FI116651B - Kapeakaistaiseen TDMA-järjestelmään perustuva laajakaistainen sovellus - Google Patents

Description

116651

Kapeakaistaiseen TDMA-järjestelmään perustuva laajakaistainen sovellus - Bred-bandsanpassning baserad pä ett smalbands-TDMA-system

Keksintö koskee yleisesti nopean datasiirron järjestämistä radiorajapinnan yli ja eri-5 tyisesti laajakaistaisen siirtoyhteyden muodostamista laajennuksena johonkin nykyiseen jäqestelmään, joka perustuu kapeakaistaisiin yhteyksiin.

Digitaaliset solukkoverkot ja niissä toimivat kannettavat radioviestimet ovat nopeasti muodostamassa maailmanlaajuisesti merkittävän järjestelmän tiedon siirtämiseksi 10 sähköisessä muodossa käyttäjältä toiselle. Mitä monimuotoisempia sovelluksia näiden jäijestelmien yhteyteen kehitetään, sitä suurempi tarve muodostuu entistä nopeampien datasiirtomenetelmien kehittämiseen.

Nykyiset toisen sukupolven digitaaliset solukkoverkkojärjestelmät, kuten GSM 15 (Groupe Speciale Mobile), on suunniteltu tarjoamaan pääasiassa kapeakaistaisia palveluja, kuten puhevälitystä ja datasiirtoa 9,6 kbit/s nopeudella. Järjestelmän pe-rusparametrit, kuten RF-kanavien taajuusväli ja aikajakoisen monikäyttöjäijestelmän (engl. Time-Division Multiple Access, TDMA) toiminta, on optimoitu näitä suhteellisen hitaita palveluja silmälläpitäen. Uudet datasiirtopalvelut, joita tulevaisuuden 20 tiedonsiirtoverkoilta todennäköisesti tullaan vaatimaan, edellyttävät kuitenkin toimiakseen parempaa siirtokapasiteettia, erityisesti suurempaa kaistanleveyttä. Aika-. ·. ; jakoinen monikäyttöjäijestelmä, josta seuraavassa käytetään lyhyyden vuoksi nimi- . tystä TDMA-järjestelmä, on osoittautunut niin hyvin toimivaksi ideaksi resurssien * · » ! '. jakamisessa usean samanaikaisen käyttäjän kesken, että sitä tullaan todennäköisesti / 25 soveltamaan myös jatkossa.

• *

* V

• » • * : ’ Keksinnön taustan selvittämiseksi selostetaan lyhyesti GSM-järjestelmän radioraja- :: * pinnan perusparametreja. GSM-järjestehnä perustuu aikajakomonikäyttöön ja sen radioliikennettä varten on varattu kaksi 25 MHz:n taajuuskaistaa, 890 - 915 MHz : : ’: 30 matkaviestimen lähetystä varten ja 935 - 960 MHz vastaanottoa varten. Nämä taa- :' ’: juusalueet on jaettu 124 taajuuskanavaan, joiden väli on 200 kHz. TDMA-periaat- teiden mukaisesti jokainen taajuuskanava on jaettu 8 aikaväliin. Jokaiselle matkapu-,, ’ helimelle annetaan yksi aikaväli lähetystä ja vastaanottoa varten, joten yhdellä taa juuskanavalla voi olla kahdeksan puhelinta yhtäaikaa. Kommunikointi radiotiellä ta-· 35 pahtuupurskeinamainituissa aikaväleissä, jolloin kukinpurske lähetetään omassa :" ’; aikavälissä. GSM-jäijestelmän siirtonopeudella 271 kbit/s saadaan 156,25 bitin pi tuisen purskeen pituudeksi ajassa 577 ps, jolloin kahdeksan aikaväliä käsittävän 2 116651 TDMA-kehyksen pituus on 4,615 ms. Matkapuhelimella on siten lähetystä 0,577 ms ajan jokaista 4,615 ms:n TDMA-kehystä kohden.

