FI108178B

FI108178B - Tietoliikenneverkon kapasiteetin kasvattaminen

Info

Publication number: FI108178B
Application number: FI974534A
Authority: FI
Inventors: Pekka Ranta; Juha T Ylitalo
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2001-11-30
Also published as: JP2002500467A; NO20003071L; AU1565399A; NO20003071D0; EP1044515A2; EP1962440A2; DE69839849D1; US6782255B1; WO1999034532A3; AU755580B2; EP1044515B1; EP1962440A3; FI974534A; CN1246978C; ATE403981T1; ES2312193T3; FI974534A0; WO1999034532A2; CN1282467A

Description

1 108178

Tietoliikenneverkon kapasiteetin kasvattaminen

Keksinnön ala Tämä keksintö liittyy tietoliikennejärjestelmän tiedonsiirtokapasitee-5 tin kasvattamiseen sijoittamalla samaan kanavaan useita signaaleja.

Keksinnön tausta

Matkaviestinjärjestelmissä matkaviestimet ja tukiasemat voivat muodostaa yhteyksiä niin kutsutun radiorajapinnan kanavien kautta. Yhteyk-10 sille asetetaan siirrettävän informaation tyypistä riippuvia vaatimuksia datan siirtonopeudelle, virheettömyydelle ja siirtoviipeelle.

Matkaviestinjärjestelmän käyttöön on aina allokoitu tietty taajuusalue. Taajuusalue on edelleen jaettu kanaviin, joiden tiedonsiirtokapasiteetti on optimoitu matkaviestinjärjestelmän tarjoamien palveluiden mukaisesti. 15 Jotta matkaviestinjärjestelmään saadaan järjestelmän käyttöön allokoidulla rajoitetulla taajuuskaistalla riittävästi kapasiteettia on käytössä olevat kanavat käytettävä useaan kertaan. Järjestelmän peittoalue on tämän vuoksi jaettu yksittäisten tukiasemien radiopeittoalueiden muodostamiin soluihin, josta syystä järjestelmiä kutsutaan usein myös solukkoradiojärjestelmiksi.

20 Radioyhteyden avulla matkaviestimet voivat käyttää matkaviestin verkon tarjoamia palveluita. Erään tunnetun matkaviestinjärjestelmän rakenteen pääpiirteitä esitetään kuvassa 1. Verkkoon kuuluu useita toisiinsa yhdistettyjä matkaviestinkeskuksia MSC (Mobile services Switching Centre). :·._ Matkaviestinkeskus MSC voi muodostaa yhteyksiä toisiin matkaviestinkes- 25 kuksiin MSC tai muihin tietoliikenneverkkoihin, kuten esimerkiksi ISDN (Integrated Services Digital Network), PSTN (Public Switched Telephone Network), Internet, PDN (Packet Data Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode) tai GPRS (General Packet Radio Service). Matkaviestinkes-kukseen MSC on kytketty useita tukiasemaohjaimia BSC. Tukiasemaoh-i '· 30 jaimiin on kuhunkin kytketty tukiasemia BTS. Tukiasemat voivat muodostaa yhteyksiä matkaviestimiin MS. Käytönohjausjärjestelmäliä NMS voidaan ke-. ·. rätä verkosta tietoja ja muuttaa verkkoelementtien ohjelmointia.

Tukiasemien ja matkaviestimien välinen ilmarajapinta voidaan jakaa kanaviin usealla eri tavalla. Tunnettuja tapoja ovat ainakin aikajako TDM 35 (Time Division Multiplexing), taajuusjako FDM (Frequency Division Multiple- 2 108178 xing) ja koodijako CDM (Code Division Multiplexing). TDM-järjestelmissä käytettävissä oleva kaista on jaettu peräkkäisiin aikaväleihin. Tietty määrä peräkkäisiä aikavälejä muodostaa periodisesti toistuvan aikakehyksen. Kanavan määrittää aikakehyksessä käytettävä aikaväli. FDM-järjestelmissä ka-5 navan määrittää käytettävä taajuus ja CDM-järjestelmissä käytettävä taa-juushyppelykuvio tai hajotuskoodi. Myös edellä mainittujen jakomenetelmien yhdistelmiä voidaan käyttää.

Siirrettävä informaatio kuljetetaan siirtokanavan yli moduloituna. Tunnettuihin modulointimenetelmiin kuuluvat amplitudimodulointi, jossa in-10 formaatio sisältyy signaalin amplitudiin, taajuusmodulointi, jossa informaatio sisällytetään signaalin taajuuteen ja vaihemodulointi, jossa informaatio sisällytetään signaalin vaiheeseen. Siirtokanava aiheuttaa informaation sisältävään signaaliin muutoksia, joten vastaanottajan havaitsema signaali ei ole koskaan tarkka kopio lähettäjän lähettämästä signaalista. Amplitudin vaime-15 nemisen lisäksi lähetetty signaali levenee siirtokanavalla sekä taajuus- että aikatasossa. Tällöin myös signaaliin jollain modulointimenetelmällä sisällytetty informaatio muuttuu. Kanavan lähetettyyn informaatioon aiheuttamia muutoksia voidaan vastaanottopäässä korjata, mikäli kanavan ominaisuudet tunnetaan riittävällä tarkkuudella.

20 Matkaviestinverkon kapasiteettia kuvaavat verkon palvelemien yh teyksien maksimimäärä ja yhteyksien tiedonsiirtokapasiteetti. Jokaisella ka-; ; navalla voidaan tekniikan tason mukaisissa järjestelmissä kuljettaa yhtä :· käyttäjäsignaalia. Lisäksi jokaisella kanavalla on oma tiedonsiirtokapasiteet- .tinsa. Näin ollen järjestelmän kapasiteettia tietyn solun alueella rajoittaa suo-i '· 25 raan solun käytössä olevien kanavien lukumäärä.

:Y Matkaviestintilaajien määrä on voimakkaassa kasvussa. Samalla myös suurta kaistanleveyttä vaativat sovellukset kuten multimediasovellukset ovat yleistymässä. Tässä tilanteessa ei tekniikan tason mukaisilla järjestelyillä enää saada käytettävissä olevaa taajuusspektriä tarpeeksi tehokkaasti :·. 30 käytetyksi ilman suuria ja kalliita verkkoon tehtäviä laajennustöitä.

\;. Tämän keksinnön tavoitteena on lieventää edellä mainittua ongel- . maa tietoliikenneverkon kapasiteettia kasvattamalla. Tämä tavoite saavute taan itsenäisissä patenttivaatimuksissa kuvatuilla menetelmällä ja laitteilla.

3 108178

Keksinnön lyhyt kuvaus

Keksinnön ajatuksena on lähettää samassa solussa samalla kanavalla useita, eri informaation sisältäviä signaaleja ja aiheuttaa näille erilai-5 set radiotaajuusominaisuudet. Näin samalla kaistalla saadaan siirrettyä moninkertainen informaatiomäärä. Signaalien erilaiset ominaisuudet saadaan aikaan esimerkiksi moduloimalla signaalit eri tavoin tai lähettämällä signaalit eri antenneilla, jolloin eri signaalit kokevat erilaiset radiokanavat. Erilaisten ominaisuuksien perusteella signaalit voidaan erottaa toisistaan käyttäen sig-10 naalien keskinäistä häiriön poistoa.

