälineet 135. Antenni 130 '·· on yhteydessä signaalin jakovälineisiin 131, joka on edelleen kytkeytyneenä :T: 25 molempiin vahvistinvälineisiin 132, 136. Vahvistinväline 132 on kytketty viritin- välineen 133 kautta kanavointivälineeseen 134. Sen sijaan vahvistinväline 136 .···. on kytketty viritinvälineen140 kautta suoraan prosessointivälineelle 135.

.**·. Vastaanotin vastaanottaa antenninsa 130 avulla radiotaajuisen sig- naalin. Vastaanotettu signaali viedään antennilta signaalin jakovälineille 131, v.: 30 jotka haaroittavat signaalin vahvistinvälineille 132, 136. Vahvistinvälineet vah- ··· vistavat signaalia, jonka jälkeen kumpikin vahvistettu signaali johdetaan omal-:\ti le viritinvälineelle 133, 140. Viritinvälineet 133 toimivat laajakaistaisesti, ja viri- tinvälineet 140 toimivat kapeakaistaisesti. Viritinvälineiltä 133 signaali johde- taan kanavointivälineille 134. Kanavointivälineen kanavoima signaali on yleen-35 sä digitaalisessa muodossa. Kanavoitu signaali viedään edelleen prosessointi-välineille 135, jotka esimerkiksi koodaavat vastaanottamiaan signaaleja. Kuvi- • · 6 106670 osta nähdään lisäksi, että vastaanottimessa käytetään vahvistuksen säätöä. Prosessointivälineet 135 muodostavat vahvistuksen säätösignaalin, joka kytketään laajakaistaiselle vahvistinvälineelle 132.

Kuvion mukaisessa ratkaisussa jakovälineet 131 jakavat antennin 5 vastaanottaman signaalin kahdelle vastaanottimen haaralle. Ensimmäinen haara käsittää ainakin yhdet kapeakaistaiset viritinvälineet 140, joiden dynaaminen alue on suuri. Vastaanotin on sovitettu muodostamaan automaattinen vahvistuksensäätösignaali (AGC), joka viedään kapeakaistaiselle vahvistinvälineelle 136, jonka dynaamisen alueen koko on automaattisen vahvistuksen-10 säätösignaalin käytön ansiosta suuri.

Vastaanottimen toinen haara käsittää ainakin yhdet laajakaistaiset viritinvälineet 133, jonka dynaaminen alue on pieni. Kapeakaistaiset viritinvälineet 140 ovat tarpeen GSM-tyyppisen järjestelmän vastaanottimessa, koska yhteyden muodostuksen aktivoiva random access-purske voidaan lähettää 15 mistä kohtaa tahansa tukiaseman 101 kuuluvuusalueelta.

Random access-purske lähetetään ennalta määrätyssä aikavälissä ja ennalta määrätyllä taajuudella. Tyypillisesti access-purske lähetetään aikavälissä nolla. Access-purskeen taso voi tilanteesta riippuen vaihdella hyvin pal-. . jon. Yhteyden muodostaminen on mahdollista, koska kapeakaistaisen vas- / 20 taanotinhaaran dynaaminen alue on automaattisen vahvistuksensäädön ansi- 4 « 4 <·5 ! osta niin suuri, että vastaanotin kykenee vastaanottamaan teholtaan hyvin eri- ..!:' laisia signaaleja, esimerkiksi access-purskeita. Vastaanotetun signaalin tason « ,.\:' suuruuteen vaikuttaa etenkin lähettimenä toimivan tilaajapäätelaitteen etäisyys vastaanottimena toimivasta tukiasemasta. Lisäksi signaalien heijastumiset ai- : T: 25 heuttavat signaalin tehotasoon muutoksia.

Kuvion 4 mukainen vastaanotin käsittää edelleen mittausvälineet .*··. 150 ja sijoitusvälineet 160. Kuvion mukaisessa vastaanottimessa mittausväli- .···. neet 150 ja sijoitusvälineet 160 ovat yhteydessä prosessointivälineisiin 135.