Tunnettu menetelmä suuremman siirtonopeuden saavuttamiseksi TDMA-järjestel-5 mässä on radiokanavakohtaisten taajuuskaistojen valitseminen leveämmiksi kuin edellä GSM-järjestelmässä mainittu 200 kHz. Tämän menetelmän luonteenomaisia haittapuolia kapeakaistaisempaan järjestelmään verrattuna ovat suurempi vaadittu lähetysteho saman signaali-kohina-suhteen saavuttamiseksi ja monimutkaisemman ekvalisointitoiminnon tarve vastaanottimessa, jotta taajuusriippuvien viive- ja häi-10 veilmiöiden vaikutus saataisiin tasattua. Koska kaikki käyttäjät eivät tarvitse laajakaistaista yhteysmahdollisuutta, on kompromissina ehdotettu, että järjestelmässä tulisi olla taajuussuunnassa kahdenlevyisiä radiokanavia. Kapeakaistaista siirtoa voitaisiin käyttää suurilla kattavuusalueilla, joilla lähetystehon tarve ja monitie-etene-misestä johtuvat viiveilmiöt ovat suurimmillaan, ja nopea laajakaistainen mahdolli-15 suus olisi tarjolla pienillä alueilla, joilla signaalin etenemisominaisuudet vaihtelevat pienemmissä rajoissa. Esimerkkinä tällaisesta järjestelmästä on ns. parannettu TDMA -konsepti (engl. Advanced TDMA, ATDMA), jota kehitetään euroopanlaa-juisessa RACE-ohjelmassa (Research and Development in Advanced Communications Technology in Europe) osana uuden yleisen langattoman tiedonsiirtoverkon 20 (engl. Universal Mobile Telecommunication System, UMTS) radiorajapintaa.

Edellä mainitussa kokeiluasteella olevassa järjestelmässä on tarkoitus välittää taval- • · ' ! . linen puhe- tai hidas datasiirtoyhteys kannettavan päätelaitteen ja kiinteän tukiase- '; man välillä yhtä kapeaa taajuuskaistaa käyttäen samaan tapaan kuin nykyisissä jär- ‘ 25 jestelmissä. Kun käyttäjä tai paremminkin hänen päätelaitteensa pyytää järjestelmäl- i V tä nopeampaa siirtoyhteyttä, otetaan käyttöön tietty leveämpi taajuusalue. Kussakin :. i i kyseiseen tiedonsiirtoyhteyteen eli linkkiin osallistuvassa lähetinlaitteessa oleva mo- ν' ' dulaattoriosa kasvattaa tällöin käyttämäänsä modulaatiosyvyyttä siten, että laajem paa taajuusaluetta käyttäen tiedonsiirtonopeus saadaan suuremmaksi. Itse modulaa-i ; : 30 tiomenetelmä on laajakaistaisessa tiedonsiirrossa suurempaa modulaatiosyvyyttä lu- . kuunottamatta sama kuin tavallisessa kapeakaistaisessa vaihtoehdossa.

Esitetyn menetelmän haittapuoli on se, että koska modulaatiomenetelmä on sama kapea- ja leveäkaistaisessa tiedonsiirrossa, laajakaistainen RF-kantoaalto tuottaa ‘ 35 hertseissä mitattuna leveämmän vuotosignaalin varsinaisen tiedonsiirtokaistan vie reisille taajuuksille. Jotta vuotosignaali ei häiritsisi muita samanaikaisia yhteyksiä, leveän tiedonsiirtokaistan ympärille täytyy jättää erotuskaistat (engl. guard bands) eli taajuusalueet, jotka eivät ole kenenkään käytettävissä tiedonsiirtoa varten. Käyt- 3 116651 i i tämättömien taajuusalueiden jättäminen huonontaa taajuus spektrin hyötysuhdetta eli hyödyllisessä käytössä olevien taajuuksien suhdetta koko järjestelmälle varatun taajuusalueen leveyteen. Kuvassa 1 on esitetty tilanne, jossa järjestelmän käytössä oleva taajuusalue F1 on ensin jaettu tasavälein kapeakaistaisiksi radiokanaviksi £2 ja 5 kun jokin päätelaite on pyytänyt nopeaa datasiirtoa, vastaavaa laajakaistaista yhteyttä varten on varattu leveämpi taajuusalue f3. Vinoviivoituksella on korostettu, että tämä taajuusalue on laajakaistaisen palvelun WB käytössä. Sen molemmilla puolilla on erotuskaista G1 ja G2, joiden taajuuksia ei voi käyttää samanaikaisesti mihinkään | hyödylliseen tiedonsiirtoon.