Tukiasemalta matkaviestimelle kulkevassa alalinkkisuunnassa ja matkaviestimeltä tukiasemalle kulkevassa ylälinkkisuunnassa on usein edullista käyttää eri menetelmiä.

Erään suoritusmuodon mukaisesti eri signaalien erilaiset ominai-15 suudet saadaan alalinkkisuunnassa aikaan aiheuttamalla lähetettäville signaaleille eri vaiheet. Signaaleja vastaanottavat matkaviestimet voivat tällöin erottaa itselleen osoitetun signaalin signaalien erilaisen modulaation perusteella. Ylälinkkisuunnassa toisistaan riippumattomien matkaviestimien lähettämien signaalien tukiaseman antennilla havaittavaa vaihe-eroa ei voida 20 synkronoida. Koska signaalien kokemat kanavat ovat erilaisia voidaan ne kuitenkin esimerkiksi signaalien ortogonaalisten opetusjaksojen avulla saatavien kanavien ominaisuuksien estimaattien avulla erottaa toisistaan tukiase-maila. Koska signaalit eivät kuitenkaan ole täysin ortogonaalisia, saavute-: taan yhteisilmaisumenetelmillä huomattava parannus signaalin laatuun.

· 25 Näin kaksi tai useampia käyttäjiä voi käyttää samaa kanavaa, jolloin järjes- telmä kykenee palvelemaan useampia käyttäjiä.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa ainakin toisella tiedonsiir-ron osapuolista, esimerkiksi tukiasemalla, on käytössään useampia lähetys-antenneja. Tällöin voidaan käyttää hyväksi eri antenneista lähetettävien sig-.···. 30 naalien kokemia erilaisia radiokanavia. Tällöin matkaviestin tai matkaviesti- V.'.' met voivat erottaa samalta kanavalta vastaanotettavat signaalit toisistaan esimerkiksi signaalien opetusjaksojen perusteella estimoimiensa signaalien kokemien erilaisten kanavaominaisuuksien avulla. Mikäli eri antenneista lä-:··: hetetään useita yhdelle matkaviestimelle lähetettäviä signaaleja saadaan 35 tämän matkaviestimen tiedonsiirtonopeutta kasvatettua. Jos eri antenneilla lähetetään eri matkaviestimille lähetettäviä signaaleja saadaan kasvatettua 4 108178 käyttäjien lukumäärää. Koska kanavien siirtofunktiot kuitenkin ainakin osittain päällekkäisiä, on edullista käyttää yhteisiimaisumenetelmää.

Ylälinkkisuunnan liikenteessä eri pisteissä sijaitsevien matkaviestimien lähettämät signaalit kokevat automaattisesti erilaiset radiokanavat. Li-5 säksi useammalla antennilla varustettu tukiasema voi tällöin käyttää hyväkseen antenneihin perustuvaa häiriönpoistoa.

Kuvaluettelo

Keksintöä selitetään tarkemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 10

Kuva 1 esittää esimerkkiä matkaviestinverkon rakenteesta;

Kuva 2 esittää järjestelyä kahden eri signaalin siirtämiseksi samalla kanavalla alalinkkisuuntaan;

Kuva 3 esittää kahden vaihemoduloidun signaalin summautumista; 15 Kuva 4 esittää kahden signaalin multipleksausta ja modulointia;

Kuvat 5Aja 5B esittävät kahta multipleksausmenetelmää;

Kuva 6 esittää vastaanottimen toimintaa;

Kuva 7 esittää järjestelyä kahden eri signaalin siirtämiseksi samalla kanavalla ylälinkkisuuntaan; 20 Kuva 8 esittää tukiaseman vastaanottaman summasignaalin muodostu-; mistä; ; ; Kuva 9 esittää pursketta; : ; Kuva 10 esittää kanavakorjauksen periaatetta;

Kuva 11 esittää kanavien siirtofunktioiden määrittämistä; : '· 25 Kuva 12 esittää kahden signaalin tulkitsemista vastaanotetusta summasig- : : naalista;

Kuva 13 esittää kahdella antennilla tapahtuvaa lähetystä;

Kuva 14 esittää neljää peräkkäistä aikajakomonikäyttöjaon TDMA mukaista aikakehystä; :·. 30 Kuva 15 esittää adaptiivisten antennien käyttöä; ja • « *... Kuva 16 esittää adaptiivisten antennien käytön perusperiaatetta.

• «

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Seuraavassa tarkastellaan keksinnön edullisia suoritusmuotoja 35 esimerkkien avulla.

ς 108178

Kuvassa 2 esitettävän suoritusmuodon mukaisesti eri signaalien erilaiset ominaisuudet saadaan alalinkkisuunnassa aikaan moduloimalla signaalit eri tavoin esimerkiksi aiheuttamalla eri matkaviestimille lähetettäville signaaleille eri vaiheet. Signaalit S1 ja S2 syötetään multipleksauksesta ja 5 moduloinnista huolehtivaan yksikköön. Syntyvä radiotien kanavalle lähetettävä moduloitu signaali M1(S1)+M2(S2) sisältää signaalit erilailla moduloituina. Signaali S1 on moduloitu muotoon M1(S1) ja signaali S2 muotoon M2(S2). Matkaviestimet MS1 ja MS2 vastaanottavat radiokanavan muuntaman signaalin muodossa K1(M1(S1)+M2(S2)) ja K2(M1(S1)+M2(S2)), jossa 10 K1 ja K2 ovat signaalien kokemien radiokanavien siirtofunktioita. Matkaviestimet tulkitsevat itselleen lähetetyt signaalit S1 ja S2 tuntemiensa kanavan ominaisuuksien ja multipleksaus- ja modulointimenetelmän avulla.

Multipleksaus ja modulointi voidaan toteuttaa usealla eri tavalla. Yksinkertaisin toteutus on aiheuttaa signaaleille ennalta määrätty vaihe-ero. 15 Kuva 3 esittää kahdesta binäärisesti vaihemoduloidusta signaalista näin syntyvää radiotielle lähetettävää summasignaalia. Matkaviestimelle MS1 lähetetty signaali on moduloitu siten, että signaalin binäärinen arvo 1 kuvautuu +45 asteen vaihekulmaan. Vastaavasti signaaliarvo 0 kuvautuu -135 asteen vaihekulmaan. Matkaviestimelle MS2 lähetettävä signaali on moduloitu niin, 20 että signaalin binäärinen arvo 1 kuvautuu vaihekulmaan 135 astetta ja arvo 0 vaihekulmaan -45 asteetta. Kuvan esimerkissä matkaviestimelle MS2 lähe-; tettävän signaalikomponentin amplitudi on puolet matkaviestimelle MS1 lä hetettävän signaalikomponentin amplitudista. Samalla kanavalla lähetettävät i signaalit summatutuvat siten, että vaihekuvioon muodostuu neljä mahdollista : '· 25 signaalipistettä, joita kutsutaan konstellaatiopisteiksi. Vaihekulmassa 72 as- •V tetta oleva konstellaatiopiste kuvaa tilannetta, jossa sekä signaali S1 että signaali S2 ovat tilassa 1. Vaihekulmassa 18 astetta signaali S1 on arvossa 1 ja signaali S2 arvossa 0. Vaihekulmassa 198 astetta signaali S1 on arvossa 0 ja signaali S2 arvossa 1. Vaihekulmassa 252 astetta kummatkin signaa-:·. 30 lit ovat arvossa 0.