'1' Mittausvälineet 150 ovat lisäksi yhteydessä vahvistinvälineisiin 136. Mittausvä- v.: 30 lineet 150 mittaavat yhteyden muodostamisessa käytettävän aktivointisignaa- ···

Iin voimakkuutta. Mittausvälineet 150 mittaavat myös yhteyden muodostumi-sen jälkeen yhteyden muodostavan signaalin voimakkuutta. Mittauksen tarkoi-tuksena on määrittää signaalin etenemisvaimennuksen suuruus. Kuvion mu- kaisessa ratkaisussa mittausvälineet 150 mittaavat lähettimen 201 -203 lähet-35 tämää access-pursketta. Mittausvälineiden 150 suorittaman mittauksen perusteella vahvistinvälineiden 136 on mahdollista ennalta asettaa vahvistuskerroin • · 7 106670 tietystä aikavälistä vastaanotettavalle signaalille, joka muodostaa yhteyden lähettimen ja vastaanottimen välille.

Sijoitusvälineet 160 sijoittavat yhteyden muodostavan signaalin aikaväliin ennen varsinaisen yhteyden muodostamista tehdyn aktivointisignaalin 5 voimakkuusmittauksen perusteella. Tehdyn mittauksen perusteella sijoitusväli-neiden 160 on mahdollista sijoittaa pienen signaalinvoimakkuuden omaavat, yhteyden muodostavat signaalit aikaväleihin, joiden sisältämiä signaaleja vah-vistinvälineet 132 vahvistavat suhteellisen suurella vahvistuskertoimella. Lisäksi sijoitusvälineiden 160 on mahdollista sijoittaa suuren signaalinvoimakkuu-10 den omaavat signaalit aikaväleihin, joiden sisältämiä signaaleja vahvistinvä-lineet 132 vahvistavat suhteellisen pienellä vahvistuskertoimella. Käytännössä edellä selostettu tarkoittaa sitä, että vahvistinvälineet 132 vahvistavat signaaleja, joilla on oleellisesti yhtäsuuret etenemisvaimennukset, saman suuruisella vahvistuskertoimella.

15 Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisessa vastaanottimessa käytettävät eri vahvistusalueet. Kuviosta nähdään, että vastaanotin on vastaanottanut signaaleja, jotka ovat voimakkuudeltaan erilaisia. Signaalien voimakkuuserot johtuvat pääasiassa lähettimien ja vastaanottimen erilaisista etäisyyksistä. Kuvi- . . ossa esitetään lisäksi suora 54, jolla kuvataan vastaanotettujen signaalien • · [· \l 20 keskimääräistä tasoa lähettimen ja vastaanottimen etäisyyden funktiona. Ku- :.i i vion mukaisen vastaanottimen vahvistusalue on jaettu kolmeen eri alueeseen, jotka muodostavat aikaväliryhmiä. Sijoitusvälineet 160 muodostavat aikavä-leistä ainakin kaksi aikaväliryhmää. Kukin aikaväliryhmä käyttää omaa vahvis-tuskerrointa. Aikavälit on jaettu eri vahvistusalueiden kesken jo etukäteen. Si-25 joitusvälineet 160 sijoittavat yhteyden muodostavat signaalit sopiviin aikavälei-hin mittausvälineiden 150 tekemän mittauksen perusteella.

.···. Aikaväliryhmien muodostaminen mahdollistaa vastaanottimen dy- naamisen alueen jakamisen ainakin kahteen osaan siten, että osat limittyvät T jonkin verran. Mitattavan signaalin voimakkuuden ollessa dynaamisen alueen • · :.v 30 limittyvällä osalla sijoitusvälineet 160 voivat asettaa signaalin aikaväliin, jota vahvistetaan suhteellisen paljon tai jota vahvistetaan suhteellisen vähän. Edul-lisesti sijoitusvälineet 160 asettavat signaalin siihen aikaväliryhmään, jossa on • «· vapaita aikavälejä enemmän. Mittausvälineet 150 voivat muuttaa limittyvän alueen suuruutta dynaamisesti esimerkiksi mittaamansa signaalin tason jakau-35 man, liikenteen määrän, vastaanotetun signaalin tason tilastotietojen muuttumisen tai vastaanotetun signaalin laadun perusteella.

s 106670

Dynaaminen alue on siis jaettu kolmen aikaväliryhmän kesken siten, että jokaisella ryhmällä on oma vahvistuskerroin. Kuvioon on merkitty kahden aikaväliryhmän välille kynnysrajat 51, 52. Oletetaan, että vastaanotin vastaanottaa tilaajapäätelaitteen lähettämän signaalin, joka esitetään kuvion koh-5 dassa 55, ja että signaalia vahvistetaan pienellä vahvistuskertoimella. Kun ti-laajapäätelaite etääntyy vastaanottimesta, niin jossakin vaiheessa vastaanotetun signaalin taso menee asetetun kynnysrajan 51 yli.