10 Tämän keksinnön tavoitteena on esittää menetelmä nopean tiedonsiirron toteuttamiseksi radiorajapinnan yli. Keksinnön tavoitteena on myös esittää menetelmä, jolla kapeakaistaiseen tiedonsiirtoon perustuvaa järjestelmää voidaan käyttää laajakaistaisemman tiedonsiirtojäqestelyn perustana. Edelleen keksinnön tavoitteena on esittää 15 mainitunlainen menetelmä, jolla on hyvä taajuusspektrin hyötysuhde.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan muodostamalla laajakaistainen RF-signaali yhdistämällä useita kapeakaistaisia RF-signaaleja.

20 Keksinnön mukaiselle menetelmälle tietovirran lähettämiseksi lähetinlaitteesta vas-taanotinlaitteeseen on tunnusomaista, että siinä jaetaan mainitussa lähetinlaitteessa . ·. ; mainittu tietovirta osavirroiksi ja käytetään tiettyä ensimmäistä modulaatiomenetel- ! .' mää kunkin osavirran sisältämän tiedon liittämiseksi eri taajuuskaistaan ja yhdiste- ’; · ’ tään näin liittämällä saadut radiotaajuussignaalit ajalliseksi superpositioksi maini- I 25 tusta lähetinlaitteesta mainittuun vastaanotinlaitteeseen siirtämistä varten.

:.: Keksintö kohdistuu myös sekä lähetin- että vastaanotinlaitteistoon mainitun mene telmän toteuttamiseksi. Keksinnön mukaiselle lähetinlaitteistolle on tunnusomaista, että se käsittää välineet mainitun tietovirran jakamiseksi osavirroiksi ja välineet : ’ 30 kunkin osavirran sisältämän tiedon liittämiseksi moduloimalla eri radiotaajuiseen värähtelyyn ja välineet näin saatujen radiotaajuussignaalien yhdistämiseksi mainitulle vastaanotinlaitteelle lähettämistä varten. Keksinnön mukaiselle vastaanotinlait-teistolle radiotaajuisen lähetyksen vastaanottamiseksi on tunnusomaista, että se käsittää välineet vastaanotetun lähetyksen jakamista varten eri taajuuskaistoille ja väli-35 neet kuhunkin mainittuun taajuuskaistaan liittyvän tiedon tulkitsemiseksi osatieto-virraksi demoduloimalla ja välineet mainittujen osatietovirtojen yhdistämiseksi mainitun radiotaajuisen lähetyksen välittämän tietovirran rekonstruoimista varten.

4 116651

Keksintö perustuu oivallukseen, jonka mukaan usemman kapeakaistaisen radiokanavan kapasiteetti voidaan yhdistää käyttämällä niitä samanaikaisesti saman signaalin eri osien siirtämiseen. Usemman kapeakaistaisen kanavan yhdistelmää voidaan nimittää toiminnallisesti laajakaistaiseksi radiokanavaksi. Siiirettävä tieto, jota voi-5 daan siirtovaiheessa ajatella tietovirtana, jaetaan osavirroiksi, joista kukin liitetään moduloimalla yhteen kapeakaistaiseen radiokantoaaltoon. Siirron vaatimaa radiotaajuista käsittelyä, kuten vahvistusta, lähetystöjä vastaanottoa varten moduloimalla tuotetut kapeakaistaiset radiosignaalit yhdistetään. Siirron jälkeen ne taas erotetaan vastaanottimessa, jotta kukin osavirta voidaan demoduloimalla erottaa omasta ka-10 peakaistaisesta radiokantoaallostaan. Demoduloinnin jälkeen osavirrat yhdistetään koko siirrettävän tietovirran rekonstruoimiseksi.