[·;. Kuvassa 4 esitetään toista vaihtoehtoa kuvata kahdelle matkavies- • « timelle osoitetut signaalit monitasoisen modulaatiomenetelmän eri konstel-laatiopisteisiin. Signaalit syötetään ensin multiplekseriin, joka muodostaa multipleksatun signaalin S(MUX), jonka nopeus on signaalien S1 ja S2 data-35 nopeuksien summa. S(MUX) syötetään monitasoiseen modulaattoriin kuten esimerkiksi nelitasoiseen QPSK (Quadrate Phase Shift Keying) modulaatto- 6 108178 riin. Esimerkiksi kaksi normaalisti binäärimoduloitua signaalia voidaan lähettää samalla kanavalla yhdistämällä ne yhdeksi kaksidimensioiseksi signaaliksi, joka moduloidaan nelitasoisella modulaatiolla. Moduloidussa signaalissa vaihekulma 0 astetta vastaa tilannetta, jossa S1=S2=1, vaihekulma 90 5 astetta tilannetta, jossa S1=1 ja S2=0, vaihekulma 180 astetta tilannetta, jossa S1=S2=0 ja vaihekulma 270 astetta tilannetta, jossa S1=0 ja S2=1.

Edellä esitetyn multipleksaus- ja modulaatiomenetelmän lisäksi multipleksaus voi tapahtua muilla tavoin, joista kuvissa 5A ja 5B on esitetty kaksi esimerkkiä. Kuvan 5A esimerkissä signaaleista S1 ja S2 muodostetaan 10 purske, jonka alkuosassa siirretään signaalin S1 ja loppuosassa signaalin S2 bitit monitasoisella modulaatiomenetelmällä moduloituna. Tällöin kuitenkin eri signaalit voivat kokea radiokanavan häiriöt varsin erilaisina. Eri signaalien kokemia häiriöitä voidaan tasoittaa käyttämällä kuvan 5B mukaista signalien multipleksausmenetelmää, jossa signaalien S1 ja S2 yhdessä purskeessa 15 siirrettävät databitit on kummatkin jaettu kymmeneen osaan. Lähetettävä purske on koottu sijoittamalla nämä osat peräkkäin siten, että kahdesta peräkkäisestä osasta toinen kuuluu aina signaaliin S1 ja toinen signaaliin S2.

Signaalia vastaanottavan matkaviestimen suorittamaa modulaation ja multipleksauksen purkua esitetään kuvassa 6. Vastaanotin purkaa modu-20 loinnin, jolloin saadaan regeneroitua lähetetty multipleksattu signaali S(MUX). Multipleksaus puretaan demulptilekserillä, jolloin saadaan alkuperäiset signaalit S1 ja S2. Näistä matkaviestin valitsee itselleen osoitetun signaalin, joka kuvan esimerkissä on S1. Signaali S2 hylätään.

Tilannetta, jossa kaksi matkaviestintä käyttää samaa ylälinkkisuun-: '* 25 nan kanavaa esitetään kuvassa 7. Matkaviestimet moduloivat lähettämänsä signaalin normaalisti esimerkiksi binäärisellä modulaatiomenetelmällä. Matkaviestin MS1 lähettää siis moduloidun signaalin M(S1) ja matkaviestin MS2 moduloidun signaalin M(S2). Signaaleilla on satunnainen vaihe-ero, sillä toisistaan riippumattomien matkaviestimien lähettämien signaalien referenssi-30 vaiheita ei voida koordinoida. Eri matkaviestimien lähettämien signaalien ko-kemat radiokanavat ovat erilaisia, jolloin tukiasema havaitsee kanavassa * · ‘. . summautuneen signaalin K1(M(S1))+K2(M(S2)), jossa K1 on matkaviesti men MS1 ja tukiaseman antennin välisen radiokanavan siirtofunktio ja K2 ; matkaviestimen MS2 ja tukiaseman antennin välisen radiokanavan siirto- 35 funktio. Tukiasemalla signaaleille suoritetaan demodulointi, kanavakorjaus ja häiriönpoisto.

7 108178

Kuva 8 esittää yksinkertaistettua esimerkkiä tukiaseman antennin vastaanottaman summasignaalin muodostumisesta. Tukiaseman antennin kohdalla matkaviestimen MS1 lähettämän signaalin amplitudi on kaksinkertainen matkaviestimen MS2 lähettämän signaalin amplitudiin verrattuna.

5 Matkaviestimen MS1 lähettämän signaalin S1 arvo 1 kuvautuu tukiaseman antennilla vaiheeksi +45 astetta ja arvo 0 vaiheeksi -135 astetta. Vastaavasti matkaviestimen MS2 lähettämän signaalin S2 arvo 1 kuvautuu tukiaseman antennilla vaiheeksi 164 astetta ja arvo 0 vaiheeksi -16 astetta. Summasig-naalissa vaihekulmassa 75 astetta oleva konstellaatiopiste kuvaa tilannetta, 10 jossa sekä signaali S1 että signaali S2 ovat tilassa 1. Vaihekulmassa 25 astetta signaali S1 on arvossa 1 ja signaali S2 arvossa 0. Vaihekulmassa -155 astetta signaali S1 on arvossa 0 ja signaali S2 arvossa 1. Vaihekulmassa -105 astetta kummatkin signaalit ovat arvossa 0. Lisäksi pisteissä S1=1;S2=0 ja S1=0;S2=1 summasignaalin amplitudi on puolitoistakertainen muiden 15 konstellaatiopisteiden amplitudeihin verrattuna.

Vastaanotettavien signaalien ilmaisemisen helpottamiseksi on edullista säätää eri signaalien amplitudit likimain yhtä suuriksi esimerkiksi 10 desibelin tarkkuudella. Tällä on vaikutusta lähetystehon säätöön sekä ylä- että alalinkkisuunnassa. Varsinkin ylälinkkisuunnassa on edullista sijoittaa sa-20 malle kanavalle vain suuruusluokaltaan yhtä suuren radiotien etäisyys-vaimennuksen kokevia yhteyksiä. Tällöin amplitudit saadaan säädettyä riittä-; vän tarkasti samansuuruisiksi tehonsäätöalgoritmien rajoitetun dynamiikka- alueen avulla. Mikäli tehonsäädön dynamiikka-alue on riittävän suuri ei yhteyksien kokemia radiotien vaimennuksien huomioon ottaminen yhteyksiä ka-i · 25 naville sijoitettaessa ole välttämätöntä.

:Y Voidakseen erottaa signaalit toisistaan tukiaseman on riittävällä tunnettava eri kanavien eri signaaleille aiheuttamat muutokset eli niin kutsuttu kanavan siirtofunktio. Kanavan siirtofunktiolla tarkoitetaan tässä lähinnä kanavan impulssivastetta sekä signaalin mahdollisia spatiaalisia ominaisuuk-30 siä eli sen tulosuuntaa. Tulosuunta voidaan useita vastaanottoantenneja kä- % · eittävissä järjestelmissä estimoida eri antennien vastaanottamia signaaleja \ . keskenään vertailemalla.