Kun signaali ylittää rajan 51, niin signaalin käyttämä aikaväli vaihdetaan johonkin toiseen aikaväliin, jonka sisältämää signaalia vahvistetaan 10 enemmän. Kun tilaajapäätelaite lähestyy vastaanotinta, niin vastaanottimen vastaanottaman signaalin taso on mentävä rajan 52 yli ennen kuin signaalin käyttämä aikaväli muutetaan jälleen alkuperäiseen aikaväliryhmään, jossa käytetään pienempää vahvistuskerrointa. Mikäli vastaanotin vastaanottaa ti-laajapäätelaitteelta kuvion 5 kohdassa 53 esitetyn signaalin, niin tilaajapääte-15 laitteen lähettämä signaali on mahdollista vastaanottaa joko pienen tai suuren vahvistuskertoimen omaavalla vastaanotinhaaralla.

Kynnysrajat 51, 52 muodostavat siis hystereesialueen rajat. Kun signaali on kerran asetettu johonkin aikaväliin, niin hystereesin ansiosta sig- . . naalia ei heti aseteta johonkin toiseen aikaväliin, vaikka signaalin taso hieman • » ’· ”· 20 vaihtelisi. Lisäksi vastaanottaessa voidaan käyttää ajastimia, jotka estävät ai- i kavälin jatkuvan vaihtamisen. Kun aikavälin vaihto on tehty, niin uutta vaihtoa ei tehdä kuin vasta jonkin ajan päästä uudestaan.

..*·* Kuvio 6 esittää vastaanotettavan signaalille muodostettavan kohde- ikkunan. Koska pienen vahvistuksen omaavan vastaanottimen ja suuren vah-25 vistuksen omaavan aikaväliryhmän dynaamiset alueet ovat erilaiset, niin pie- * nen vahvistuksen omaava vastaanotin ei kykene vastaanottamaan heikkoa .***. signaalia. Tämän vuoksi tehonsäädön kohdeikkunan pitää olla sen alueen si- • * .«·. säilä, jolla käytetään pientä vahvistusta. Tyypillisesti radiojärjestelmässä pyri- *!* tään minimoimaan lähettimen käyttämä lähetysteho siten, että yhteyden muo- • · v.: 30 dostavan signaalin laatu säilyy riittävän hyvänä. Kun lähettimen lähetystehoa ··· pienennetään, niin myös vastaanottimen vastaanottaman signaalin teho piene-nee. Kuviosta nähdään, että suuren vahvistuksen omaava vastaanotin kyke- « · · nee vastaanottamaan teholtaan pieniä signaaleja, jolloin kohdeikkuna voidaan sijoittaa suhteellisen alhaisille signaalitasoille. Kohdeikkuna on kuitenkin ase-35 tettu siten, että alhaisetkin signaalitasot ovat riittävän suuria, jotta signaalin laatu pysyy hyvänä.

• · 9 106670

Solukkoradioverkossa käytetään erilaisia ohjauskanavia, joissa lähetetään erilaisia ohjaustietoja. GSM:ssä käytetään eräänä ohjauskanavana BCCH-kanavaa, jossa lähetetään BCCH-signaalia. Kapeakaistainen vastaanotin tukee kaikkia aikavälejä BCCH-taajuudella. Mikäli tilaajapäätelaite on lä-5 hellä tukiasemaa, niin tilaajapäätelaitteen lähettämää signaalia ei todennäköisesti tarvitse vahvistaa kovinkaan paljon vastaanottimessa. Tässä tilanteessa mainitun tilaajapäätelaitteen signaalille pitäisi varata laajakaistaiselta vastaan-ottimelta tietty aikaväli, jonka sisältämää signaalia vahvistinvälineet 132 vahvistaisivat vain vähän. Oletetaan kuitenkin, että vastaanottimen pienen vahvis-10 tuksen kapasiteetti on jo täynnä. Oletetaan vielä, että tilaajapäätelaitteen lähettämää signaalia ei vastaanoteta dynaamisten alueiden limittyvällä alueella, jolloin signaalia ei voida sijoittaa mihinkään aikaväleihin, joiden sisältämää signaalia vahvistetaisiin paljon. Edellä mainitussa tilanteessa lähetin ja vastaanotin muodostavat yhteyden toisiinsa BCCH-taajuudella olevalla liikennekana-15 valla.