Aikaisemmin on ajateltu, että usean kapeakaistaisen kanavan käyttäminen samanaikaisesti vaatisi kanavakohtaisten RF-osien käyttöä sekä lähettimessä että vastaanot-15 timessa, mikä tarkoittaisi, että laitteistosta tulisi hyvin monimutkainen ja valmistus kustannuksiltaan kallis. Esillä olevaan keksintöön johtaneessa tutkimuksessa on todettu, että on mahdollista jakaa laajakaistaista modulaatiota vastaava toiminto rinnakkaisiksi modulointilohkoiksi, joista kukin vastaa rakenteeltaan ja toiminnaltaan yhtä tavallisen kapeakaistaisen järjestelmän modulaattoria. Samaa periaatetta sovel-20 taen laajakaistainen demodulaattori voidaan koota rinnakkaisista kapeakaistaisista demodulaatiolohkoista. Keksinnön mukaisella menetelmällä muodostetun laajakais- t täisen tiedonsiirtomuodon aiheuttama vuotosignaali viereisille taajuuksille on oleel- .' lisesti samansuuruinen kuin tavallisen kapeakaistaisen tiedonsiirron aiheuttama vuo- ’; ’ · ’ tosignaali, joten erotuskaistoja ei tarvita ja taajuusspektrin hyötysuhde saadaan mer- » » 25 kittävästi paremmaksi kuin tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa.

: · · Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin edullisen suoritusmuodon kautta ja •'j : viitaten oheisiin kuviin, joissa : ; *: 30 kuva 1 esittää tunnettua menetelmää laajakaistaisen tiedonsiirron toteuttamiseksi ; ·. kapeakaistaisessa järjestelmässä, kuva 2a on tunnetun lähetinlaitteen modulaattoriosan lohkokaavio, 35 kuva 2b on keksinnön mukaisen lähetinlaitteen modulaattoriosan lohkokaavio, kuva 3 esittää taajuuksien jakamista keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti, ja 5 116651 kuva 4 esittää taajuuksien jakamista keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti.

Kuvaan 1 viitattiin edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä, joten seuraavassa 5 viitataan lähinnä kuviin 2a - 4. Kuvissa käytetään toiminnallisesti vastaavista osista samoja viitenumerolta.

Kuvassa 2a on esitetty tunnettu järjestely, jossa kantoaallon f4 modulointiin käytetään yhtä modulaattorilohkoa MOD4. Siirrettävän tietovirran S perusteella kantoaal-10 toa moduloidaan lohkossa MOD4, minkä jälkeen saatu radiotaajuinen signaali ohjataan vahvistimia ym. radiotaajuusosia sisältävään lohkoon RF1. Tässä tunnetussa järjestelyssä modulaatiolohkon MOD4 toteuttaman modulaatiomenetelmän syvyyttä eli mahdollisten modulaatioaskeleiden määrää vaihdellaan sen mukaan, miten suuri tiedonsiirtonopeus halutaan ja kuinka suuri kaistanleveys on käytettävissä. Itse mo-15 dulaatiomenetelmä pysyy koko ajan samana, mikä johtaa tunnettuihin ja edellä tekniikan tason yhteydessä selostettuihin haittoihin.

Kuvassa 2b on keksinnön mukainen järjestely, jossa modulaatiotoiminto on jaettu toiminnallisesti rinnakkaisiksi lohkoiksi MOD5 - MOD9, joista kukin on yksinään 20 sinänsä samanlainen kuin tekniikan tason mukainen kapeakaistaisen järjestelmän modulaattorilohko MOD4. Siirrettävän tiedon muodostama tietovirta S jaetaan en- .·. ; nen modulointia osavirroiksi S5 - S9 ja kukin osavirta johdetaan yhteen rinnakkai- • * · . sista modulaattorilohkoista MOD5 - MOD9, jossa sen perusteella moduloidaan ky- ; 1 seiseen lohkoon tulevaa kantoaaltoa £5 - f9. Kuvan 2b mukaisesti modulaattoriloh- " ' 25 kojen MOD5 - MOD9 lähdöistä saatavat signaalit yhdistetään yhdistimessä C, jol- : ·1 loin saadaan kapeakaistaisesti moduloitujen osasignaalien ajallinen superpositio, jo- :.: : ka johdetaan radiotaajuuslohkoon RF2. Ajallisella superpositiolla tarkoitetaan tässä v yksinkertaisesti sitä, että mainitut signaalit lasketaan yhteen, mitä kuvaa yhdistimes sä C oleva +-merkki. Superpositiosignaalin taajuusrajat ovat yhtä jyrkät kuin yksit-• 30 täisen tavallisen kapeakaistasignaalin taajuusrajat, eli vuotosignaali niille vierekkäi- : ’. sille taajuuksille, jotka eivät ole osa keksinnön mukaisella tavalla muodostettua laa jakaistaista tiedonsiirtomuotoa, on oleellisesti yhtä suuri kuin tekniikan tason mukaisessa kapeakaistaisessa tiedonsiirrossa.