Kanavan siirtofunktio voidaan estimoida etukäteen tunnettujen opetusjaksojen avulla. Opetusjakson sijoittamista digitaalisessa radioliiken-35 teessä käytettävään purskeeseen esitetään kuvassa 9. Kuvassa opetusjakso on sijoitettu purskeen keskiosaan jolloin informaatiobittien keskimääräinen 0 108178

O

etäisyys opetusjaksosta saadaan minimoitua. Opetusjakson eteen on sijoitettu ensimmäinen siirrettävää informaatiota sisältävä puolipurske, ja opetusjakson jälkeen toinen informaatiota sisältävä puolipurske. Purskeen päissä on vielä purskeen päiden havaitsemiseksi tarvittavat hännät sekä peräk-5 käisten purskeiden päällekkäin menon estämiseksi käytettävä varoaika. Käyttämällä eri matkaviestimien lähettämissä purskeissa keskenään mahdollisimman ortogonaalisia opetusjaksoja voidaan eri matkaviestimien ja tukiaseman antennin välisien kanavien siirtofunktiot estimoida riittävän tarkasti.

Jotta samalla kanavalla lähetettävät signaalit voidaan erottaa toi-10 sistaan on signaaleihin sijoitettavien opetusjaksojen oltava keskenään riittävän ortogonaalisia. Tämän varmistamiseksi verkon on allokoitava yhteyksille keskenään riittävän ortogonaaliset opetusjaksot. Tämä vaatii pientä muutosta esimerkiksi nykyiseen GSM-järjestelmään, jossa tällä hetkellä käytetään yhdessä solussa vain yhtä opetusjaksoa.

15 Kanavan ominaisuuksien estimoimiseksi voidaan opetusjakson käyttöön perustuvien menetelmien lisäksi tai sijasta käyttää myös muita es-timointimenetelmiä kuten sokeaa kanavan estimointia. Sokeassa kanavan estimoinnissa estimaattia kanavan ominaisuuksista ylläpidetään määrittämällä vastaanotetusta signaalista tilastollisesti todennäköisin lähetetty sig-20 naali. Mikäli estimoitujen kanavan ominaisuuksien avulla vastaanotetusta !! '. signaalista rekonstruoitu signaali ei ole todennäköinen tai edes mahdollinen ; ; kanavan ominaisuuksien estimaattia muutetaan. Estimointia aloitettaessa on : : luotettavan kanavan estimoinnin aikaansaamiseksi vastaanotettua signaalia : joko tutkittava pitkähkö aika tai sisällytettävä lähetettyyn signaaliin lyhyt jak- : '· 25 so, jonka sisällön vastaanottaja tuntee. Kanavan ominaisuuksien muuttumi- » a sen vuoksi on estimaattia päivitettävä jatkuvasti, mikä vaatii suurehkoa laskentatehoa. Sokea kanavan estimointi onkin parhaimmillaan jatkuvaa lähetystä hyödyntävissä järjestelmissä, eikä se sovellu aikajakoa hyödyntävien tietoliikennejärjestelmien kanavien estimointiin yhtä hyvin kuin tämän hake-30 muksen esimerkeissä käytettävä opetusjakson käyttöön perustuvat mene- !·:· telmä.

• * '· - Kuvan 8 esimerkissä on kuvattu vain eri signaalikomponenttien vä lille muodostuva satunnainen vaihe-ero. Tämän lisäksi kanavien erilaisuutta aiheuttaa eri signaalikomponenttien kokema erilainen monitie-eteneminen. 35 Monitie-etenemisellä tarkoitetaan sitä, että signaali ei kulje lähetys- ja vastaanottopisteiden välillä ainoastaan suorinta mahdollista reittiä, vaan vas- 9 108178 taanotin havaitsee lisäksi eri esteistä heijastuneita ja eri lailla viivästyneitä komponentteja. Nämä erilaiset viiveet aiheuttavat signaalin häipymien lisäksi peräkkäin lähetetyn informaation keskinäistä sekoittumista. Analogisissa järjestelmissä tämä havaitaan signaalin kaiullisuutena. Digitaalisissa järjestel-5 missä, joissa informaatio siirretään peräkkäisinä symboleina, ovat lyhyempää reittiä edenneen signaalin kuljettama symboli Sk ja pidempää reittiä kulkeneen signaalin kuljettama edellinen symboli vastaanotettavassa signaalissa päällekkäin. Tämä ilmiö, jota kutsutaan symbolien väliseksi häiriöksi ISI (InterSymbol Interference) vaikeuttaa lähetetyn signaalin oikeaa tulkitsemista 10 vastaanottopäässä. Esimerkiksi tunnetussa GSM-järjestelmässä yhden bitin kesto on 3,7 mikrosekuntia, jonka aikana valo kulkee noin 1100 m. Jo muutaman sadan metrin ero signaalien kulkureitin pituudessa riittää tällöin aiheuttamaan merkittävää kahden bitin päällekkäisyyttä vastaanotetussa signaalissa.

15 Symbolien välisen häiriön ISI vaikutusta voidaan korjata kanava- korjaimilla, joiden ajatuksena on tutkia kanavan signaaliin aiheuttamia muutoksia ja rekonstruoida niiden avulla alkuperäinen signaali vastaanotetusta signaalista. Kanavakorjaimien käyttöä esitetään kuvassa 10. Kanavalle lähetetään signaali cp(t), jonka kanava muuttaa vastaanotettavaksi signaaliksi 20 cp’(t). Kanavakorjaimelle on hankittu tieto siitä, minkälaisia muutoksia kanava on signaaliin aiheuttanut, ja korjain rekonstruoi lähetetyn informaation vas-; ; taanottamansa signaalin ja tuntemiensa kanavan ominaisuuksien perusteel la. Koska eri pisteistä tukiaseman antennille lähetetyt signaalit ovat kokeneet erilaisen radiokanavan, vahvistaa kanavakorjain haluttua signaalia.

; · 25 Koska samalla kanavalla summautuneet signaalit eivät kuitenkaan • i V ole täysin ortogonaalisia, saavutetaan yhteisilmaisumenetelmillä huomattava parannus signaalin laatuun. Erilaisia yhteisilmaisumenetelmiä, joilla parannetaan yhden tai useamman yksittäisen tilaajan signaalin ilmaisua muiden tilaajien signaalien parametrejä hyödyntämällä tunnetaan erityisesti CDMA (Code ;·. 30 Division Multiple Access) järjestelmistä. Ympäröivistä soluista saapuvien sig- • « naalien yhdistäminen yhteisilmaisuprosessiin saattaa joissain tapauksissa pa- • * . . rantaa menetelmällä saavutettavaa etua entisestään. Yleisesti häiriönpoisto : '· suoritetaan vähentämällä tukiasemalla vastaanotetusta signaalista häiriösig- naalit siten, että vastaanotetusta signaalista vähennetään sarja- tai rinnakkais-35 prosessointina muut signaalit, jolloin häiriötaso pienenee ilmaisemattoman signaalin kannalta nähtynä. Häiriönpoisto voidaan suorittaa joko laajakaista!- 10 108178 sella tai kapeakaistaisella signaalilla. Häiriönpoistolla pienennetään yleensä saman solun häiriöitä. Häiriönpoistoa voidaan käyttää hyväksi myös muissa kuin CDMA-järjestelmissä. Esimerkiksi erästä TDMA (Time Division Multiple Access) järjestelmään suunniteltua häiriönpoistomenetelmää esitellään jul-5 kaisussa P. Ranta et. ai.: Co-channel interference cancelling receiver for TDMA Mobile Systems, ICC’97.