Oleellisesti edellä kuvattu tilanne syntyy myös hand-over -tilanteessa, jossa vähän vahvistettavaan ryhmään eli low-gain -ryhmään kuuluva signaali olisi siirrettävä high-gain -ryhmään. Mikäli high-gain -ryhmän kaikki kana- . . vat ovat jo varattuna, niin hand-overin jälkeen yhteydessä käytetään BCCH- « « j' / 20 taajuudella olevaa liikennekanavaa. Mikäli aikaväliryhmän signaaleja vahvis- : tetaan laajakaistaisesta ja mikäli laajakaistaisen aikaväliryhmän kaikki aikavälit ovat varattuina, niin sijoitusvälineet sijoittavat mitattavan signaalin taajuudelle, ,,; | * joka vastaanotetaan kapeakaistaisella vastaanotinhaaralla.

Kuvio 7 esittää vastaanottimessa käytettävää kanavien jakoa. ^Vis':*: 25 osta nähdään, että laajakaistainen ja kapeakaistainen vastaanotin vastaanot- tavat aikavälejä, jotka sisältävät taajuudeltaan erilaisia signaaleja. Laajakais- .···. täinen ja kapeakaistainen vastaanotin vastaanottavat kuitenkin signaaleja eri • · aikaväleistä. Sen sijaan kapeakaistainen vastaanotin vastaanottaa signaaleja ”· jokaisesta aikavälistä. Kapeakaistaisen vastaanottimen vastaanottamat sig- • · v.: 30 naalit ovat kuitenkin taajuudeltaan samoja.

:***: Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten :·’ mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan si- • · · ’ * . tä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (28)

1. Vastaanottomenetelmä, jossa käytetään TDMA-monikäyttömene-telmää, ja jossa vastaanotetaan aikaväleihin sijoitettuja signaaleja, joiden avulla muodostetaan yhteyksiä, ja jossa lähetetyt signaalit vastaanotetaan aikavä- 5 teistä voimakkuudeltaan erilaisina, ja jossa vastaanotettuja signaaleja vahvistetaan tietyn suuruisella vahvistuskertoimella, tunnettu siitä, että muodostetaan ainakin kaksi aikaväleistä koostuvaa aikaväliryhmää, jotka käyttävät erisuuria vahvistuskertoimia, ja jossa saman aikaväliryhmän aikaväleistä vastaanotettuja signaaleja vah-10 vistetaan samansuuruisella vahvistuskertoimella, ja jossa yhteyden muodostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään siten, että mitataan vastaanotetun signaalin voimakkuutta, ja sijoitetaan yhteyden muodostava signaali aikaväliryhmään vastaan-15 otetulle signaalille tehdyn signaalin voimakkuusmittauksen perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että signaalin sijoittaminen aikaväliryhmään tehdään signaalinvoimakkuuden tai vastaavan mittauksen perusteella, jonka avulla on mahdollista määrittää t I signaalin vaimennus, joka aiheutuu signaalin edetessä radiotietä pitkin vas-20 taanottimeen.

•:· 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, « «11 > I · että mitattava signaali vastaanotetaan kapeakaistaisella vastaanottimella. dia i*.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ,’;että mitataan yhteyden muodostamisen aloittavaa random access-pursketta, • « » 25 ja mitatun signaalin voimakkuuden perusteella sijoitetaan varsinainen yhtey-... den muodostava signaali aikaväliryhmään.