•': 35 Kuvassa 2b esitetyt rinnakkaiset modulaattorilohkot MOD5 - MOD9 eivät välttä mättä ole fyysisesti erillisiä komponentteja. Keksinnön erityisen edullisessa suoritusmuodossa ne ja yhdistinlohkon C toteuttama osasignaalien superponointi on toteutettu digitaalisessa signaaliprosessorissa toimivina ohjelmallisina prosesseina.

6 116651

Modulaattorilohkojen MOD5 - MOD9 tulosignaaleina saamien alitaajuuksien f5 - f9 generointi tapahtuu samalla tavalla kuin tunnettua tekniikkaa olevissa, kapeakaistaisiin yhteyksiin tarkoitetuissa radioviestimissä, sillä erotuksella, että keksinnön mukaisessa menetelmässä alitaajuuksia generoidaan samanaikaisesti useita. Ohjel-5 mallisten prosessien toteuttaminen digitaalisen signaaliprosessorin suoritettaviksi soveltuvina tehtäväsarjoina on sinänsä alan ammattimiehen tuntemaa tekniikkaa.

Keksinnön mukainen vastaanotinlaite on lohkokaaviotasolla periaatteessa samanlainen kuin edellä kuvaan 2b viitaten selostettu lähetinlaite, paitsi että signaalin kulku-10 suunta on päinvastainen ja modulaattorien MOD5 - MOD9 paikalla on demodulaat-toreita. Radiotaajuusosien, jotka muodostavat keksinnön mukaisen lähetinlaitteen RF-osat RF2 ja keksinnön mukaisen vastaanotinlaitteen RF-osat (ei esitetty kuvissa), konstruointi on sinänsä tunnettua tekniikkaa eikä siis tuota vaikeuksia alan ammattimiehelle. Myös vastaanotinlaitteessa, samaan tapaan kuin edellä kuvaan 2b 15 viitaten selostetussa lähetinlaitteessa, keksinnön erityisen edullinen suoritusmuoto on toteuttaa tarvittavat jako-ja demodulointitoiminnot digitaalisen signaaliprosessorin suoritettaviksi ohjelmoituina komentoina.

Seuraavaksi käsitellään alitaajuuksien valintaa keksinnön mukaisessa menetelmässä. 20 Koska keksinnön ajatuksena on laajakaistaisen tiedonsiirtomuodon toteuttaminen laajennuksena nykyiseen, kapeakaistaisia palveluja tarjoavaan verkkoon yhdistä-. mällä sen kapeita taajuuskaistoja, on luonnollista, että laajakaistaisen palvelun kais- ; . tanleveys on kapeakaistaisen palvelun kaistanleveyden kokonaislukumonikerta.

;' Keksinnön kannalta ei ole oleellista, kuinka monta kapeaa taajuuskaistaa leveäm- 25 pään taajuuskaistaan sisällytetään, mutta esimerkinomaisesti on arvioitu, että sovel-: . lettaessa keksinnön mukaista menettelyä GSM-tyyppiseen järjestelmään viisi kapeaa !. · : taajuuskaistaa olisi sopiva määrä. Tällöin laajakaistaisen palvelun tiedonsiirtokapa- v ; siteetti olisi ainakin viisinkertainen kapeakaistaiseen palveluun verrattuna. "Aina kin" tarkoittaa, että jättämällä pois joitakin taajuuskohtaisia ohjaustietorakenteita ja ' 30 käyttämällä näin vapautunut kapasiteetti varsinaisen siirrettävän tiedon siirtämiseen . voidaan saavuttaa suurempikin hyöty.