Tarkastellaan seuraavassa esimerkkiä, jossa kaksi signaalia tulkitaan tukiaseman vastaanottamasta antennisignaalista yhteisilmaisua hyväksi käyttäen. Merkitään signaalien S1 ja S2 kokemien kanavien siirtofunktioita 10 symboleilla K1 ja K2. Tukiaseman antenni havaitsee kanavan läpi kulkeneiden lähetettyjen signaalien summasignaalin R, R « K1*S1+K2*S2, 15 jossa * merkitsee konvolointi-operaatiota. Kanavien siirtofunktioiden K1 ja K2 määrittämisen periaatetta esitetään kuvassa 11. Eri signaalien kokemien kanavien ominaisuuksien määrittämiseksi purskeisiin on sijoitettu opetusjaksot TP1 ja TP2, joille pätee 20 TP1*TP1 = 5 ja TP1*TP2 = 0.

Vastaanottajan opetusjakson aikana havaitsema signaali on 25 RTP« K1*TP1+K2*TP2.

Tästä ratkaistaan tunnettujen opetusjaksojen avulla kanavan siirtofunktiot K1 ja K2, « « 30 RTP*TP1 «K1*TP1*TP1+K2*TP2*TP1 = K1, ja RTP*TP2 * K1 *TP1 *TP2+K2*TP2*TP2 = K2.

Siirtofunktioiden avulla määritetään edelleen dekonvoloivat operaattorit D1 ja D2, joille pätee 35 D1*K1*S1 «S1,ja H 108178 D2*K2*S2 * S2.

Kuva 12 esittää kahden signaalin tulkitsemista vastaanotetusta summasignaalista. Etukäteen vastaanottajalle tuntematonta käyttäjädataa 5 sisältävissä purskeen osissa vastaanotettava signaali on R « K1*S1+K2*S2, josta kanavakorjaimilla D1 ja D2 saadaan ensimmäiset estimaatit 10 S1 ’ ja S2’ vastaanotettaville signaaleille, S1’=D1*R * D1*K1*S1+D1*K2*S2 * S1+D1*K2*S2, ja S2’ =D2*R * D2*K1 *S1 +D2*K2*S2 « D2*K1*S1+ S2.

15 Mikäli eri signaalien kokemat kanavat ovat keskenään ortogonaali- sia on D1*K2=D2*K1=0, ja signaalit S1 ja S2 saadaan regeneroitua suoraan. Näin ei kuitenkaan yleensä ole vaan samalla kanavalla lähetetyt signaalit S1 ja S2 aiheuttavat keskinäisiä häiriöitä toistensa vastaanottoon. Kuitenkin kuvassa ylempänä kuvatussa haarassa signaalikomponentti S1 on vahvistunut 20 komponenttiin S2 nähden. Vastaavasti alemmassa haarassa signaalikomponentti S2 on vahvistunut komponenttiin S1 nähden. Ylä- ja alahaara syötetään estimaattoriin, joka vähentää eri haarojen signaalien toisilleen aiheuttamaa häiriötä. Lopputuloksena saadaan vastaanotetut signaalit S1REC ja S2rec· 25 Käytännön toteutuksissa signaalit syötetään yleensä suoraan moni- dimensioiseen signaaliestimaattoriin. Kuvan 12 esimerkissä on vastaanottimen toiminnan selostamiseksi signaalit esimerkinomaisesti dekonvoloitu ennen signaaliestimaattoriin syöttämistä.

Edellä kuvatun suoritusmuodon toteuttamiseksi on tukiasema so-. 30 vitettava lähettämään alalinkkisuunnassa useita eri signaaleja ennalta mää- rätyllä tavalla multipleksattuna ja moduloituna. Ylälinkkisuunnassa tukiase-. · man tai jonkun siihen kytketyn verkkoelementin on kyettävä estimoimaan eri pisteistä lähetettyjen signaalien kanavien ominaisuudet ja tulkitsemaan nii-• · den avulla useita tukiaseman samalla kanavalla vastaanottamia signaaleja.

35 Lisäksi tukiasema on edullista sovittaa käyttämään signaalien tulkinnassa signaalien keskinäisen häiriön poistoa.

12 10817 8

Matkaviestimen on vastaavasti kyettävä vastaanottamaan tukiaseman lähettämä signaali, tulkitsemaan useita yhdelle kanavalle multipleksat-tuja signaaleja, ja valitsemaan tulkituista signaaleista itselleen osoitetut osat.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista toteutusta esitetään 5 kuvassa 13. Tässä suoritusmuodossa lähettimellä on käytössään useita antenneja. Antennit ovat toisistaan erillään, ja niiden välimatka voi olla esimerkiksi muutamia radiotien signaalin aallonpituuksia, joka esimerkiksi GSM 1800 järjestelmässä on 17 cm. Antennien välimatka voi luonnollisesti olla suurempi, esimerkiksi satoja metrejä tai joitakin kilometrejä.

10 Kuvan esimerkissä tukiasemalla on kaksi antennia, antennit A1 ja A2. Tukiasema on sovitettu jakamaan lähettämänsä informaation kahteen signaaliin S1 ja S2. Signaali S1 lähetetään antennin A1 ja signaali S2 antennin A2 kautta. Koska antennit on fyysisesti toisistaan erillään, on eri antennien ja matkaviestimen MS välinen radiokanava erilainen. Matkaviestin estimoi 15 radiokanavien ominaisuudet esimerkiksi signaaleihin sijoitettujen opetusjaksojen avulla. Jotta opetusjaksot voitaisiin erottaa toisistaan on niiden oltava mahdollisimman ortogonaalisia. Tämä on otettava huomioon yhteydellä käytettävää opetusjaksoa allokoitaessa. Estimoituaan kanavien siirtofunktiot matkaviestin pystyy erottamaan eri antennien kautta lähetetyt signaalit toi-20 sistaan edellä mainitulla eri kanavien siirtofunktioiden tuntemiseen ja signaalien keskinäisen häiriön poistoon perustuvalla menetelmällä.

Keksinnön mukaisesti kasvatettu tiedonsiirron nopeus voidaan hyödyntää usealla eri tavalla. Esimerkiksi lähetettävä signaali S1 ja S2 voivat olla kumpikin samalle vastaanottajalle kuten matkaviestimelle osoitettuja. 25 Toisena mahdollisuutena useampi matkaviestin voi tulkita signaalit S1 ja S2 ja valita niistä itselleen osoitetun osan. Tällöin luonnollisesti on ennalta esimerkiksi signalointiproseduurien avulla sovittava, miten eri matkaviestimille osoitettava informaatio on signaaleihin sijoitettu.