*"·/ 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · ·;♦* että mitataan signaalia, joka koostuu signalointitiedosta, ja mitatun signaalin :Y: voimakkuuden perusteella yhteyden muodostava signaali sijoitetaan aikaväli- ·**·· 30 ryhmään. ···

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • » : ” että mitataan yhteyden muodostumisen jälkeen yhteyden muodostavaa sig- ’ ' naalia, ja mitatun signaalin voimakkuuden perusteella yhteyden muodostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitatun signaalin signaalinvoimakkuuden ollessa pieni yhteyden muo- 11 106670 dostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään, jonka sisältämää signaalia vahvistetaan suhteellisen suurella vahvistuskertoimella.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotetun signaalin voimakkuuden ollessa suuri sijoitetaan yhteyden 5 muodostava signaali aikaväliryhmään, jonka sisältämää signaalia vahvistetaan suhteellisen pienellä vahvistuskertoimella.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaväliryhmien avulla vastaanottimen dynaaminen alue jaetaan ainakin kahteen osaan, jotka limittyvät jonkin verran, ja mitattavan signaalin voimak- 10 kuuden ollessa dynaamisen alueen limittyvällä osalla asetetaan yhteydessä käytettävä signaali jompaan kumpaan limittyvällä osalla olevaan aikaväliryhmään.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaväliryhmien avulla vastaanottimen dynaaminen alue jaetaan ainakin 15 kahteen osaan, jotka limittyvät jonkin verran, ja mitattavan signaalin voimakkuuden ollessa dynaamisen alueen limittyvällä osalla asetetaan yhteyden muodostava signaali aikaväliryhmään, joka sisältää vapaita aikavälejä enem- ·. : män. • · ·

10 106670

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, "V 20 että mikäli aikaväliryhmän signaaleja vahvistetaan laajakaistaisesta ja mikäli '"! edellä mainitun aikaväliryhmän kaikki aikavälit ovat varattuina, sijoitetaan mi- taitava signaali taajuudelle, joka vastaanotetaan kapeakaistaisella vastaan- • · : “ otinhaaralla. •«· v

: 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että muutetaan dynaamisesti muiden kuin äärimmäisten aikaväliryhmien sig-naalien vahvistusta muodostettaessa aikaväleistä ainakin kolme limittyvää ai-·*“: kaväliryhmää.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · · *:!:* että jaetaan aikaväliryhmien avulla vastaanottimen dynaaminen alue osiin, jot- • · '··/' 30 ka limittyvät jonkin verran, ja muodostetaan kullekin limittyvälle alueelle ainakin kaksi handover-kynnystä, joiden sijaintia voidaan muuttaa dynaamisesti.

*:··: 14. Vastaanotin, jota käytetään TDMA-radiojäijestelmässä, ja joka vastaanottaa aikaväleihin sijoitettuja signaaleja, joiden avulla vastaanotin muodostaa yhteyksiä, ja joka vastaanottaa aikaväleihin sijoitetut signaalit voimak- 35 kuudeltaan erilaisina, ja joka käsittää vahvistinvälineet (132, 136), jotka vahvistavat vastaanotettuja signaaleja tietyn suuruisella vahvistuskertoimella, 12 106670 tunnettu siitä, että vastaanotin on sovitettu vastaanottamaan yhteyden muodostavia signaaleja aikaväleistä ja muodostamaan aikaväleistä ainakin kaksi aikaväliryhmää, ja vastaanottimen vahvistinvälineet (132, 136) vahvistavat eri aikaväli-5 ryhmien käsittämiä signaaleja erisuuruisella vahvistuskertoimella, ja vahvistin-välineet (132, 136) vahvistavat saman aikaväliryhmän käsittämiä signaaleja samansuuruisella vahvistuskertoimella, ja vastaanotin käsittää mittausvälineet (150), jotka mittaavat vastaanottimen vastaanottaman signaalin voimakkuutta, ja 10 sijoitusvälineet (160), jotka sijoittavat yhteyden muodostavan sig naalin aikaväliryhmään vastaanotetulle signaalille tehdyn voimakkuusmittauk-sen perusteella.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että mittausvälineet (150) mittaavat vastaanottimen vastaanottaman sig- 15 naalin voimakkuutta tai ne käyttävät vastaavia mittauksia, joiden perusteella sijoitusvälineet (160) sijoittavat signaalin aikaväliryhmään.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- . \: tä, että vastaanotin käsittää kapeakaistaiset viritinvälineet (140), jotka vastaan- : ottavat vahvistinvälineeltä (136) signaalia, joka viedään edelleen mittausväli- I · · "V 20 neille (150) mittavaksi.