Kuvassa 3 on esitetty ensimmäinen vaihtoehto taajuusvalinnaksi. Siinä mainitut viisi kapeaa taajuuskaistaa, jotka on merkitty vinoviivoituksella ja jotka yhdessä muodos-: 35 tavat laajan kaistan WB, on valittu niin, että ne sijaitsevat taajuusakselilla vierek käin. Tällaisella järjestelyllä laitevaatimukset ovat pienimmillään, koska lähettimen ja vastaanottimen käsiteltäviksi tulevien suurimman ja pienimmän taajuuden ero on mahdollisimman pieni. Myös taajuuksien jakoalgoritmi, joka matkapuhelinjärjestel- 7 116651 män keskuksessa ohjaa taajuuksien jakoa yksittäisten linkkien välillä, on suhteellisen yksinkertainen, koska laajakaistaista taajuusaluetta voidaan käsitellä sen ala-ja ylärajan määrittämänä kokonaisuutena. Taajuuskaistat, jotka muodostavat laajan kaistan WB, on nimetty taajuuden mukaisesti samoilla viittausmerkeillä f5 - f9, joita 5 on käytetty alitaajuuksien nimeämiseksi kuvassa 2b, jotta yhteys niiden ja modulaat-torilohkojen välillä olisi helpommin ymmärrettävissä.

Kuvassa 4 on esitetty toinen vaihtoehto taajuusvalinnaksi. Siinä samaan laajakaistaiseen palveluun WB kuuluvat kapeat taajuuskaistat on jaettu suhteellisen vapaasti 10 järjestelmän taajuusalueelle F1 ja ainakin jotkut niistä eivät sijaitse taajuusakselilla vierekkäin. Kuvan 4 mukainen vaihtoehto antaa enemmän joustavuutta taajuuksien jakoon ja järjestelmän resurssien käytön optimointiin ja sen mukaista taajuusjakoa voidaan dynaamisesti muuttaa samanaikaisesten laaja-ja kapeakaistaisten palvelujen välillä tietyllä kattavuusalueella, koska laajakaistaisen palvelun vaatiman taajuusalu-15 een yhtenäisyyttä ei tarvitse säilyttää samalla tavalla kuin kuvan 3 mukaisessa vaihtoehdossa. Jotta laitevaatimukset suodattimien ym. radiotaajuuskomponenttien osalta pysyisivät kohtuullisina, on kuitenkin edellytettävä, että kuvan 4 mukaisen "vapaasti jaetun" menettelyn mukaiset osataajuudet ovat RF-spektrissä suhteellisen lähellä toisiaan.

20

Vaikka laajakaistainen tiedonsiirtomuoto kootaan keksinnön mukaisesti kokonaislu-. kumäärästä kapeampia radiokanavia, keksinnössä ei edellytetä, että näin saatu koko ; . kapasiteetti varattaisiin yhden tiedonsiirtoyhteyden käyttöön. Keksinnön mukaiseen ';' · menettelyyn voidaan yhdistää monikäyttöjärjestely, joka voi perustua joko aikaja- 25 koon (TDMA) tai taajuusjakoon (engl. Frequency Division Multiple Access, • ’, FDMA). Näistä ensimmäinen vaihtoehto tarkoittaa, että varsinainen radioyhteysaika ; muodostetulla laajalla taajuuskaistalla jaetaan syklisesti toistuviin aikayksiköihin, ; '. jotka nimetään tietyille laaja- ta kapeakaistaisen palvelun käyttäjille samalla tavalla kuin nykyisessä GSM-järjestelmän TDMA-menettelyssä. Jälkimmäinen vaihtoehto 30 eli FDMA-monijako tarkoittaa, että ne edullisesti viisi kapeaa taajuuskaistaa, jotka muodostavat laajakaistaisen tiedonsiirtomuodon, voidaan edelleen jakaa kahden, kolmen tai neljän käyttäjän kesken niin, että kapeat taajuuskaistat jaetaan esimerkiksi lukumäärinä 2-3, 4-1, 2-1-2 tai 2-1-1-1. Tällöin ne käyttäjät, joilla on käytössään vain yksi kapea taajuuskaista, ovat tavallisia kapeakaistaisen palvelun käyttäjiä, kun 35 taas ne, joille on jaettu kaksi tai useampia taajuuskaistoja, käyttävät eritasoisia laa jakaistaisia palveluja.