Kolmatta mahdollista tapaa käyttää kasvatettua tiedonsiirron nope-: *· 30 utta esitetään kuvassa 14, jossa on esitetty neljä peräkkäistä aikajako- monikäyttöjaon TDMA (Time Division Multiple Access) aikakehystä. Jokaisessa TDMA kehyksessä on neljä aikaväliä. Aikaväli 2 on osoitettu matka-. ’.. · viestimien MS1 ja MSD2 käyttöön. Parittomien TDMA kehysten aikavälissä 2 • · lähetetään matkaviestimelle MS1 osoitettua informaatiota keksinnön mukai- 35 sesti kaksinkertaisella nopeudella. Parillisten TDMA kehysten aikavälissä 2 lähetetään matkaviestimelle MS2 osoitettua informaatiota samoin keksinnön 13 108178 mukaisesti kaksinkertaisella nopeudella. Näin yhdellä kanavalla saadaan palveltua kaksinkertaista määrää tilaajia, jolloin tiedonsiirtoverkon palvelukyky kaksinkertaistuu.

Mikäli matkaviestin on varustettu usealla antennilla voidaan edellä 5 esitettyä monen antennin lähetystä käyttää myös ylälinkkisuunnassa. Tällöin yksittäisen matkaviestimen tiedonsiirtokapasiteetti voidaan moninkertaista myös ylälinkkisuunnassa. Vaihtoehtoisesti myös tässä suoritusmuodossa voidaan käyttää edellä kuvattua, usean eri matkaviestimen samassa solussa ja samalla kanavalla tapahtuvaa lähetystä.

10 Useammalla antennilla varustettu vastaanotin voi ns. adaptiivisten antennien käyttöön perustuvaa häiriön poistoa. Tätä voidaan käyttää hyväksi esimerkiksi tilanteissa, joissa matkaviestimellä on vain yksi antenni mutta tukiasemalla on useita antenneja.

Tukiasemalla on tunnettua käyttää adaptiivisia eli adaptiivisesti sää-15 dettävän suuntakuvion omaavia antenneja, joilla tukiaseman vastaanotto kohdistetaan kapealle maantieteelliselle alueelle. Adaptiivisen suunta-antennin pääkeilan ulkopuolelta saapuvat signaalit vaimenevat antennin suuntakuvion määräämässä suhteessa pääkeilasta vastaanotettuihin signaaleihin verrattuna. Adaptiivisia antenneja käytettäessä valittu matkaviestin voi lähettää sig-20 naalinsa normaalia pienemmällä lähetysteholla vastaanoton paremman an-tennivahvistuksen ja signaaliprosessoinnin ansiosta. Täten adaptiivisilla antenneilla pääasiassa pienennetään naapurisoluun aiheutettuja häiriöitä ja kasvatetaan tukiaseman peittoaluetta antennin pääkeilan suuntaan. Suunta-antennit voivat olla adaptiivisia, joiden suuntausta voi muuttaa, tai kiinteästi .*.· 25 suunnattuja. Yksittäisen matkaviestimen lähettämää signaalia voidaan vas- • · taanottaa useamman antennikeilan kautta, jolloin voidaan yhdistää esimerkiksi monitie-etenemisen aiheuttamat signaalikomponentit tai muutoin prosessoida eri antenneilla vastaanotettua matkaviestimen signaalia esimerkiksi painottamalla vastaanotettuja signaaleja eri tavoin siten, että signaali vahvistuu muihin » · ’· * 30 vastaanotettuihin signaaleihin verrattuna. Adaptiivisen antennin suuntakuviota voidaan siis muuttaa vastaanottamalla signaalia useamman kiinteästi suun-:_ natun antennikeilan kautta ja painottamalla näin vastaanotettuja signaaleja so pivasti. Adaptiivisilla antenneilla saavutetaan häiriötason aleneminen kapean antennikeilan ansiosta, kun häiriöt muilta tilaajilta vähenevät ja muille tilaajille 35 aiheutuvat häiriöt pienenevät.

14 108178

Adaptiivisten antennien käyttöä havainnollistetaan kuvassa 15, jossa tukiasemalle BS on kiinteällä suuntakuviolla varustetulla ympärisäteilevällä antennilla järjestetty solupeitto C1 ja suunnatuilla antenneilla solupeitot C2 -C4. Kuvan 15 tapauksessa matkaviestimen MS1 signaalin vastaanotto on tu-5 kiasemalla BS järjestetty solun C2 antennilla ja matkaviestimen MS3 signaalin vastaanotto solun C3 antennilla. Matkaviestimen MS1 signaalia voidaan vastaanottaa myös esimerkiksi solun C3 antennin kautta ja vastaavasti matkaviestimen MS3 signaalia solun C2 ja/tai solun C4 antennilla. Eri antennien kautta vastaanotetut matkaviestimen MS1 signaalit yhdistetään signaalin il-10 maisun helpottamiseksi. Samoin yhdistetään kaikki matkaviestimeltä MS3 vastaanotetut signaalit. Kuviossa esitettyjen muiden matkaviestimien MS2 ja MS4 signaalit vastaanotetaan solun C1 ympärisäteilevällä antennilla. Adaptiivisten antennien käytön heikkoutena on, että kaikille tilaajille kohdistettu vastaanotto vaatii runsaasti prosessointia verkossa.

15 Adaptiivisten antennien käytön perusperiaatetta esitetään kuvassa 16. Tukiasema havaitsee kahden matkaviestimen MS1 ja MS2 lähettämät signaalit S1 ja S2 usealla eri antennielementillä A1...A4. Vaikka jokaisen yksittäisen antennielementin vastaanottama signaali χ·,...χ4 onkin kombinaatio kahdesta erillisestä lähetetystä signaalista S1 ja S2 havaitsevat eri antennit 20 erilaiset kombinaatiot. Signaalien S1 ja S2 erilaisten ja vastaanottimen tuntemien opetusjaksojen aikana signaalikomponentit ovat toisistaan erotettavissa. Tällöin vastaanotin voi päätellä miten signaalit S1 ja S2 summautuvat eri antennien vastaanottamissa signaaleissa, ja määrittää tämän perusteella signaalien tulosuunnat. Tämän tiedon avulla antennisignaaleista voidaan 25 muodostaa signaalien tulosuuntaan kohdistetut antennikeilat. Antennikeilan • · suuntaus vahvistaa keilan suunnasta tulevaa haluttua signaalia oleellisesti.