’''; 17. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- II· tä, että mittausvälineet (150) mittaavat yhteyden muodostamisen aloittavaa I I : random access-pursketta, jonka voimakkuuden perusteella varsinainen yhtey- v : den muodostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään.

18. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- tä, että mittausvälineet (150) mittaavat yhteyden muodostamisessa tarvittavaa ·“*: signaalia, joka käsittää signalointitietoa ja jonka voimakkuuden perusteella varsinainen yhteyden muodostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään. • · ·

19. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu • · **:·’ 30 siitä, että mittausvälineet (150) mittaavat yhteyden muodostumisen jälkeen yh- teyden muodostavaa signaalia, jonka voimakkuuden perusteella yhteyden ·:··: muodostava signaali sijoitetaan aikaväliryhmään.

20. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että mittausvälineiden (150) mittaaman signaalin signaalinvoimakkuuden 35 ollessa pieni sijoitusvälineet (160) sijoittavat yhteyden muodostavan signaalin 13 106670 aikaväliryhmään, jonka käsittämää signaalia vahvistinvälineet vahvistavat suhteellisen suurella vahvistuskertoimella.

21. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että mittausvälineiden (150) mittaaman signaalin signaalinvoimakkuuden 5 ollessa suuri sijoitusvälineet (160) sijoittavat yhteyden muodostavan signaalin aikaväliryhmään, jonka käsittämää signaalia vahvistinvälineet vahvistavat suhteellisen pienellä vahvistuskertoimella.

22. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotin jakaa aikaväliryhmillä dynaamisen alueensa kahteen 10 osaan, jotka limittyvät jonkin verran, ja mittausvälineiden (150) mittaaman signaalin voimakkuuden ollessa dynaamisen alueen limittyvällä osalla sijoitusvälineet (160) asettavat yhteydessä käytettävän signaalin jompaan kumpaan limittyvällä osalla olevaan aikaväliryhmään.

23. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii-15 tä, että vastaanotin jakaa aikaväliryhmillä dynaamisen alueensa ainakin kahteen osaan, jotka limittyvät jonkin verran, ja mittausvälineiden (150) mittaaman signaalin voimakkuuden ollessa dynaamisen alueen limittyvällä osalla sijoi-tusvälineet (160) asettavat yhteyden muodostavan signaalin edullisesti siihen I I : .·. aikaväliryhmään, joka käsittää vapaita aikavälejä eniten. ; 20

24. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- 11 tä, että vastaanotin jakaa dynaaminen alueensa osiin, jotka limittyvät jonkin ; verran, ja limittyvä alue käsittää ainakin kaksi handover-kynnystä, joiden sijain- •,, ‘' tia vastaanotin voi muuttaa dynaamisesti.

‘ ‘ 25. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- 25 tä, että vahvistinväline (132) on laajakaistainen vahvistin, jonka vahvistusker- ··· toimen suuruutta säädetään mittausvälineiden (150) signaalin mittauksesta saadun mittaustiedon perusteella.

.·*.·. 26. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- • · · #M# tä, että vahvistinväline (136) on kapeakaistainen vahvistin, joka muodostaa **:** 30 osan vastaanottimen kapeakaistaista haaraa.

*·· 27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen vastaanotin, tunnettu sii- ·:*·: tä, että vahvistinväline (132) on laajakaistainen, ja vahvistinväline (132) muo dostaa osan vastaanottimen laajakaistaista haaraa, jonka kautta tulevan aika-väliryhmän kaikkien aikavälien ollessa varattuina sijoitusvälineet (160) sijoit-35 tavat mitatun signaalin taajuudelle, joka vastaanotetaan kapeakaistaisella vas-taanotinhaaralla. 14 106670

28. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että vastaanotin on sovitettu muuttamaan dynaamisesti muiden kuin äärimmäisten aikaväliryhmien signaalien vahvistusta vastaanottimen muodostaessa aikaväleistä ainakin kolme limittyvää aikaväliryhmää. « « tl· « < < 4 ( « • ( < ( 4 4· 4 4 · • · · • · • 1 • 1 · • « « • · • · · • · « · · « · · • · • 1 · • · • « * 1 · ♦ · • · • · · · is 106670