116651 δ

Eräs keksinnön merkittävistä eduista on se, että jaettaessa keksinnön mukaiseen laajakaistaiseen palveluun kuuluvat kapeat taajuuskaistat edellä esitetyllä tavalla TDMA- tai FDMA-periaatteen mukaisesti usean käyttäjän kesken sellainen käyttäjä, joka tarvitsee vain yhtä kapeaa taajuuskaistaa, voi käyttää yhtä laajakaistaiselle pal-5 velulle nimetyistä taajuuskaistoista riippumatta siitä, tukeeko hänen päätelaitteensa laajakaistaista palvelua vai ei. Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu siis nimenomaan laajennukseksi jo olemassa olevaan, kapeakaistaisille palveluille tarkoitettuun järjestelmään, koska se ei aiheuta mitään rajoituksia jo käytössä olevien päätelaitteiden käytölle. Tekniikan tason mukaisessa laajakaistajärjestelyssä, joka on esi-10 tetty kuvassa 1, vain kapeakaistaista palvelua tukeva päätelaite ei voi ottaa käyttöönsä osaa laajakaistaiselle palvelulle määrätystä taajuusalueesta, koska taajuusalue on yhtenäinen eikä koostu erillisistä kapeista kaistoista.

Keksinnöllä saavutetaan tekniikan tasoon nähden myös parempi radiotaajuusspekt-15 rin hyötykäyttö tilanteessa, jossa samalla taajuusalueella tarjotaan sekä kapea- että leveäkaistaisia palveluja, jotka sijoittuvat taajuusakselilla vierekkäin ja maantieteellisesti samoille ja/tai vierekäisille kattavuusalueille. Edellä on tarkasteltu esimerkinomaisesti keksinnön edullisena sovelluskohteena solukkomatkapuhelinverkkoa. Sitä voidaan kuitenkin soveltaa kaikissa järjestelmissä, jotka pohjautuvat kapeakaistaisiin 20 tiedonsiirtopalveluihin, mutta joissa on myös tarve taijota käyttäjille nopeampia ja laajakaistaisempia palveluja.

t i * · » t t 4 I t

‘ * I

1 *

' I

Claims (8)

116651

1. Menetelmä tiedon siirtämiseksi, joka siirrettävä tieto muodostaa tietovirran (S), lähetinlaitteen ja vastaanotinlaitteen välillä radiotaajuudella toimivassa tiedonsiirtojäqestelmässä, jonka toimintataajuusalue (Fl) käsittää useita 5 taajuuskaistoja (f2) tiedonsiirtoyhteyden jäq estämiseksi yhtä taajuuskaistaa käyttäen, tunnettu siitä, että siinä jaetaan mainitussa lähetinlaitteessa mainittu tietovirta (S) osavirroiksi (S5, S6, S7, S8, S9) ja käytetään tiettyä ensimmäistä modulaatiomenetelmää kunkin osavirran sisältämän tiedon liittämiseksi eri radiotaajuiseen kantoaaltoon (£5, f6, f7, f8, f9) ja yhdistetään näin liittämällä saadut 10 radiotaajuussignaalit mainitusta lähetinlaitteesta mainittuun vastaanotinlaitteeseen siirtämistä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa tiedonsiirtojäqestelmässä siirretään tietoa myös vain yhtä mainittua taajuuskaistaa 15 (f2) käyttäen liittämällä siirrettävä tieto kyseiseen taajuuskaistaan (f2) tiettyä toista modulaatiomenetelmää käyttäen ja mainittu ensimmäinen modulaatiomenetelmä on oleellisesti sama kuin mainittu toinen modulaatiomenetelmä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maini-20 tussa tiedonsiirtojäqestelmässä varataan tietty lukumäärä mainittuja taajuuskaistoja (f2) patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän soveltamiseksi (WB) ja sen , · ; jälkeen jaetaan radioyhteysaika mainituilla varatuilla taajuuskaistoilla aikajaksoihin, > joista tietyt syklisesti toistuvat aikajaksot varataan tietyn ensimmäisen tiedonsiirto- ; , yhteyden käyttöön ja tietyt muut syklisesti toistuvat aikajaksot varataan tietyn toisen * · ’; · 25 tiedonsiirtoyhteyden käyttöön muodostaen aikajakoinen monikäyttö kyseisten varat- • » • ' tujen taajuuskaistojen (WB) käyttämiseksi.