Mikäli sekä matkaviestimellä että tukiasemalla on käytössään useita antenneja, voidaan kummassakin siirtosuunnassa käyttää sekä keksinnön mukaista eri signaalien lähetystä eri antennien kautta että antennei- : *· 30 hin perustuvaa häiriönpoistoa. Mikäli kummassakin siirtosuunnassa käyte- • · · tään samaa taajuutta, jolloin puhutaan TDD (Time Division Duplex) järjestel-.·. mistä, ovat eri siirtosuuntien radiokanavat samanlaisia. Tällöin useaa anten nia käyttävä tiedonsiirron osapuoli, eli matkaviestin tai tukiasema, voi käyttää • vastaanottamansa opetusjakson avulla päättelemäänsä halutun signaalin 35 tulosuuntaa apuna suunnatessaan lähetysantenniensa keilaa. Tämä suoritusmuoto on erityisen edullinen tukiaseman alalinkkisuuntaa lähettämien 15 108178 signaalien suuntaamiseksi. Tällöin tukiasema estimoi vastaanottamansa summasignaalin perusteella haluttujen signaalien tulosuunnat ja signaalien kokemien radiokanavien ominaisuudet. Näiden tietojen perusteella se suuntaa matkaviestimille alalinkkisuuntaan lähetettävät signaalit niitä vastaanot-5 tavia matkaviestimiä kohti, jolloin muille yhteyksille aiheutettavat häiriöt pienenevät. Edelleen, matkaviestimelle lähetettävät signaalit lähetetään jakamalla kokonaissignaali osasignaaleihin, joilla jokaisella käytetään erilaista opetusjaksoa, ja lähettämällä eri osasignaalit eri antennien läpi. Jos tukiaseman käytössä on esimerkiksi kahdeksan antennia, ja samalle matkavies-10 timelle lähetetään signaalit S1 ja S2, lähetetään signaali S1 antennien 1-4 ja signaali S2 antennien 5-8 kautta. Antenniryhmien lähettämät signaalit suunnataan ylälinkkisuunnassa vastaanotetun signaalin perusteella estimoidun signaalin tulosuunnan perusteella.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan kasvattaa ensisijai-15 sesti yksittäisen solun tiedonsiirtokapasiteettia. Tästä on suoraa hyötyä yhteen soluun syntyvien liikenneruuhkatilanteiden palvelemisessa. Koska kek-sinnönmukaisten menetelmien toteutuksessa kanavalla lähetettävien signaalien yhteenlaskettu lähetysteho on yksittäisellä yhteydellä käytettävää lähetystehoa suurempi kasvaa muihin soluihin aiheutettavan häiriön taso. Yh-20 distämällä keksinnön mukaisiin menetelmiin solujen välillä koordinoitu kanavien allokointi saavutetaan kuitenkin myös koko matkaviestinverkon kapasiteetin lisäystä.

On huomattava, että vaikka edellä esitetyissä esimerkeissä onkin käytetty modulaatiomenetelmänä binääristä modulaatiomenetelmää ei kek- .·.· 25 sintö ole siihen rajoittunut. Keksintöä voidaan käyttää myös muita modulaa- • · tiomenetelmiä kuten neljä konstellaatiopistettä käsittävää QPSK (Quadrate Phase Shift Keying) tai 16 konstellaatiopistettä käsittävää 16-QAM (QAM= Quadrate Amplitude Modulation) käyttävissä järjestelmissä.

Esitetyissä esimerkeissä on yksinkertaisuuden säilyttämiseksi esi- i ’* 30 tetty vain kaksi samalla kanavalla siirrettävää signaalia. Kuitenkin on huo- • · · mättävä, että keksintö ei ole tähän rajoittunut, vaan keksinnön mukaista me-.·. netelmää voidaan käyttää suuremmillakin signaalien määrillä. Tällöin aino astaan käytetään joko useampia konstellaatiopisteitä moduloinnissa tai useampia antenneja. Keksinnön mukaisilla menetelmillä voidaan tiedonsiirtoka-35 pasiteettia myös nostaa eri suunnissa eri määrä. Tällöin saavutettava hyöty voidaan optimoida säätämällä eri siirtosuuntien käyttöön allokoidun taajuus- 16 108178 kaistan epäsymmetrisyyttä. Vastaanottimien rakenteeseen useamman signaalin samalle kanavalle sijoittaminen ei aiheuta mitään periaatteellisia muutoksia, vaikkakin signaalien lukumäärän kasvattaminen asettaa luonnollisesti kovemmat vaatimukset vastaanottimen signaalin prosessointikyvylle.

• · • « • « • · • 1 «

Claims

17 108178

1. Menetelmä tiedonsiirtokapasiteetin kasvattamiseksi matkaviestinjärjestelmässä, joka käsittää ainakin matkaviestimiä, tukiasemia ja näiden antenniyksiköitä, ja jossa tiedonsiirtoresurssit on jaettu kanaviin, joita käyt-5 täen matkaviestimen ja tukiaseman välille voidaan muodostaa yhteyksiä, tunnettu siitä, että lähetetään ensimmäinen signaali ja toinen, eri informaation sisältävä signaali samalla kanavalla, ja vastaanotettaessa: 10 samalla kanavalla lähetetyt ja vastaanotetut signaalit erotetaan toisistaan käyttäen signaalien keskinäistä häiriönpoistoa, estimoidaan eri signaalien kokemien kanavien ominaisuudet ja ilmaistaan samalla kanavalla vastaanotetut signaalit summasig-naalista käyttäen hyväksi kanavien estimoituja ominaisuuksia.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri informaation, lähetetään samalla TDM-kanavalla. ·.: 3. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ; ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri informaation, lähetetään sa- ; 20 maila CDMA-koodikanavalla. ·:· 4. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen signaali lähetetään ensimmäisellä lähetinantennilla ja toinen signaali lähetetään toisella lähetinantennilla ja molemmat lähetinantennit ovat samassa tukiasemassa. ... 25 5. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ;;; ensimmäinen signaali lähetetään ensimmäisellä lähetinantennilla ja toinen ·;·* signaali lähetetään toisella lähetinantennilla ja molemmat lähetinantennit :*·.. ovat samassa matkaviestimessä.

6. Vaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 matkaviestimen ensimmäinen ja toinen lähetinantenni lähettävät eri infor-.* maatiota, : ·’ 7. Vaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että antennit on sijoitettu toisistaan erilleen välimatkalle, joka on vähintään yksi lähetyksessä käytetyn kantoaallon aallonpituus.

8. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen signaali lähetetään ensimmäisellä lähetinantennilla ja toinen is 108178 signaali lähetetään toisella lähetinantennilla ja lähetinantennit ovat eri matkaviestimissä.

9. Vaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkaviestimen lähetystehoa kontrolloidaan siten, että tukiaseman antenni 5 havaitsee niiden lähettämät signaalit halutulla tarkkuudella yhtä voimakkaina.

10. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri signaalien kokemien kanavien ominaisuudet estimoidaan signaaleihin sijoitettujen opetusjaksojen avulla.

11. Vaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, et-10 tä eri signaaleihin sijoitetut opetusjaksot ovat keskenään oleellisesti orto- gonaalisia.

12. Vaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä allokoi eri signaaleilla käytettävät opetusjaksot.

13. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 eri signaalien kokemien kanavien ominaisuudet estimoidaan sokealla kanavan estimoinnilla.

14. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että häiriönpoisto perustuu signaalien keskinäisen häiriön poistavaan vastaan- V ottimeen.

15. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että häiriönpoisto perustuu yhteisilmaisumenetelmään.

16. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että signaalien tulkinnassa käytetään lisäksi adaptiivisiin antenneihin perustuvaa häiriönpoistoa. ... 25 17. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · ’ 1 • · ”! tukiasemalta matkaviestimelle kulkevassa alalinkkisuunnassa en- ·;·* simmäinen ja toinen signaali multipleksoidaan ja moduloidaan ja lähetetään yhden lähetinantennin kautta, :***: ja vastaanotettaessa alalinkkisuunnassa: j . 30 signaalien tulkinta perustuu lisäksi tunnettuihin modulointi- ja mul- tipleksointimenetelmiin. « « « : ·’ 18. Vaatimuksen 4 tai 17 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u sii tä, että ensimmäinen ja toinen signaali vastaanotetaan kahdella eri matkaviestimellä. 19 108178

19. Vaatimuksen 4 tai 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen signaali vastaanotetaan yhdellä matkaviestimellä.

20. Vaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, et-5 tä ensimmäiselle ja toiselle signaalille aiheutetaan ennalta määrätty vastaanottopisteestä riippumaton vaihe-ero.

21. Vaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen signaali mulpleksoidaan ja moduloidaan samalla kanavalle siten, että vaihekuvioon muodostuu neljä konstellaatiopistettä.

22. Tukiasema matkaviestinjärjestelmään joka käsittää ainakin matkaviestimiä, tukiasemia ja niiden antenniyksiköitä, ja jossa tiedonsiirtore-surssit on jaettu kanaviin, joita käyttäen matkaviestimen ja tukiaseman välille voidaan muodostaa yhteyksiä, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu 15 lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri infor maation, samalla kanavalla, vastaanottamaan samalla kanavalla lähetetyt signaalit, erottamaan vastaanotetut signaalit käyttäen signaalien keskinäistä häiriönpoistoa, 20 estimoimaan vastaanotettujen signaalien kokemat radiokanavien : ominaisuudet ja tulkitsemaan vastaanotetut signaalit summasignaalista käyttäen estimoituja radiokanavaominaisuuksia.

23. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että 25 tukiasema on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisäl- • · I” täen eri informaation, samalla TDM-kanavalla. * · *:* 24. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että • *·. tukiasema on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisäl- :***: täen eri informaation, samalla CDMA-koodikanavalla.

25. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että .* tukiasema on sovitettu lähettämään ensimmäinen signaali ensimmäisellä lä- • · » : ' hetinantennilla ja toinen signaali toisella lähetinantennilla.

26. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu estimoimaan eri signaalien kokemien kanavien omi-35 naisuudet signaaleihin sijoitettujen opetusjaksojen avulla. 20 1 08 1 78

27. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu estimoimaan signaalien kokemien kanavien ominaisuudet sokealla kanavan estimoinnilla.

28. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että 5 tukiasema on sovitettu eliminoimaan häiriö käyttäen signaalien keskinäisen häiriön poistavaa vastaanotinta.

29. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu eliminoimaan häiriö käyttäen yhteisilmaisumenetel-mää.

30. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu eliminoimaan häiriö käyttäen adaptiivisia antenneja.

31. Vaatimuksen 22 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu jakamaan eri matkaviestimille lähettämänsä informaation eri signaaleiksi ja lähettämään eri signaalit samalla kanavalla yhden lä- 15 hetinantennin kautta.

32. Vaatimuksen 25 tai 31 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali kahdelle eri matkaviestimelle.

33. Vaatimuksen 25 tai 31 mukainen tukiasema, tunnettu sii- 20 tä, että tukiasema on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali samalle matkaviestimelle.

34. Vaatimuksen 31 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu aiheuttamaan ensimmäiselle ja toiselle signaalille ennalta määrätty vastaanottopisteestä riippumaton vaihe-ero.

35. Vaatimuksen 31 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että • · ;;; tukiasema on sovitettu multipleksoimaan ja moduloimaan ensimmäinen ja • ·;·' toinen signaali samalla kanavalle siten, että vaihekuvioon muodostuu neljä konstellaatiopistettä. :**“ 36. Matkaviestin matkaviestinjärjestelmään joka käsittää ainakin ' . 30 matkaviestimiä, tukiasemia ja niiden antenniyksiköitä, ja jossa tiedonsiirtore- .* surssit on jaettu kanaviin, joita käyttäen matkaviestimen ja tukiaseman välille » ♦ · : ·’ voidaan muodostaa yhteyksiä, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri infcr- 35 maation, samalla kanavalla, vastaanottamaan samalla kanavalla lähetetyt signaalit, 21 1 081 78 erottamaan vastaanotetut signaalit käyttäen signaalien keskinäistä häiriönpoistoa, estimoimaan vastaanotettujen signaalien kokemat radiokanavien ominaisuudet ja 5 tulkitsemaan vastaanotetut signaalit summasignaalista käyttäen estimoituja radiokanavaominaisuuksia.

37. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri informaation, samalla TDM-kanavalla.

38. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu lähettämään ensimmäinen ja toinen signaali, sisältäen eri informaation, samalla CDMA-koodikanavalla.

39. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu lähettämään ensimmäinen signaali ainoalla lä- 15 hetinantennillaan samalla kanavalla toisen signaalin kanssa, jonka on lähettänyt toinen matkaviestin.

40. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu lähettämään ensimmäinen informaatio ensimmäisellä lähetinantennillaan ja toinen informaatio toisella lähetinantennillaan.

41. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu estimoimaan eri signaalien kokemien kanavien ominaisuudet signaaleihin sijoitettujen opetusjaksojen avulla.

42. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu estimoimaan signaalien kokemien kanavien ... 25 ominaisuudet sokealla kanavan estimoinnilla. • ·

43. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, ·;·’ että matkaviestin on sovitettu eliminoimaan häiriö käyttäen signaalien keski- :1·.. naisen häiriön poistavaa vastaanotinta.

44. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, 30 että matkaviestin on sovitettu eliminoimaan häiriö käyttäen yhteisilmaisume- netelmää. : ·1 45. Vaatimuksen 36 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu tulkitsemaan summasignaalia käyttäen tunnettuja modulointi-ja multipleksointimenetelmiä.

46. Tukiasema matkaviestinjärjestelmään joka käsittää ainakin matkaviestimiä, tukiasemia ja niiden antenniyksiköitä, ja jossa tiedonsiirto- 22 1 0 8 1 7 8 resurssit on jaettu kanaviin, joita käyttäen matkaviestimen ja tukiaseman välille voidaan muodostaa yhteyksiä, tunnettu siitä, että tukiasemalla on useita antenneja ja tukiasemalta matkaviestimelle lähetettävä informaatio jaetaan ainakin kahteen 5 signaaliin ja signaalit lähetetään eri antenneilla.

47. Matkaviestin matkaviestinjärjestelmään joka käsittää ainakin matkaviestimiä, tukiasemia ja niiden antenniyksiköitä, ja jossa tiedonsiirtore-surssit on jaettu kanaviin, joita käyttäen matkaviestimen ja tukiaseman välille voidaan muodostaa yhteyksiä, 10 tunnettu siitä, että matkaviestimellä on useita antenneja ja matkaviestimeltä tukiasemalle lähetettävä informaatio jaetaan ainakin kahteen signaaliin ja signaalit lähetetään eri antenneilla. * · · • « • » • · · •« • « • t · • · · • · • I • · « 1 · · • · · • « 23 1 08 1 78