» | :, ·’ 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maini tussa tiedonsiirtojäqestelmässä varataan tietty lukumäärä mainittuja taajuuskaistoja 30 (f2) patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi (WB) ja sen jäl- . keen jaetaan niistä tietyt taajuuskaistat tietyn ensimmäisen tiedonsiirtoyhteyden käyttöön ja tietyt muut taajuuskaistat tietyn toisen tiedonsiirtoyhteyden käyttöön muodostaen taajuusjakoinen tai aika- ja taajuusjakoinen monikäyttö kyseisten varattujen taajuuskaistojen (WB) käyttämiseksi. 35 ‘.

5. Lähetinlaite siirrettävän tiedon, joka muodostaa tietovirran (S), liittämiseksi radiotaajuiseen värähtelyyn ja sen lähettämiseksi tiedonsiirtojäqestelmän kautta vastaanotinlaitteelle, tunnettu siitä, että se käsittää välineet mainitun tietovirran ja- ίο 116651 kamiseksi osavirroiksi (S5, S6, S7, S8, S9) ja välineet (MOD5, MOD6, MOD7, MOD8, MOD9) kunkin osavirran sisältämän tiedon liittämiseksi moduloimalla eri radiotaajuiseen värähtelyyn (f5, f6, f7, f8, f9) ja välineet (C) näin saatujen radiotaa-juussignaalien yhdistämiseksi mainitulle vastaanotinlaitteelle lähettämistä varten. 5

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lähetinlaite, tunnettu siitä, että mainitussa tiedonsiirtojäqestelmässä sovelletaan aikajakoista monikäyttöjäqestelmää ja mainittu lähetinlaite käsittää lisäksi välineet mainituista radiotaajuussignaaleista yhdistämällä saadun yhdistelmäsignaalin lähettämiseksi mainitulle vastaanotinlaitteelle tie- 10 tyissä syklisesti toistuvissa ajanjaksoissa, jotka ovat osa mainitussa tiedonsiirtojärjestelmässä sovellettavaa aikajakoista monikäyttöjäqestelmää.

7. Vastaanotinlaite radiotaajuisen lähetyksen vastaanottamista varten, joka lähetys välittää tietovirran tiedonsiirtojäqestelmän kautta, tunnettu siitä, että se käsittää 15 välineet vastaanotetun lähetyksen jakamista varten eri taajuuskaistoille ja välineet kuhunkin mainittuun taajuuskaistaan liittyvän tiedon tulkitsemiseksi osatietovirraksi demoduloimalla radiotaajuista alikantoaaltoa ja välineet mainittujen osatietovirtojen yhdistämiseksi mainitun radiotaajuisen lähetyksen välittämän tietovirran rekonstruoimista varten. 20

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen vastaanotinlaite, tunnettu siitä, että maini- . · ; tussa tiedonsiirtojäqestelmässä sovelletaan aikajakoista monikäyttöjäqestelmää ja ! .' mainittu vastaanotinlaite käsittää lisäksi välineet mainitun vastaanotetun lähetyksen ; ’, vastaanottamiseksi tietyissä syklisesti toistuvissa ajanjaksoissa, jotka ovat osa maini- · 25 tussa tiedonsiirtojäqestelmässä sovellettavaa aikajakoista monikäyttöjäqestelmää. » * 116651